盧欣欣 王杰 王彪
摘要[目的]探討扁豆中黃酮的積累規(guī)律。[方法]測(cè)定了23個(gè)扁豆資源不同發(fā)育時(shí)期[結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)、結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)、結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)]扁豆豆粒、莢皮、豆莢3個(gè)部位的黃酮含量。[結(jié)果]扁豆不同部位黃酮含量在各時(shí)期均差異顯著,不同時(shí)期在豆粒、莢皮、豆莢中黃酮平均含量從高到低依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。各期都以幼嫩豆莢中黃酮含量最高;黃酮含量以13號(hào)扁豆資源的表現(xiàn)最優(yōu)。[結(jié)論]研究結(jié)果可為扁豆的選種育種提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞扁豆;黃酮;積累規(guī)律
中圖分類號(hào)S643.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2017)20-0010-04
Abstract[Objective] To discuss the accumulation law of flavonoids in lentils. [Method] The content of flavonoids in pea,pod and pod wall of 23 lentil resources in three developmental stages, including early podding stage (Ⅰ), middle podding stage (Ⅱ) and late podding stage (Ⅲ) were determined. [Result]The content of flavonoids in different parts of lentil had significant differences among three development stages. The average content order of flavonoids in pea,pod wall, pod in three development stages was Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ. The content of flavonoids in tender pod in each development stage was the highest. The content of flavonoids in lentil resource No.13 was the highest. [Conclusion] The research results can provide theoretical basis for the selection and breeding of lentils.
Key wordsLentils;Flavonoids;Accumulation law
黃酮類化合物在植物中廣泛存在,黃酮在藥用植物中種類最全,結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,含量也最高[1-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前已分離出的黃酮類化合物的種類已超過(guò)4 000種,位居天然酚類化合物之首[5],但對(duì)扁豆黃酮缺乏系統(tǒng)研究。
很多植物黃酮具有抗腫瘤功能,如大豆異黃酮可抑制乳腺癌、前列腺癌等癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[6-7];染料木素具有抑制皮膚癌、淋巴癌的作用[8];紅三葉草異黃酮對(duì)苯并芘代謝有較強(qiáng)的抑制作用[9];黃芩苷可抑制艾氏腹水瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),對(duì)肝細(xì)胞瘤有抗性[10]等。從植物中提取黃酮并將其應(yīng)用在食藥等領(lǐng)域中,是目前黃酮研究的熱點(diǎn)之一。扁豆是上海市浦東新區(qū)優(yōu)勢(shì)、特色蔬菜之一,已有多年種植歷史,種植面積達(dá)1 600 hm2,隨著人們對(duì)健康和養(yǎng)生越來(lái)越重視,其市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)前景不容小覷。
作物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的積累規(guī)律是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的研究,扁豆在此方面的研究還不深入,也缺乏深加工的產(chǎn)品。筆者探討了扁豆中黃酮的積累規(guī)律,旨在為扁豆選食及育種提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)在上海交通大學(xué)實(shí)訓(xùn)基地七寶試驗(yàn)田進(jìn)行。
1.2試驗(yàn)材料及取樣
23個(gè)扁豆資源分別為1、3、5、7、11、13、15、16、17、21、23、24、25、26、27、4072、4011、4061、4054、4134、B25、4063、1008號(hào)。在扁豆生長(zhǎng)3個(gè)時(shí)期進(jìn)行取樣。①結(jié)莢初期(Ⅰ),即開(kāi)花8 d,表現(xiàn)為豆粒癟、豆粒顏色呈綠白色;②結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ),開(kāi)花15 d,表現(xiàn)為豆粒不飽滿、豆粒顏色呈綠色;③結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ),開(kāi)花21 d,表現(xiàn)為豆粒飽滿、豆粒顏色呈紅色或白綠色。分別測(cè)定各時(shí)期的豆粒、莢皮、豆莢(豆粒+莢皮)黃酮含量。
1.3儀器與試劑
電子天平(型號(hào)YP30002,為上海越平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品)、分光光度計(jì)(BioMATE 3S ThermoFisher Scientific公司)、臺(tái)式高速離心機(jī)(型號(hào)5180R,為德國(guó)Eppendorf公司產(chǎn)品);試驗(yàn)所用試劑均購(gòu)自SIGMA公司。
1.4黃酮含量的測(cè)定方法
取新鮮扁豆5 g,液氮研磨成粉末,放入到50 mL甲醇中浸提1 h,然后8 000 r/min離心10 min,取上清液0.5 mL,加入甲醇1.5 mL、0.1 mL的10%AlCl3、0.1 mL的1 mol/L KAC和2 mL ddH2O。室溫下振蕩30 min后,在波長(zhǎng)415 nm處測(cè)定混合物的吸光值??瞻讓?duì)照為用0.1 mL的去離子水代替氯化鋁。重復(fù)測(cè)定3次。
1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
采用Excel和STST數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用LSD最小顯著差數(shù)法和新復(fù)極差比較法進(jìn)行差異顯著性分析。
2結(jié)果與分析
2.1扁豆豆粒黃酮含量的積累規(guī)律
從圖1可以看出,23個(gè)扁豆資源豆粒黃酮含量存在顯著差異。各時(shí)期豆粒黃酮含量為5.4~17.4 mg/g,其中結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)各扁豆資源黃酮含量為9.5~17.4 mg/g,結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)各扁豆資源黃酮含量為7.9~15.1 mg/g,結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)各扁豆資源的黃酮含量為5.4~14.9 mg/g。
23個(gè)扁豆資源中,有20個(gè)資源在豆粒的結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)達(dá)到峰值,其中11個(gè)扁豆資源在結(jié)莢鼓粒過(guò)程中黃酮含量逐步降低,9個(gè)扁豆資源在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)黃酮含量有所降低,但結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)花青素迅速積累,含量顯著提高;23個(gè)扁豆資源中有2個(gè)資源(23號(hào)、4011號(hào))豆粒的黃酮含量在結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)達(dá)到峰值。B25號(hào)扁豆豆粒中黃酮含量在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)達(dá)到峰值(圖1)。
對(duì)23個(gè)扁豆資源豆粒黃酮積累量分析發(fā)現(xiàn),結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)總黃酮含量為317.2 mg/g,平均黃酮含量為13.8 mg/g;結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)總黃酮含量為263.0 mg/g,平均黃酮含量為11.4 mg/g;結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)總黃酮含量為260.1 mg/g,平均黃酮含量為11.3 mg/g;扁豆豆粒黃酮的含量在結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)最高,此后逐漸降低,但中期和末期差異不大(圖2)。
由圖3可知,不同扁豆資源豆粒在結(jié)莢鼓粒3個(gè)時(shí)期的平均黃酮含量存在顯著差異。23個(gè)資源豆粒平均黃酮含量為10.2~15.3 mg/g。其中,13號(hào)扁豆豆粒平均黃酮含量最高,達(dá)15.3 mg/g;4063號(hào)扁豆豆粒平均黃酮含量最低,為10.2 mg/g。各扁豆資源豆粒平均黃酮含量以13號(hào)扁豆最高。
2.2扁豆莢皮黃酮含量的積累規(guī)律
從圖4可以看出,23個(gè)扁豆資源的莢皮黃酮含量在結(jié)莢鼓粒3個(gè)時(shí)期存在顯著差異。各時(shí)期豆粒黃酮含量為6.3~14.4 mg/g,其中結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)各扁豆資源黃酮含量為8.9~13.8 mg/g,結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)各扁豆資源黃酮含量為8.6~12.4 mg/g,結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)各扁豆資源黃酮含量為6.3~14.4 mg/g。
23個(gè)扁豆資源中有16個(gè)在豆粒的結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)達(dá)到峰值,其中10個(gè)在結(jié)莢鼓粒過(guò)程中黃酮含量逐步降低;6個(gè)在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)黃酮含量有所降低,但結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)花青素迅速積累,含量顯著提高;23個(gè)扁豆資源中有3個(gè)(11號(hào)、21號(hào)、23號(hào))豆粒的黃酮含量在結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)達(dá)到峰值。4個(gè)扁豆資源(15號(hào)、23號(hào)、25號(hào)、B25)豆粒的黃酮含量在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)達(dá)到峰值(圖4)。
對(duì)23個(gè)扁豆資源莢皮平均黃酮含量(圖5)分析發(fā)現(xiàn),結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)總黃酮含量為269.5 mg/g,平均黃酮含量為11.7 mg/g;結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)總黃酮含量為234.2 mg/g,平均黃酮含量為10.2 mg/g;結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)總黃酮含量為222.3 mg/g,平均黃酮含量為9.7 mg/g。扁豆莢皮平均黃酮含量在結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)最高,此后逐漸降低,但結(jié)莢鼓粒中期和末期差異不大,這與扁豆豆粒的黃酮積累規(guī)律相似。
由圖6可知,不同扁豆資源莢皮在結(jié)莢鼓粒3個(gè)時(shí)期的平均黃酮含量存在顯著差異。23個(gè)資源莢皮黃酮含量為8.7~12.6 mg/g。其中,13號(hào)扁豆莢皮平均黃酮含量最高,達(dá)12.6 mg/g;4061號(hào)扁豆莢皮平均黃酮含量最低,為8.7 mg/g。各扁豆資源莢皮平均黃酮含量以13號(hào)扁豆最高。
2.3扁豆豆莢黃酮含量的積累規(guī)律
從圖7可以看出,23
個(gè)扁豆資源的豆莢黃酮含量在結(jié)莢鼓粒3個(gè)時(shí)期存在顯著差異。各時(shí)期豆粒黃酮含量為5.9~15.5 mg/g,其中結(jié)莢鼓
粒初期(Ⅰ)各資源黃酮含量為9.3~15.5 mg/g,結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)各資源黃酮含量在8.4~13.2 mg/g,結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)各資源黃酮含量為5.9~14.4 mg/g。
23個(gè)扁豆資源中有19個(gè)在豆莢的結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)達(dá)到峰值,其中14個(gè)在結(jié)莢鼓粒過(guò)程中黃酮含量逐步降低,5個(gè)在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)黃酮積累有所降低,但結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)花青素迅速積累,含量顯著提高;23個(gè)扁豆資源中有2個(gè)(11號(hào)、21號(hào))豆粒的黃酮含量在結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)達(dá)到峰值。有2個(gè)扁豆資源(23號(hào)、B25號(hào))豆粒的黃酮含量在結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)達(dá)到峰值(圖7)。
對(duì)23個(gè)扁豆資源豆莢黃酮含量(圖8)分析發(fā)現(xiàn),結(jié)莢鼓粒初期(Ⅰ)黃酮含量為293.4 mg/g,平均黃酮含量為12.8 mg/g;結(jié)莢鼓粒中期(Ⅱ)黃酮含量為248.6 mg/g,平均黃酮含量為10.8 mg/g;結(jié)莢鼓粒末期(Ⅲ)黃酮含量為241.2 mg/g,平均黃酮含量為10.5 mg/g,3個(gè)時(shí)期黃酮含量差異顯著。扁豆豆莢黃酮積累規(guī)律與扁豆豆粒、莢皮黃酮的積累規(guī)律相似。
由圖9可知,不同扁豆資源豆莢在結(jié)莢鼓粒3個(gè)時(shí)期的平均黃酮含量存在顯著差異。23個(gè)資源豆粒平均黃酮含量為9.8~14.0 mg/g。其中,13號(hào)扁豆豆粒平均黃酮含量最高,達(dá)14.0 mg/g;4063號(hào)扁豆豆粒平均黃酮含量最低,為9.8 mg/g。各扁豆資源豆莢黃酮積累以13號(hào)資源最高。
3結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,不同扁豆資源豆粒、莢皮、豆莢中黃酮含量存在顯著差異,其原因還有待研究。13號(hào)扁豆資源豆粒、莢皮、豆莢中黃酮含量均最高,為23個(gè)扁豆資源中的最優(yōu)資源。扁豆新資源選育應(yīng)該注重扁豆資源的鑒定,明確親本資源的品質(zhì),在實(shí)際育種中才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)。
扁豆豆粒、莢皮、豆莢中的黃酮含量積累均以結(jié)莢鼓粒初期含量最高,這為扁豆商品性提供了更高的標(biāo)準(zhǔn),鮮食扁豆需要適時(shí)采收才能保證扁豆具有較高的黃酮含量,扁豆嫩莢上市適口性好,且營(yíng)養(yǎng)成分和功能成分最高。
參考文獻(xiàn)
[1] 裴凌鵬,惠伯棣,金宗濂,等.黃酮類化合物的生理活性及其制備技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2004,25(2):203-207.
[2] 張來(lái),楊碧昌,何紹紅,等.植物黃酮類化合物的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[J].安順學(xué)院學(xué)報(bào),2011,13(3):132-136.
[3] 傅豐永,劉永漋,尚天民,等.黃酮類化合物在植物界的分布、其藥用價(jià)值和新藥的尋找[J].植物學(xué)報(bào),1980,22(1):77-92.
[4] 張鞍靈,高錦明,王姝清.黃酮類化合物的分布及開(kāi)發(fā)利用[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)2000,15(1):69-74.
[5] 楊紅.中藥化學(xué)實(shí)用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[6] 周榮漢.中藥資源學(xué)[M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,1993:48-52,109-111.
[7] ZHOU J R,MUKHERJEE P,GUGGER E T,et al.Inhibition of murine bladder tumorigenesis by soy isoflavones via alterations in the cell cycle,apoptosis and anglogenenesis[J].Cancer Res,1998,58(22):5231-5238.
[8] 黃文哲,趙小辰,王崢濤,等.異黃酮類化合物抗腫瘤細(xì)胞增殖作用[J].現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐,2003,17(1):50-51.
[9] 馮國(guó)宣.抗癌植物資源與天然產(chǎn)物研究[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,19(3):27-32.
[10] MOTOO Y,SAWABU N.Antitumor effects of saikosaponins,baicalin and baicalein on human hepatoma cell lines[J].Cancer letters,1994,86(1):91-95.