UV-B輻射下核桃青皮多酚提取物對(duì)燕麥幼苗抗氧化性的影響

杜京旗　楊衛(wèi)民

摘要?以燕麥品種“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”為材料，研究UV-B輻射增強(qiáng)條件下，核桃青皮多酚對(duì)燕麥幼苗活性氧含量、膜脂過(guò)氧化和抗氧化物質(zhì)含量的影響。結(jié)果表明，核桃青皮多酚降低了UV-B輻射增強(qiáng)條件下“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”O(jiān)?2·-產(chǎn)生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量。UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號(hào)”的SOD活性、CAT活性均最高，而“定燕2號(hào)”的APX活性最低;UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號(hào)”SOD活性顯著低于其他處理;UV-B?3?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號(hào)”CAT活性顯著高于其他處理。UV-B?3?h+核桃青皮多酚、UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后的“晉燕14號(hào)”的DHA含量顯著高于UV-B?3?h+核桃青皮多酚處理。核桃青皮多酚對(duì)不同UV-B輻射下“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”抗氧化性影響的綜合測(cè)評(píng)分別依次為12、3、6、0?h;12、3、6、0?h。該研究結(jié)果為核桃青皮多酚提取物在核桃青皮深加工利用、燕麥育種、抗氧化機(jī)制等方面的研究提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞?核桃青皮多酚;抗氧化酶;抗氧化物質(zhì)

中圖分類號(hào)?TS201.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）16-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.057

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects?of?Polyphenols?Extracted?from?Walnut?Peel?under?UV?B?Radiation?on?Antioxidant?Activity?in?Oat?Seedlings

DU?Jing?qi，YANG?Wei?min

（Department?of?Life?Sciences，?Lüliang?University，?Lüliang，Shanxi?033000）

Abstract?The?effects?of?walnut?peel?polyphenols?on?the?content?of?reactive?oxygen?species，?membrane?lipid?peroxidation?and?antioxidant?substances?in?oat?seedlings?were?studied?with?oat?cultivars?Dingyan?2?and?Jinyan?14?under?UV?B?radiation?enhancement?conditions.?The?results?showed?that?polyphenols?in?walnut?peel?could?reduce?the?production?rate?of?superoxide?anion，·OH，?H?2O?2?and?MDA?content?in?Dingyan?2?and?Jinyan?14?under?UV?B?radiation?enhancement?conditions.?After?UV?B?6?h+walnut?peel?polyphenol?treatment，?the?SOD?activity?and?CAT?activity?of?Dingyan?2?were?the?highest，?while?the?APX?activity?of?Dingyan?2?was?the?lowest.?After?UV?B?0?h?+?polyphenol?treatment，?the?SOD?activity?of?Jinyan?14?was?significantly?lower?than?that?of?other?treatments.?After?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenol?treatment，?the?CAT?activity?of?Jinyan?14?was?significantly?higher?than?that?of?other?treatments.?The?DHA?contents?of?Jinyan?14?treated?with?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenols?and?UV?B?6?h?+?walnut?peel?polyphenols?were?significantly?higher?than?that?treated?with?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenols.?The?comprehensive?evaluation?of?the?effects?of?polyphenols?in?walnut?peel?on?antioxidant?activities?of?different?UV?B?irradiations?on?Dingyan?2?and?Jinyan?14?was?as?follows：?12?h?>?3?h?>?6?h?>?0?h;12?h?>?3?h?>?6?h?>?0?h.?The?results?of?this?study?provided?a?theoretical?basis?for?further?studying?the?processing?and?utilization?of?polyphenol?extracts?from?walnut?peel，?oats?breeding，?antioxidant?mechanism.

Key?words?Walnut?peel?polyphenols;Antioxidant?enzyme;Antioxidant?substance

與通過(guò)化學(xué)方法合成的傳統(tǒng)抗氧化劑相比，天然抗氧化劑具有自身的特點(diǎn)，其既安全又可靠的優(yōu)點(diǎn)引起了人們的廣泛關(guān)注，尤其是食品行業(yè)。植物多酚具有安全可靠的抗氧化性，可以防止輻射誘發(fā)的DNA斷裂。尋找安全可靠廉價(jià)高效的多酚提取物有重要的意義。

核桃多酚在食品、醫(yī)藥方面引起了人們的興趣和極大關(guān)注。核桃樹皮、核桃枝條、核桃葉、核桃花、核桃殼、核桃內(nèi)種皮、核桃青皮、核桃仁在不同生理時(shí)期具有不同的多酚組成和生物活性[1-2]。核桃葉多酚能夠清除ROS和RON，有降血糖、抑菌作用[3-6];核桃仁多酚有抗氧化、防止氧化、保護(hù)神經(jīng)、降血脂、降血糖、抗癌的作用[7-10];核桃殼提取物有抗氧化和清除自由基的作用[11]。

燕麥（Avena?sativa?L.）是我國(guó)種植歷史悠久、種植面積廣泛的一種高寒作物，UV-B輻射增強(qiáng)會(huì)對(duì)燕麥造成氧化損傷。核桃青皮多酚有抗氧化、抗菌和抗腫瘤作用[12-14]。在一定濃度范圍內(nèi)，核桃青皮多酚對(duì)羥自由基、超氧陰離子、過(guò)氧化氫有較強(qiáng)的清除能力[12，15]。研究核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)條件下燕麥抗氧化系統(tǒng)的影響對(duì)作物增產(chǎn)有十分重要的理論和實(shí)踐意義。

1?材料與方法

1.1?材料

挑選成熟飽滿、均勻一致的“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”種子（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所提供），消毒后在鋪有濕潤(rùn)紗布的培養(yǎng)皿中萌發(fā)48?h，挑選萌發(fā)整齊的燕麥種子用珍珠巖培養(yǎng)，待幼苗長(zhǎng)至兩葉一心時(shí)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的燕麥幼苗用Hoagland溶液培養(yǎng)并進(jìn)行處理。

1.2?方法

設(shè)8種處理：①UV-B?0?h;②UV-B?3?h;③UV-B?6?h;④UV-B?12?h;⑤UV-B?0?h?+核桃青皮多酚;⑥UV-B??3?h+核桃青皮多酚;⑦UV-B?6?h?+核桃青皮多酚;⑧UV-B??12?h+核桃青皮多酚。核桃青皮原料和核桃青皮多酚提取見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]。UV-B輻射裝置：UV-B燈管[G15T8E，日本三共，輻射強(qiáng)度10.08?kJ/（m2·d）];核桃青皮多酚濃度?28.8?mg/L。每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)，處理5?d。

2?結(jié)果與分析

2.1?核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射下燕麥自由基和MDA含量的影響

在一定范圍內(nèi)，UV-B輻射增強(qiáng)顯著提高了“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”O(jiān)?2·-產(chǎn)生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量（表1）。核桃青皮多酚降低了UV-B輻射增強(qiáng)條件下“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”O(jiān)?2·-產(chǎn)生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量（表2）。UV-B照射時(shí)間和品種對(duì)燕麥的·OH、H?2O?2含量和產(chǎn)生速率存在顯著交互作用。

2.2?核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射下燕麥抗氧化酶活性的影響

由圖1、2可知，UV-B輻射條件下，“定燕2號(hào)”SOD活性、“晉燕14號(hào)”CAT活性顯著高于其他的，UV-B輻射為?6?h時(shí)，“晉燕14號(hào)”SOD活性顯著高于其他的（12?h除外）;UV-B輻射為6、12?h的“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”的POD活性均顯著高于0、3?h;“定燕2號(hào)”的CAT活性在不同UV-B輻射時(shí)間之間差異不顯著，UV-B輻射為3?h時(shí)，“定燕2號(hào)”APX活性顯著低于其他的，UV-B輻射為12?h時(shí)，“晉燕14號(hào)”APX活性顯著高于3?h。

UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號(hào)”SOD活性顯著高于0、3?h的，UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號(hào)”SOD活性顯著低于其他的;“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”的POD活性、APX活性在不同UV-B輻射+核桃青皮多酚處理之間差異均不顯著;UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號(hào)”CAT活性顯著高于UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理、UV-B?12?h+核桃青皮多酚處理的，核桃青皮多酚+UV-B?3?h處理后，“晉燕14號(hào)”CAT活性顯著高于其他處理;UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號(hào)”APX活性顯著低于其他處理。

UV-B照射時(shí)間和品種對(duì)燕麥的SOD活性、POD活性和CAT活性存在極顯著的交互作用。

2.3?核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射下燕麥抗氧化物質(zhì)含量的影響

由圖3可知，UV-B輻射為0?h時(shí)，“定燕2號(hào)”的ASA含量顯著高于3、6?h;UV-B輻射為3?h時(shí)，“定燕2號(hào)”的DHA含量顯著高于0、6?h;UV-B輻射和核桃青皮多酚處理對(duì)“定燕2號(hào)”的ASA和?DHA含量均無(wú)顯著影響。

由圖4可知，UV-B輻射為0?h時(shí)，“晉燕14號(hào)”的ASA含量顯著高于其他處理;UV-B輻射為3、6?h時(shí)，“晉燕14號(hào)”的DHA含量顯著高于0、12?h;UV-B輻射和核桃青皮多酚處理對(duì)“晉燕14號(hào)”的ASA含量無(wú)顯著影響。UV-B?3?h+核桃青皮多酚、UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理的“晉燕14號(hào)”DHA含量顯著高于對(duì)照。

UV-B照射時(shí)間和品種對(duì)燕麥的ASA含量存在顯著的交互作用。

2.4?核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射下燕麥抗氧化性影響的綜合評(píng)定

核桃青皮多酚對(duì)不同UV-B輻射下“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”抗氧化性影響的綜合測(cè)評(píng)依次分別為12、3、6、?0?h;12、3、6、0?h（圖5、6）。

核桃青皮多酚分別提高“定燕2號(hào)”3、12?h?UV-B輻射抗氧化性，其平均隸屬函數(shù)值倍數(shù)關(guān)系分別為1.20倍和?1.21倍。核桃青皮多酚分別提高“晉燕14號(hào)”3、12?h?UV-B輻射抗氧化性，其平均隸屬函數(shù)值倍數(shù)關(guān)系分別為4.03倍和?1.51倍。

3?結(jié)論與討論

UV-B和不同因子之間的聯(lián)合會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生不同的作用。N、低溫、NO和UV-B的共同作用會(huì)提高一些抗氧化酶的活性[17-19]，而低溫、NO和UV-B的共同作用同時(shí)也會(huì)降低一些抗氧化酶的活性[18-19]。

UV-B輻射對(duì)“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”的POD活性影響表現(xiàn)出相同的趨勢(shì);UV-B輻射條件下，“定燕2號(hào)”的SOD活性、“晉燕14號(hào)”的CAT活性顯著高于其他處理的;而UV-B輻射對(duì)“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”其他抗氧化酶活性的影響不同。UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”抗氧化性的影響機(jī)制不同。隨著UV-B輻射增強(qiáng)，“定燕2號(hào)”SOD活性、ASA含量降低，DHA含量增加;而隨著UV-B輻射增強(qiáng)，“晉燕14號(hào)”ASA含量降低，SOD活性、DHA含量增加。

核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)導(dǎo)致的氧化損傷有緩解作用。核桃青皮多酚處理后，“定燕2號(hào)”SOD活性增加，DHA含量增加;“晉燕14號(hào)”APX活性增加，DHA含量增加。這表明核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)導(dǎo)致的氧化損傷有緩解作用，“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”的響應(yīng)機(jī)制不同。

核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)下“定燕2號(hào)”和“晉燕14號(hào)”抗氧化性影響的綜合測(cè)評(píng)表明核桃青皮多酚對(duì)燕麥抗氧化性影響的趨勢(shì)相同。

不同提取方法對(duì)植物多酚的提取效果和穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生影響[20-22]，因此，不同的提取方法會(huì)對(duì)多酚抗氧化性產(chǎn)生一定的影響。

綜上，核桃青皮多酚對(duì)UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)燕麥的氧化損傷有緩解作用，該研究為核桃青皮多酚在實(shí)踐中的進(jìn)一步應(yīng)用，比如在農(nóng)作物灌根、噴灑、浸種等方面提供了理論依據(jù)。

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