(种子学课件)第二章种子的化学成分与利用

第二章种子的化学成分与利用

学习本节的意义：

1.了解种子内的化学组成和化学成分

的分布规律

确定种子在各方面的利用价值。

2.掌握种子中主要化学成分的基本特性、变化规律及其与种子衰老的关系，为种子的合理贮藏提供依据。表2.1豆类作物的化学成分含量(%)续表2.1油料作物的化学成分含量(%)续根据化学成分生理功能分类结构物质

遗传物质贮藏物质

蛋白质、纤维素和半纤维素、磷脂、果胶、木质素等。

RNA和DNA两类

蛋白质、淀粉、脂肪等。生理活性物质

色素与毒素

激素(如IAA、GA、ABA等),维生素(如VA、VB.VC等)，酶类(氧化还原酶类,水解酶类)。色素如胡萝卜素、花青素、黄酮色素等,毒素有棉酚、单宁、皂苷、芥子苷和芥酸等。

(二)种子化学成分的分布

2.2水稻种子各部分化学物质的分布(%)2.3小麦种子各部分化学物质的分布(%)以上两表资料小结:种子的化学成分分布很不平衡,这决定了种子各部分生理机能和生化特性的不一致。☆禾谷类作物的共同特点:1.胚:含有丰富蛋白质和脂肪，以及较多的可溶性多糖，易于被微生物浸染和仓虫危害。2.胚乳:含有整个种子全部淀粉和大部分的蛋白质，是种子营养物质的储藏库,是种子萌发到形成具备自养能力之前的养分来源。3.糊粉层:含有大量的糊粉粒，含有丰富的蛋白质、脂肪和灰份，是胚乳中具有生命的组织。4.皮层:是种子保护组织，含有大量的纤维素和灰份，具有较强的韧性和强度。☆所有农作物共同点:1.作为保护组织的皮层含有较多纤维素和灰分。2.作为养分储藏组织的胚乳或子叶含有大量的该类种子的主要储藏物质。禾谷类主要为淀粉，豆类主要是蛋白质，油料主要是脂肪。3.种胚除了具有较多的结构蛋白质外，还有较多脂肪、灰分和糖分。二、种子水分1.种子水分的存在状态★自由水:

不被种子中胶体所吸附而能自由流动的水,具普通水的性质,可作为溶剂,在0℃能结冰,易从种子中蒸发出去;★束缚水:

指被紧紧吸附在种子胶体表面,不能自由流动的水,不具普通水性质,0℃下不结冰,不作溶剂且不易蒸发。2.种子临界水分

当种子只含束缚水时,由于缺乏溶剂,酶类钝化,种子新陈代谢及其微弱；当自由水出现,种子酶类开始活化,这个转折点,即自由水刚出现时的种子含水量即临界水分。把低于临界水分种子能安全贮藏的种子含水量,称为安全水分。种子贮藏的安全水分因作物种类而不同。

3.种子平衡水分指种子对水分的吸附与解吸达到动态平衡时种子的含水量。由于种子具有吸湿性,所以能将种子水分调节到与任一相对湿度达到平衡时的含水量（表）,在一定温度下,可绘成吸湿平衡曲线（图）作物相对湿度（％）102030456075蚕豆4.25.67.29.311.114.5甜菜2.14.05.87.69.411.2大白菜2.43.44.66.37.89.4芹菜5.87.07.89.010.412.4黄瓜2.64.35.67.18.410.1茄子3.14.96.38.09.811.9菠菜4.66.57.89.511.113.2番茄3.25.06.37.89.211.1表蔬菜作物种子与不同相对湿度平衡时的近似水分（%；室温25℃；Harrington,1960)作物相对湿度（％）153045607590100水稻6.89.010.712.614.418.123.6普通小麦6.38.610.611.914.619.725.6大麦6.08.410.012.114.419.526.8燕麦5.78.09.611.813.818.524.1玉米6.48.410.512.914.819.123.8荞麦6.79.110.812.715.019.124.5大豆4.36.57.49.313.118.8亚麻4.45.66.37.910.015.221.4表大田作物种子与不同相对湿度平衡时的近似水分（%；室温25℃；Harrington,1960)ⅠⅡⅢ图:吸湿平衡曲线（L.O.Copeland,2001)Ⅰ第一阶段Ⅱ第二阶段Ⅲ第三阶段★吸湿平衡曲线（moistureequilibriumcurve)是一个S形曲线，由三个阶段组成:阶段Ⅰ:种子胶体和水分十分牢固地结合，一般不能从种子中蒸发出去。阶段Ⅱ:对大多数种子来说，可以用直线表明相对湿度与种子水分间的关系。靠上端的那部分水分与种子胶体结合比较松散，容易从种子中蒸发出去；靠下端的那部分水分与种子胶体结合比较紧密，很难从种子中蒸发出去。阶段Ⅲ:水分与种子胶体间不存在结合力。☆影响因素(1)湿度种子水分随大气RH改变而变化,当温度不变时,种子平衡水分随RH的增加而增大,与RH正相关。

总的来说,在RH较低时,平衡水分随RH提高而缓慢地增长,而在RH较高时,平衡水分随RH提高而急剧增长,因此在RH较高的情况下,要特别注意种子的吸湿返潮问题。

(2)温度当RH不变时,种子的平衡水分随温度升高而减小,成反相关。因为当温度升高时空气的保湿能力增加,在一定范围内,温度每上升10℃每公斤空气中达到饱和的水汽量约可以增加一倍,使得RH变小,从而使种子的平衡水分减小(表)。总的来说,温度对种子平衡水分的影响远较湿度为小。表温度和空气中饱和水汽含量的关系(3)种子化学物质的亲水性

种子化学物质的分子组成中含有大量亲水基,蛋白质、糖类等分子中均含有这类极性基,因此各种种子均具有亲水性。蛋白质分子中含有两种极性基,故亲水性最强；脂肪分子中不含极性基,所以表现疏水性。

蛋白质和淀粉含量高的种子比油分含量高的种子容易吸湿,在相同的温湿度条件下具有较高的平衡水分,如禾谷类和蚕豆种子比大豆、向日葵等种子具有较高的水分。

(4)种子的部位与结构特性

从种子本身来看,种子胚中水分较高,因为与胚乳比较,胚含有较多的亲水基更容易吸收水分和保持水分。

凡种子表面粗糙、破损,种子内部结构致密、毛细管多而细,种子平衡水分高。因为种子增加了与水汽分子接触的表面积。(一)糖类

糖类是种子中最重要的贮藏物质之一,也是最主要的呼吸基质。按其水中溶解度分为可溶性糖和不溶性糖两大类。

三、种子的营养成分1.可溶性糖充分成熟种子中,可溶性糖含量不高,主要以蔗糖的状态存在。蔗糖的含量以种子胚部及种子外围部分(包括果皮、种皮、糊粉层及胚乳外层)为高,如小麦胚部蔗糖含量16.2%,黑麦胚含22.9%,玉米胚含11.4%。贮藏过程中可溶性糖含量增高,是种子衰老的象征和贮藏条件不良的结果。2.不溶性糖不溶性糖主要是多糖类,包括淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。淀粉粒----分单粒和复粒两种,复粒是许多单粒的聚合体,其外包有膜,前者如玉米、小麦、蚕豆等的淀粉粒；后者如水稻和燕麦的淀粉粒。马铃薯一般是单粒淀粉,但有时也形成复粒或半复粒。不同作物种子中淀粉粒的形状、大小、结构等都有一定的差异,可以作为识别淀粉种类的手段之一(表)。淀粉成分-----由许多葡萄糖分子组成,分直链淀粉和支链淀粉。

◆淀粉是禾谷类种子最主要的贮藏形式。主要以淀粉粒形式存在于胚乳或无胚乳种子的子叶中,胚和皮层部分一般不含。表:禾谷类种子淀粉粒的特征(据Kent,1975)(1)直链淀粉分子由200-980个左右的葡萄糖根所组成,呈直线连接。(2)易溶于热水中,形成粘稠性较低的胶溶液。(3)遇碘液产生蓝色反应(4)溶液稳定性低(1)支链淀粉分子由600-6000个葡萄糖根所组成,呈分枝状连接。

(2)只有在加温加压时才能溶解于水,形成很粘稠的胶溶液。(3)遇碘液产生红棕色反应(4)溶液具高度稳定性直链淀粉和支链淀粉所组成差别

支链淀粉:晚籼稻>杂交稻>早籼稻

米饭中直链淀粉含量低好吃，质地较软，粘性较强。所以，粳米比籼米好吃。◆纤维素和半纤维素

共同点:成分----主要是六碳糖

存在部位----细胞壁中，（果种皮主要成分）

功能----胞壁原料，保护作用

半纤维素可作为贮藏物质,发芽时能被半纤维素酶水解利用纤维素不能被种子利用,不易被消化吸收不同点:(二)脂类

脂类主要是脂肪和磷脂。其共性是不溶于水,而能溶于各种有机溶剂中。

1.脂肪脂肪是种子三大营养物质之一,是重要的高能贮藏物质。

脂肪品质优劣取决于组成成分中脂肪酸种类。100g脂肪所能吸收碘的克数脂肪的性质酸价碘价中和1g脂肪中全部游离脂肪酸所必需的KOH毫克数种子中重要的脂肪酸固体脂肪中含大量的饱和脂肪酸,液态脂肪中含大量的不饱和脂肪酸,种子以不饱和脂肪酸为主。(猪油多为饱和脂肪酸,植物油为不饱和脂肪酸多)

优良的食用油要求亚油酸含量较高而亚麻酸的含量很低。向日葵、大豆和玉米胚油中的亚油酸均在50%以上。

油菜脂肪含:

油酸

亚油酸－－降低胆固醇，如缺少，生长停滞、皮肤干燥、生白内障

亚麻酸－－作用同亚油酸，更强。极易变质，变质后产生致癌物质

芥酸－－22烯酸(一个双键)，使冠状动脉硬化，吃多后使生长停滞，有足够的饱和脂肪酸吃下，可抵消芥酸的作用。油菜育种上应降低它的含量而提高亚油酸的含量，降低亚麻酸、芥酸含量。“双低”－－低芥酸、低硫葡萄糖甙2.磷脂磷脂结构与脂肪相似,区别在于含有磷酸及与磷酸结合的含N碱。磷脂主要累积在原生质表面,是生物膜的主要组成部分。它的存在,可以限制种子的透水性,并有良好的阻氧化作用。种子中磷脂的含量较营养器官为高,一般达0.5~1.7%,磷脂的代表性物质是卵磷脂和脑磷脂。禾谷类、花生、羽扇豆、棉、亚麻、向日葵等种子中均含有少量；大豆种子的磷脂含量较高(1.6~2.0%),胚芽较子叶含量更为丰富,因此大豆种子常用于提取磷脂制成药物,用以促进和提高大脑的功能。2.脂肪的酸败种子在贮藏过程中,由于脂肪变质产生醛、酮、酸等物质,发生不良的气味和滋味,使种子品质降低,称为酸败。

脂肪酸败会对种子品质造成严重影响,由于脂肪的分解,脂溶性维生素无法存在,并导致细胞膜结构的破坏,而且脂肪的很多分解产物都对种子有毒害作用,食用后还能造成某些疾病的恶化及细胞突变、致畸、致癌和加速生物体的衰老,因此酸败的种子可以说完全失去种用、食用或饲用价值。

油脂的酸败可包括水解和氧化两个过程:

水解－－在水分较高的种子中，脂酶发生作用，将脂肪水解为游离脂肪酸和甘油，水解过程所需的脂酶，既存在于种子中，又大量存在于微生物中，因此微生物对脂肪的分解作用可能比种子本身的脂酶作用更为重要。

氧化－－饱和脂肪酸的氧化是在微生物的作用下，脂肪酸被氧化生成酮酸，然后酮酸失去一分子二氧化碳分解为酮；不饱和脂肪酸的过氧化有化学氧化及酶促氧化，种子中脂质的氧化一般是酶促作用的氧化，但也存在自动氧化过程。在脂肪氧化酶或其他物理因素的催化下，游离态或结合态的脂肪酸氧化为极不稳定的氢过氧化物，然后继续分解形成低级的醛和酸等物质，其中危害最严重的是丙二醛，对细胞有强烈的毒害作用。(三)蛋白质蛋白质是种子中含N物质的主要存在形式,是贮藏物质,又是结构物质。1.种子蛋白质的种类种子中的大部分蛋白质是贮藏蛋白质——属于简单蛋白质,主要以糊粉粒或蛋白体的状态存在于细胞内,只有极少量的蛋白质才是复合蛋白质,主要是脂蛋白和核蛋白。2.贮藏蛋白质的分类醇溶谷蛋白和谷蛋白是面筋最主要的成分。面筋蛋白质存在于禾谷类种子的胚乳中,而胚和糊粉层中则仅含有清蛋白和球蛋白,不能形成面筋。清蛋白不溶于水及盐溶液,而溶于稀碱或稀酸溶液

简单蛋白质按在各种溶剂中溶解度差别易溶于水不溶于水而溶于稀盐溶液不溶水及盐溶液,溶于70%的乙醇溶液球蛋白醇溶蛋白谷蛋白作物清蛋白球蛋白醇溶质白谷蛋白小麦954046玉米425539大麦13125223燕麦1156923水稻510580高梁大豆651095460390表.种子各种蛋白的比重(%)(据Payne&Rhodes,1982)3.种子蛋白质的氨基酸组成

种子的营养价值主要决定于：

－－种子中蛋白质的含量

－－构成蛋白质的氨基酸尤其是人体必需氨基酸的比例

－－种子蛋白质能被消化和吸收的程度

如果蛋白质的成分中缺少8种人体必需氨基酸中的任何一种时，动物就不能利用植物中的蛋白质重新构成自己所特有的蛋白质，可见某些植物种子的蛋白质含量虽高，但由于品质欠佳，仍影响了它的价值。

8种人体必需氨基酸：苏氨酸色氨酸亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸缬氨酸赖氨酸蛋氨酸禾谷类种子－－赖氨酸含量很低,一般只有动物蛋白质含量的1/2-1/3。禾谷类种子的食用部分实际上是胚乳,其主要蛋白质是赖氨酸含量较低的醇溶蛋白,胚部和糊粉层含有的却是营养价值较高的清蛋白和球蛋白,它们作为麸皮的重要成分而被利用作为饲料。

稻米－－蛋白质相对较好,其赖氨酸含量高于麦类,因为稻米中醇溶蛋白含量很低,80%是赖氨酸含量较高的谷蛋白。

玉米种子－－严重缺乏赖氨酸和色氨酸,若单纯以玉米作为主食或饲料会引起不良的后果,高梁的情况也类同。以玉米为主食的地区,人常生糙皮病,就是缺色氨酸引起。因为,色氨酸能转变为Vpp,缺色氨酸,就缺Vpp,人就生糙皮病。

豆类种子－－缺少蛋氨酸,其中花生蛋白质的赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸均较低；蚕豆蛋白质的蛋氨酸和色氨酸的含量很低；大豆种子赖氨酸含量丰富,营养价值最高。4.蛋白质变性（1)概念:受理化因素影响，蛋白质分子内部原有高度规则的空间排列发生变化，致使其性质部分或全部丧失，这种变化称为蛋白质变性。（2）蛋白质变性条件:理化因素（3）种子实践中蛋白质变性的发生和预防:可能发生原因:物理因素:温度（高温、低温）干燥、贮藏化学因素:化学药剂（杀虫剂）预防:安全干燥温度的控制/防治种子堆发热霉变正确选择和使用化学药剂。(四)种子生理活性物质种子中含量很低,但具有调节种子生理状态和生化变化的作用,促使种子生命活动的强度增高或降低的某些化学物质称为生理活性物质,包括酶、维生素和激素。

1.酶从化学结构看,酶的成分是蛋白质,有些酶还含有非蛋白组分。非蛋白质部分是金属离子(如铜、铁、镁)或由维生素衍生的有机化合物。

(1)酶的主要特征种子内的生物化学反应可由种子本身所含的酶催化、调节和控制。酶具有底物专一性和作用专一性,对温度、酸度等敏感,具有可逆性。种子各种生化变化是由多种多样的酶类共同作用所调控的。

(2)根据酶催化的反应类型，可分为:

①氧化还原酶类参与氧化还原反应。

②转移酶类转移某些基团(例如氨基、羧基、磷酸基和甲基等)。

③水解酶类在有水的条件下催化某些化合物的分解(如糖类、脂肪、蛋白质及核酸等)。

④裂解酶类在无水条件下也能催化化合物的分解，包括双键破坏(如脱羧作用及脱氨作用等)。

⑤异构酶类调节分子内部的转化，为分子内的氧化还原反应和转移反应(如6-磷酸葡萄糖转化为6-磷酸果糖)。

⑥合成(连接)酶类在传递能量的有机磷酸化合物(ATP)参与下使分子连接起来。

上述每一类酶又可细分为许多亚类。大部酶分布在胚部。

酶的变化:种子在成熟过程中，各种酶的活性很强，随着成熟度提高和种子脱水，活性一般降低甚至因破坏而消失，有些酶(如β-淀粉酶等)则与蛋白质结合以酶原状态贮存于种子中，因此成熟种子的代谢强度很低。当种子萌发时，紧接着酶的活化和合成，代谢强度又急剧增高。

与食用的关系:成熟不充分和发过芽的种子中存在多种具活性的酶，这类种子不仅耐藏性差，而且还严重地影响食品的加工品质。

如α-淀粉酶在麦粉制作面团发酵过程中产生许多糊精，使制成的面包或馒头很粘，缺乏弹性(即烤不熟的面包)；而活性的蛋白水解酶则使加工过程中的面筋蛋白质分解，于是面团保持气体的能力显著降低，制成的面包或馒头体积小而坚实。

(二)维生素

维生素B族胡萝卜素在酶的作用下形成维生素A，禾本科种子如小麦、大麦、黑麦、燕麦和玉米中都含胡萝卜素，但含量不高。

存在于油质及禾谷类种子胚中，是一种阻氧化剂，对防止油脂的氧化及变味有显著作用，因此对种子生活力保持是有利的。有维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素B6(吡醇素)、PP(烟酸)、泛酸和生物素等，其功能各异而存在部位相同。禾谷类和大豆种子中维生素B的含量均很丰富，禾谷类种子中的存在部位主要是麸皮(果种皮)、胚部和糊粉层，因此碾米及制粉的精度愈高，维生素B的损失也就愈严重。

一般种子中并不存在，但在种子萌发过程中却能大量形成，因此在发芽种子中含量丰富。发芽的禾本科种子中维生素C全部集中在幼芽中，豆科的发芽种子能在子叶中合成维生素C。脂溶性维生素水溶性维生素维生素A原(胡萝卜素)维生素E维生素C维生素的生理作用和酶有密切关系，许多酶由维生素和酶蛋白结合而成，因此缺乏维生素时，动植物体内酶的形成就受到影响。

与食用的关系:维生素对于保持人体的健康是必不可少的，任何一种维生素的缺乏都会导致代谢作用的混乱和疾病发生，但某些维生素(A和D)长期过多摄入，亦可引起中毒；而维生素B及C在体内多余时会及时排出，不致引起过多症。种子中的维生素含量不是很高，一般容易因偏食而欠缺，不会因过高而中毒。(三)激素

各种激素在种子成熟过程中均存在增高而后降低的趋势，一般在发育过程中增高，至种子成熟后期迅速降低。在种子发芽过程中，萌发促进物质(germinationpromoter)在一定时期内又迅速显著增加，但在衰老的种子中，GA.CK等萌发促进物质产生的能力降低甚至完全丧失，萌发抑制物质(germinationinhibitor)ABA在种子中的含量则可能因种子衰老而增多。(1)生长素

IAA(吲哚乙酸)发育种子中的IAA由色氨酸合成,并非由母株运入。IAA有游离及各种形式的结合态,在种子发芽前含量极低,大多数种子中以酯或以激素的前体存在,发芽后才水解成为游离态并具活性的激素。萌发过程中贮藏于种子中的色氨酸也可运至芽鞘的先端,并在这个部位合成IAA,促进萌发种子的生长,但这种激素与休眠的解除并不存在一定关系。(2)赤霉素

种子中GA的种类很多,赤霉酸(GA3)是其中重要的一种。各种赤霉素分子都是以赤霉素烷为基础的。种子本身具有合成GA的能力,而且绝大多数植物种子的GA含量远高于其他部位(Lang,1965),合成赤霉素的部位是胚。GA有游离态和结合态两种,结合态GA常与葡萄糖结合成糖甙或糖酯,在种子发育早期绝大部分GA是具活性的,但成熟时转为钝化或进行分解代谢。在发芽过程中,结合态GA可转化为活性状态。

GA能促进生长,主要是促使细胞伸长,在某些情况下也可促进细胞分裂,这类激素在促进种子发育、调控种子的休眠和发芽中起着重要的作用,有些种子在休眠被打破并给予萌发条件时,常伴有内源GA水平的提高,后熟过程可以使种子获得产生GA的能力。GA亦能加速非休眠种子的萌发及调控糊粉层中产生及释放淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶等酶类。对禾谷类种子来说,GA的作用有两个部位,其一是胚,其二是胚乳的糊粉层。前者直接促进种胚的生长和种子萌发,后者与胚乳淀粉层中营养物质的分解和萌发后的幼苗生长有密切关系。

GA3也是水稻恶苗病菌的代谢产物,因此GA3可从培养该真菌的液体培养基中提取。我国将人工提取的GA3称之为920,可用于多种种子的处理、杂交水稻制种及其他用途。(3)细胞分裂素

CK的作用是促进细胞分裂,对细胞伸长可能也有作用。CK可能在植株中合成,随后流入种子,果实或种子本身也可能合成。种子发育时CK明显增加,尤其在种子组织迅速生长时增加更快,以后随成熟而降低。

CK具有抵消抑制物质尤其是ABA的作用(Thomas,1977)。在笋瓜等双子叶植物种子萌发过程中,胚中轴能分泌CK,促使子叶中合成异柠檬酸裂解酶和蛋白水解酶,因此对这类种子来说,CK具有重要的代谢调控作用。(4)脱落酸

ABA在发育过程中增高,在种子脱水过程时迅速降低。ABA在种子中存在时,正常的胚胎发育能够进行,但认为它的作用是抑制植株上的种子直接从胚胎发育进入发芽。据研究,ABA还有促进种子贮藏物质累积的作用。

(5)乙烯

促进果实成熟,同时对种子休眠和发芽也有一定的调控作用。产生乙烯的部位是胚。外施乙烯(或乙烯利)对种子的作用取决于其浓度,促进萌发的浓度低至0.001u/L仍有效。高浓度的乙烯则起相反的作用——抑制种子的萌发。(五)种子其它化学成分1.色素

利用色素可以鉴定品种,而且能表明种子的成熟度和品质状况。例如小麦籽粒的颜色会影响制粉品质和休眠期的长短；油菜种子的颜色影响出油率；大豆、菜豆等种子的颜色影响耐藏性和种子寿命。

(1)叶绿素主要存在于未成熟种子的稃壳、果皮及豆科作物的种皮中,成熟期间能进行光合作用,并随种子成熟而逐渐消失,但在黑麦(胚乳中)、蚕豆(种皮中)和一些大豆品种(种皮和子叶中)的成熟种子中仍大量存在。

(2)类胡萝卜素存在于禾谷类种子的种皮和糊粉层中,是一种不溶于水的黄色素。如麦粒胚乳颜色

(3)花青素（一种糖甙）是水溶性的细胞液色素,pH不同,颜色不同（酸红碱蓝）,主要存在于某些豆科作物的种皮中,使种皮呈显各种色泽或斑纹,如乌豇豆、黑皮大豆、赤豆等。有些特殊的水稻品种亦可存在于稃壳及果皮中。紫稻的花青素存在于果皮内。

在环境条件作用下,种子的颜色会发生改变,例如光照不足,受过严重冻害、经发热霉变及高温损害,以及贮放时间较长的陈种子,和正常种子的颜色有一定区别。

2.矿物质种子中的矿物质有30多种,据含量可分为大量元素及微量元素两类。各种矿质元素的含量差异很大,一般以磷的含量为最高,它是细胞膜的组分,且与核酸及能量代谢有密切关系,因而是种子发芽及幼苗的初期生长所必不可少的成分。

胚与种皮(包括果皮)的灰分率高于胚乳数倍。一般矿质元素含量的高低与纤维素半纤维素的含量是相应的。种子中的矿质元素大多与有机物质结合存在,随着发芽变成无机态,在生长部位的合成过程中转化为新组织的成分。如贮藏态磷化合物非丁(植酸钙镁),发芽时转化为无机磷,参与各种生理活动和生化反应。3.种子毒物和特殊化学成分

(1)硫葡萄糖甙－－在各种类型的油菜种子中普遍存在,它在完整的细胞中不会变化,但在细胞破碎的情况下,种子中的芥子酶能将它分解而产生芥子油(异硫氰酸酯)、恶唑烷硫酮等有毒产物,食用后,使甲状腺肿大。未经处理的菜籽饼作为饲料,容易造成家畜中毒死亡。油菜育种的一个重要目标是降低其含量,以便充分利用油菜蛋白质。

(2)单宁－－一种多酚类物质,在高梁、棉、油菜等种子中含量较高,它可以影响种子的透性,并具有杀菌作用,单宁含量高的种子抗穗发芽,还能减少种子发霉,但具涩味而不受欢迎,因而能抗鸟害。

单宁可以与蛋白质、酶中的氨基结合,成为不溶复合物,使蛋白质变性,蛋白质的利用率和消化酶的活性显著下降,从而降低种子营养价值。

单宁是一种容易氧化的物质,其氧化时的耗氧促使种子萌发时缺乏氧气而陷入休眠状态,单宁的氧化、聚合产物和蛋白质结合产生棕褐色物质,影响种皮的色泽和透水性,因此单宁和种子生理及种子品质有密切关系。

(3)棉酚－－棉花种子的黑色腺体中含有棉酚,这是一种有毒物质,不同类型的棉籽中含量存在差异,海岛棉含量最高,非洲棉含量较低。

种子中存在棉酚,使棉籽直接作为饲料或供榨油食用发生问题,必须经过处理才能消除毒害；另一方面,棉酚很易与蛋白质结合,这有利于棉酚毒性的降低,但蛋白质的营养价值也因此受到影响,为此已经培育了无腺体品种,但在生产上扩大使用尚有一定困难,因为棉酚的存在与抗病虫有关,新的品种牵涉到产量和纤维品质等一系列需要解决的问题。种子中还存在一些值得注意的有机化合物:

植物碱－－有些种子中含有咖啡碱、可可碱等，有经济价值，有促休眠作用；

凝血素－－使红血球凝结，生大豆种子中含量较高，耐干热，不耐湿热。

蛋白酶抑制剂－－豆类中含量高，对胰脏有影响，但对人的胰脏不敏感。

植酸盐－－油质种子中具含量相当高的植酸盐(即肌醇六磷酸和肌醇六磷酸的钙盐、镁盐或钾镁复盐)，其中的磷不易为动物充分利用，且能与体内其他营养物质中的矿物质结合形成复合物，影响锌和钙的消化与吸收。

特殊成分:

皂角甙－－银杏、无患子、油桐、七叶树可作皂用

蓖麻蛋白－－蓖麻种子中存在，有毒

苦楝子油－－杀虫

蓖麻油－－清泻作用

大枫子油酸－－治麻风病四、影响种子化学组成的因素影响种子化学组成的因素，包括种子的遗传性和种子形成发育的外界条件两方面。对同一作物而言，两种因素的作用大小相似，都可以在相当程度上改变种子的化学组成。（一）遗传因素同一作物不同类型、不同品种的化学组成有明显的差异。以大豆为例，一般品种含蛋白质在35％左右，高蛋白品种可达45％以上。向日葵的含油量一般在40％左右，高油品种可达70％。据中国农业科学院分析，我国各地籼稻种子的蛋白质含量多在8—10％之间，脂肪为2—3％；粳稻种子蛋白质含量多在6—9％之间，脂肪含量为2—3％。但分析样品中蛋白质含量高的品种达12.96％，脂肪含量高的达3.42％。作物品种间化学组成的差异，是按照育种目标进行长期人工选择的结果。美国学者在玉米品种选育中，经65代的选择已育成了蛋白质含量达19.5—25.5％的伊里诺斯高蛋白质玉米，比普通玉米蛋白质含量高1.5倍，高赖氨酸自交系Opaqure-2的赖氨酸含量比普通玉米高60％。我国育种工作者已培育出比普通玉米赖氨酸含量高1.1倍的玉米杂交种中单206。（二）环境因素种子形成与发育期间的外界条件,包括气候因素、土壤条件和栽培技术等,都可以在相当程度上影响种子的化学组成。1.温度光照充足,温度适宜,不仅可以提高光合强度,而且有利于有机物质的运输与转化,可以使种子饱满,减少种子纤维素