不同產(chǎn)地水芹黃酮含量及PAL酶活性的差異研究

郭肖　孔德章　曹玉洪　黃凱豐

摘 要：以9份不同產(chǎn)地的水芹資源為試驗材料，測定了其產(chǎn)品器官中的黃酮含量及苯丙氨酸解氨酶的活性，并對二者的相關(guān)性進(jìn)行了分析。試驗結(jié)果表明，不同產(chǎn)地水芹的黃酮含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性存在明顯差異，均以大葉水芹最高，清鎮(zhèn)水芹最低；水芹葉中黃酮含量和PAL酶活性均高于莖中。水芹的黃酮含量與苯丙氨酸解氨酶活性的變化趨勢一致，且二者的相關(guān)系數(shù)極顯著，說明水芹黃酮的合成與苯丙氨酸解氨酶活性密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：水芹；黃酮含量；苯丙氨酸解氨酶

中圖分類號：S636.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-3547（2013）24-0032-03

水芹（Oenanthe javanica D.C.）是我國具有傳統(tǒng)特色的水生蔬菜[1]，在我國的分布范圍較廣，生長在濕洼地或水溝中，作為蔬菜食用的主要部位為嫩莖和葉柄[2]。有關(guān)研究表明，水芹的食用器官中含有豐富的膳食纖維、黃酮類物質(zhì)、多種氨基酸、揮發(fā)油、水芹素等[4，5]，不僅有降血壓、抗糖尿病、防肺癌、降血糖、減肥、防止便秘等功能[6]，還有明顯的抗肝炎作用[7]。因此，近年來國內(nèi)市場以上海市為核心的長三角城市群水芹消費量呈逐年上升的趨勢，北方城市也開始批量消費[8]。

黃酮類化合物是一種植物調(diào)節(jié)劑，具有調(diào)節(jié)植物生長、保護(hù)植物免受紫外線損傷的作用，同時，作為一種藥用成分，其具有抗氧化及抗自由基作用，可以抗癌、防癌，治療心腦血管疾病，還可以降低血糖，增強(qiáng)非特異性免疫功能和體液免疫功能，以及具有抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性等廣譜的藥理活性，在藥物資源上具有重要地位[9～12]。黃酮類化合物是苯丙烷類代謝途徑的產(chǎn)物之一，而苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）又是該途徑中的一種關(guān)鍵酶和限速酶。趙則海等[13]研究發(fā)現(xiàn)，攀援型和矮生型四棱豆的PAL酶活性和總黃酮含量之間呈正相關(guān)關(guān)系。但有關(guān)能否通過調(diào)控PAL活性增加黃酮類化合物在水芹體內(nèi)的合成，從而增強(qiáng)水芹的藥用功能方面，國內(nèi)外相關(guān)報道較少。因此，本試驗以產(chǎn)自貴州安順、凱里、黔西等地的8種野生水芹和貴州師范大學(xué)生命科學(xué)院蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心選育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水芹新品種大葉水芹為試驗材料，研究各品種間黃酮含量的差異以及黃酮含量與PAL酶活性的關(guān)系，以期為水芹的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供部分理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以本單位保存的產(chǎn)自貴州省黔西縣、都勻市、安順市、凱里市、獨山縣、清鎮(zhèn)市、金沙縣、貴陽市的8份野生水芹及本單位選育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水芹新材料大葉水芹為試材。

1.2 試驗方法

試驗于2012年在貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心內(nèi)進(jìn)行。8月20日，在試驗田選取面積相等的9個小區(qū)，小區(qū)面積2 m2，小區(qū)之間相隔20 cm并用塑料薄膜隔開，防止肥料互滲。將9份來自不同地區(qū)、高10 cm、生長一致的幼苗分別移栽至9個小區(qū)中，3次重復(fù)，種植密度為5 cm×5 cm，單株定植。田間管理按照生產(chǎn)常規(guī)，移栽時將田塊作成秧池狀，畦寬1 m，畦面濕潤、溝中持水；移栽成活、抽生新葉后，撒施尿素10 kg/667 m2作為追肥；生長過程中僅在生長初期的15 d內(nèi)使土壤保持1 cm的水層，其他時期僅靠自然降雨補充田間水分。10月2日，當(dāng)節(jié)水型水芹株高達(dá)到40～50 cm時，于試驗田多點隨機(jī)自近地面割收地上部產(chǎn)品。將上述材料帶回實驗室，洗凈、吸干水分，待測。

1.3 測定方法

葉中黃酮含量的測定參考黃云華[14]的方法；葉中苯丙氨酸解氨酶的活性測定參考賓金華等[15]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地水芹總黃酮含量差異

由表1可以看出，不同產(chǎn)地水芹葉和莖中的黃酮含量存在明顯差異，以大葉水芹葉和莖中黃酮含量最高，清鎮(zhèn)市水芹葉和莖中黃酮含量最低，兩者相差達(dá)3.7倍。水芹葉中黃酮含量均高于莖中。

2.2 不同產(chǎn)地水芹的PAL酶活性差異

由表2可以看出，不同產(chǎn)地水芹葉和莖中的苯丙氨酸解氨酶活性存在明顯差異。以大葉水芹葉和莖的苯丙氨酸解氨酶活性最高，清鎮(zhèn)水芹最低；水芹不同部位間相比，均表現(xiàn)為葉中苯丙氨酸解氨酶活性高于莖。

2.3 水芹黃酮含量與PAL酶活性的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明，黃酮含量與PAL酶活性間的相關(guān)系數(shù)為r=1.000，p=0.000<0.01，差異極顯著，說明水芹黃酮含量與PAL酶活性間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系，即水芹黃酮含量隨PAL酶活性的增加而增加。

3 小結(jié)與討論

產(chǎn)地不同，植物體內(nèi)黃酮含量也會有比較明顯的差異[16]。熊友香等[17]發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地了哥王藥材中總黃酮的含量不同；楊增明等[18]研究表明，產(chǎn)地不同，花生殼藥材中總黃酮含量差異較大。從本試驗的研究結(jié)果可以看出，不同產(chǎn)地水芹中的黃酮含量也存在差異。9個地區(qū)的水芹相比，以大葉水芹莖、葉中的黃酮含量最高，清鎮(zhèn)市水芹的黃酮含量最低，不同地方水芹的黃酮含量差異明顯，這與上述研究結(jié)果一致。這可能與不同地區(qū)環(huán)境不同有關(guān)，如溫度、光照、水分、濕度、土壤的不同，會對水芹黃酮合成產(chǎn)生影響，其具體原因，還有待于進(jìn)一步的研究論證。

唐宇等[19]發(fā)現(xiàn)，黃酮類物質(zhì)在植物中的累積量隨PAL酶活力而增減。從本試驗的研究結(jié)果可以看出，大葉水芹的PAL酶活性最強(qiáng)，與之對應(yīng)的黃酮含量也最高；清鎮(zhèn)水芹的PAL酶活性最弱，其黃酮含量也最低。9個地區(qū)水芹葉中苯丙氨酸解氨酶活性均高于莖，葉中黃酮含量也高于莖，證實了PAL活性與黃酮含量的高度相關(guān)性。但是否可以通過調(diào)控水芹體內(nèi)的PAL活性以進(jìn)一步增加水芹的黃酮含量，以增強(qiáng)其藥用功能，值得進(jìn)一步研究。

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