原文信息
原文题目：Effects of hydrogen-rich water on the nutrient composition and antioxidative characteristics of sprouted black barley
发表年份：2019年
文献来源：《Food Chemistry》
作者单位：上海交通大学农业与生物学院食品科学与工程系、上海交通大学分析测试中心、上海交通大学食品安全与营养研究中心、农业部都市农业(南方)重点实验室、上海交通大学陆伯勋食品安全研究中心、上海交通大学农业与生物学院
背景介绍
黑大麦是一种重要的全谷物食品，富含膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质和生物活性化合物（如酚酸），具有促进健康的潜力抗氢钢 。然而，全谷物食品因其感官品质不佳、烹饪耗时、消化吸收率低而不易被消费者接受。
发芽处理是改善全谷物食品蒸煮特性和感官品质的有效方法抗氢钢 。发芽过程能激活谷物中的酶，促进必需氨基酸、糖分和生物活性植物化学物（如γ-氨基丁酸GABA、酚类化合物）的积累，从而增强其预防疾病的作用。
氢气（H₂）作为一种多功能信号分子，在动物和植物中显示出多种生物活性特性，包括抗氧化特性抗氢钢 。在植物中，H₂被表征为广谱抗逆分子。富氢水（HRW）被认为是模拟植物和动物内源性H₂生理功能的安全且易得的方法。然而，关于H₂对谷物发芽加工影响的研究很少。
本研究旨在探索富氢水（HRW）处理对黑大麦发芽特性、营养成分和植物化学物含量的影响抗氢钢 。
研究方法
1. 材料准备：
黑大麦种子来自青藏高原抗氢钢 。
使用高压饱和溶解法制备2 ppm的富氢水（HRW），超纯水（UPW）作为对照抗氢钢 。其中，富氢水是由上海纳诺巴伯纳米科技有限公司提供的HRW生成装置(NNBB-L01)实现的。
2. 发芽处理：
采用三因素（浸泡时间、发芽时间、发芽温度）三水平的正交实验设计，优化发芽条件抗氢钢 。
黑大麦种子分别在HRW或UPW中浸泡，然后在黑暗条件下于光照培养箱中发芽抗氢钢 。发芽过程中保持湿润状态（添加HRW或UPW）。
测定发芽势、发芽率和芽生长率抗氢钢 。
3. 样品分析：
发芽后的黑大麦经冷冻干燥、研磨成粉后用于化学分析抗氢钢 。
化学成分分析： 使用非靶向UPLC-MS进行主成分分析（PCA）抗氢钢 。
酚酸分析： 使用HPLC测定游离态和结合态酚酸（如绿原酸、香草酸、咖啡酸、芥子酸、香豆酸、阿魏酸）含量抗氢钢 。
抗氧化活性分析： 测定DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和总抗氧化能力（FRAP法）抗氢钢 。
营养成分分析： 测定蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维（可溶、不可溶、总）、游离氨基酸（包括GABA）、维生素（硫胺素、核黄素）和矿物质（Ca, Fe, Zn, Mn等）含量抗氢钢 。
主要发现
1. 富氢水提高发芽效率（尤其在低温下）：
HRW处理显著提高了黑大麦的发芽势、发芽率和芽生长率（P < 0.05）抗氢钢 。•
在相对较低的温度（10-15°C）下，HRW对发芽的促进作用更为明显抗氢钢 。例如，在10°C下发芽10天，浸泡HRW 8小时和10小时的芽生长率比UPW组分别显著提高83.37%和71.44%。
黑大麦的最适发芽温度为15°C抗氢钢 。
2. 富氢水改变植物化学物分布：
PCA分析表明，HRW处理显著改变了发芽黑大麦的化学成分谱，与未发芽组和UPW处理组明显区分开抗氢钢 。
HRW处理增加了发芽黑大麦中一些生物活性成分（如鸟苷、哌嗪六水合物、白屈菜酸、亮氨酸、异茴芹素、茉莉酸甲酯）的离子强度抗氢钢 。
3. 富氢水增加特定酚酸含量：
发芽过程本身会影响酚酸含量（如初期游离绿原酸和阿魏酸减少）抗氢钢 。
HRW处理显著增加了发芽6天的黑大麦中游离香草酸、芥子酸和香豆酸的含量（分别达到211.03 mg/100g, 24.39 mg/100g, 10.88 mg/100g），显著高于未发芽组和UPW组（P < 0.05）抗氢钢 。
HRW处理也显著增加了发芽6天的黑大麦中结合态香草酸、丁香酸和芥子酸的含量（P < 0.05）抗氢钢 。实验组在术后第1天和第3天的MDA水平显著降低 (P<0.05)，表明氧化损伤减轻。
4. 富氢水增强抗氧化活性并改变常规营养成分：
HRW处理显著提高了发芽黑大麦甲醇提取物的DPPH自由基清除活性和羟自由基清除率（P < 0.05），表明其体外抗氧化活性增强抗氢钢 。
总抗氧化能力（FRAP法）在三组间无显著差异抗氢钢 。
发芽过程导致蛋白质、脂肪和淀粉含量整体下降（P < 0.05）抗氢钢 。与UPW组相比，HRW处理组的淀粉含量下降较少，而蛋白质和脂肪含量下降更多（P < 0.05）。
HRW处理显著降低了发芽6天黑大麦的可溶性膳食纤维和总膳食纤维含量（P < 0.05）抗氢钢 。
HRW处理对游离氨基酸（包括GABA）的富集没有产生进一步的影响（与UPW组相比无显著差异），但发芽本身显著增加了这些氨基酸的含量（GABA增加约8倍）抗氢钢 。
HRW处理增加了发芽黑大麦中Ca和Fe的含量（P < 0.05）抗氢钢 。
结论
本研究表明，富氢水（HRW）处理能有效提高黑大麦在较低温度（10-15°C）下的发芽效率抗氢钢 。HRW处理改变了发芽黑大麦的植物化学物分布，显著增加了多种游离态和结合态酚酸（如香草酸、香豆酸、芥子酸）的含量，并增强了其体外抗氧化活性（DPPH和羟自由基清除能力）。同时，HRW处理也改变了常规营养成分，表现为蛋白质和脂肪含量下降更多、淀粉含量下降较少、膳食纤维（特别是可溶性膳食纤维）含量显著降低，以及钙（Ca）和铁（Fe）含量的增加。
因此，使用富氢水是一种安全、易得的方法，可用于谷物（特别是黑大麦）的发芽加工，尤其是在较低发芽温度下，以提高发芽效率和富集特定生物活性成分（如酚酸）抗氢钢 。这为改善发芽谷物的营养品质和功能性提供了新思路。未来研究需要进一步探究氢气（H₂）调控植物生长和代谢的分子机制。