鮮棗果實中超氧化物歧化酶的測定及含量的分析

劉世鵬，龐小亮，曹娟云，薛 皓，陳宗禮

（延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/陜西省區(qū)域生物資源保育與利用工程技術(shù)研究中心/陜西省紅棗重點實驗室（延安大學(xué)），陜西 延安 716000）

棗（Ziziphus Jujuba Mill）是我國特產(chǎn)果樹之一。鮮棗香甜可口，營養(yǎng)豐富，素有“Vc 之王”的美譽，（鮮果肉含Vc 4～6 g/kg）含有人體所需的18 種氨基酸，維生素A，B1，B2，C，E，P 等，尤其Vc、Vp極為豐富[1]。此外，紅棗含有抗癌物質(zhì)環(huán)磷酸腺苷，兒茶酚[2]，具有補(bǔ)血，促腦、抗癌及健脾強(qiáng)身等醫(yī)療保健功能。因此，紅棗深受消費者歡迎，在國內(nèi)外市場上暢銷不衰。超氧化物歧化酶（SOD）是一種具有消除體內(nèi)超氧自由基的金屬酶類。SOD 和過氧化物酶（POD）是細(xì)胞保護(hù)酶體系的主要成員，越來越多的研究表明，在遭受各種逆境脅迫時，SOD、POD 等能防御活性氧及其他過氧化自由基對細(xì)胞等系統(tǒng)的侵害，增強(qiáng)植物對干旱、寒冷、鹽侵、衰老、病害的抵抗能力[3-5]，還具有抗輻射、抗腫瘤及延緩機(jī)體衰老等作用，其活性大小與植物代謝強(qiáng)度及抗逆能力有一定的關(guān)系，被認(rèn)為可以幫助植物抵抗病害的侵染。研究了不同品種棗中的SOD 的活性值與品種間的差異，測定了不同品種棗果實SOD 的活性及分析其含量的差異，旨在酶學(xué)水平上探討棗自身內(nèi)在的代謝調(diào)控與品質(zhì)間的關(guān)系，同時也為棗品種評價和品質(zhì)鑒定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

材料采自陜西省延川縣5 個村鎮(zhèn)，選用2008年9月下旬至10月5日成熟期的25 種鮮棗，儲藏于超低溫（-80℃）冰箱中，分別是馮家塬的圪塔棗、長團(tuán)員、大團(tuán)棗、大木棗、葫蘆棗、圓木棗、帥棗、木圪塔棗；北村的梨棗、油葫蘆棗、灰條棗、贊皇大棗、蘋果棗、駿棗、靈寶棗、掉牙棗、木棗、無名棗；高家疙瘩的贊皇大棗、晉棗、葫蘆棗、金絲小棗；郭家山的串桿棗、驢奶頭棗、雞心棗；莊頭的狗頭棗、麻子棗，共27 個樣品。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀 器 FA1004N 電子天平（上海精科天美），PYX-DH60A 光照恒溫培養(yǎng)箱（上海璽恒實業(yè)有限公司），SIGMR-3K30 型冷凍離心機(jī)（德國），島津Uvmini-1240 型分光光度計（日本）。

1.2.2 試 劑 （1）pH 值7.0 磷酸緩沖液0.05 mol/L；（2）pH 值7.8 磷酸緩沖液0.05 mol/L；（3）EDTA-Na21 mg/mL；（4）L-甲硫氨酸20 mg/mL；（5）核黃素0.1 mg/mL；（6）NBT 1 mg/mL。

1.3 粗酶液的提取

用電子天平稱取1 g 去皮的棗果實，切碎，加入2 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖液（pH 值7.0）于冰浴研磨，再加入4 次緩沖液，每次加1 mL，沖洗研磨，將沖洗液一起倒入離心管中。4℃離心20 min，轉(zhuǎn)移上清液，用于SOD 活性的測定，轉(zhuǎn)移過程中要使酶液始終處于冰浴中。

1.4 試驗方法

采用NBT 光還原法[6-7]測定SOD 的活性值。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

用SPSS 軟件與EXCEL 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

27 個樣品鮮棗果實的SOD 活性結(jié)果見表1。

表1 鮮棗果實中SOD 活性的比較

2.1 同一地點不同品種棗中的SOD 活性的比較

將試驗所得數(shù)據(jù)用SPSS 軟件處理，經(jīng)方差分析，由表1 可知馮家塬圪塔棗的SOD 活性最高（2.656 4 U/g），長團(tuán)員次之（1.999 3 U/g），SOD 活性最小的是木圪塔棗（0.445 1 U/g）。可以看出，同一生境條件下疙瘩棗與木疙瘩棗活性竟相差6 倍多。

北村10 種棗SOD 活性呈存在顯著差異，其中油葫蘆棗、灰條棗棗活性較高，而掉牙棗、木棗活性則相對較小，無名棗最小。

郭家山串桿棗SOD 活性最高，雞心棗SOD 活性最小，其活性差異顯著。串桿棗SOD 的活性是雞心棗的近7 倍。

莊頭麻子棗和狗頭棗SOD 活性差異極顯著，狗頭棗SOD 活性是麻子棗的6 倍多。

2.2 不同地點同一品種棗中SOD 活性的比較

經(jīng)方差分析顯示，高家疙瘩葫蘆棗與馮家塬葫蘆棗差異不顯著，高家疙瘩贊皇大棗與北村贊皇大棗差異不顯著。由表1 可知，馮家源疙瘩棗的酶活性度最高，莊頭麻子棗的酶活性度低。試驗結(jié)果顯示：疙瘩棗，掉牙棗，狗頭棗，蘋果棗，駿棗，梨棗等易裂品種的SOD 活性較高。無名棗，雞心棗，麻子棗等抗裂品種的SOD 活性較低。劉禹生[8]、張彩琦[9]所研究調(diào)查的駿棗，梨棗，贊皇棗為極易裂品種，而晉棗為中裂品種。王長柱[10]試驗認(rèn)為靈寶棗為抗裂品種，張彩琦[9]調(diào)查認(rèn)為靈寶棗為易裂品種，本試驗調(diào)查的靈寶棗也為易裂品種。也就是說，本次試驗中27 個鮮棗樣品種，SOD 活性較高的品種一般容易裂果，相反則抗裂。試驗所測品種大多數(shù)和上述結(jié)論相一致，僅有少數(shù)稍有出入，如贊皇大棗為抗裂品種，而試驗測定的SOD 活性卻很高，可能是生長環(huán)境，取樣時間，果實發(fā)育程度等方面所致。

3 結(jié)論與討論

包括水分脅迫在內(nèi)的許多非生物脅迫可以使植物細(xì)胞內(nèi)活性氧大量積累。在正常和脅迫強(qiáng)度極低的條件，植物細(xì)胞內(nèi)的活性氧積累和抗氧化體系之間保持著很好的平衡關(guān)系，體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧可被抗氧化體系有效清除。但隨著脅迫強(qiáng)度或脅迫時間增加，細(xì)胞內(nèi)活性氧大量積累，超過了植物細(xì)胞的抗氧化能力范圍，這種平衡就會破壞，從而造成氧化脅迫[11]。超氧化物歧化酶（SOD）是活性氧清除系統(tǒng)體系中關(guān)鍵酶，是防止氧自由基對細(xì)胞膜系統(tǒng)造成傷害的保護(hù)酶，其主要作用是歧化超氧陰離子為H2O2和水。水分脅迫可以誘導(dǎo)植物體產(chǎn)生氧化脅迫，致使體內(nèi)的活性氧代謝失調(diào)，產(chǎn)生非脂性超氧化物自由基，對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用。SOD 是植物體內(nèi)第一個清除活性氧的關(guān)鍵酶，它能催化O2-發(fā)生歧化反應(yīng)O2-+2H+→H2O2，而POD、CAT 則有把H2O2分解為水和氧氣的作用。我們的試驗中，各品種的SOD 活性存在很大差異，其中疙瘩棗的酶活性最大，其次為梨棗和長團(tuán)圓棗，麻子棗活性最低。SOD 活性越低其抗裂性越強(qiáng)，在同一時間不同生境的棗品種由于自身發(fā)育程度和不同的管理條件的不同，其SOD 的活性存在顯著差異。同時，降雨時間的長度對其形成一種脅迫，時間越長裂果率越高，由于這種脅迫而產(chǎn)生的膜脂過氧化產(chǎn)物以及超氧負(fù)陰離子對棗果實造成了損傷，導(dǎo)致其SOD 自身活性發(fā)生變化。由此可知，脅迫下棗果實的抗氧化活性與植株的抗裂性相關(guān)，這種能力大小可作為選擇抗裂性強(qiáng)的棗樹的重要參考指標(biāo)。SOD 基因的表達(dá)受各種環(huán)境脅迫的控制，不同的環(huán)境脅迫導(dǎo)致不同的SOD 基因表達(dá)。植物體內(nèi)抗氧化酶活性的提高能夠增強(qiáng)植物對多種氧化脅迫的抗性[12]。許多研究證明SOD 酶具有防止植物衰老的作用[13]。

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