孫潔 胡捷

摘要：研究了辣木苗在各個(gè)不同濃度氯化鈉溶液處理下生長及抗氧化酶活性的變化。結(jié)果表明：隨著鹽濃度增加和脅迫時(shí)間延長，辣木苗的生長受到抑制，抗氧化酶活性顯著降低。

關(guān)鍵詞：辣木苗；鹽處理；生長；抗氧化酶活性

1辣木樹在食品、醫(yī)療、工業(yè)方面的應(yīng)用

辣木樹，拉丁學(xué)名Modnga tree Oleifera Lamarch，屬于辣木樹科（Modngaceae），英文名Moringa free，或稱鼓槌樹（Drumsticktree），日名山葵木（山葵樹）。為多年生常綠小喬木至大喬木，目前已知共有14種，供食用栽培的有印度辣木樹（Modngaoleifera）和非洲辣木樹（Moringastenopetala）2種品種。

辣木含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸和鈣、鐵、鉀等礦物質(zhì)。鈣、鐵、磷、鉀、Vc和Vb。在辣木100g嫩枝葉中的含量分別為440mg、7mg、70mg、259mg、423mg和6.8mg，在其100g嫩果莢中的含量分別為30mg、53mg、110mg、259mg、423mg和0.1mg。鈣和蛋白質(zhì)含量分別為牛奶的4倍和2倍，鉀含量是香蕉的3倍，鐵含量是菠菜的3倍，Vc含量是柳橙的7倍，Vb含量是胡蘿卜的4倍。辣木嫩葉可作高級(jí)蔬菜，干炒鮮嫩可口，燉湯具有安神利尿、減壓消炎、養(yǎng)胃補(bǔ)腎的功效。老葉可制成茶葉飲用。辣木種子提取的辣木油含有76%的單不飽和脂肪酸，冷榨的辣木油含有天然抗氧化物質(zhì)，具有非常穩(wěn)定、不易腐敗的特性。經(jīng)過脫膠處理的辣木油，不易氧化，是化妝品、香料、防腐劑或潤滑油的優(yōu)良原料，可用于航天、高溫、高壓等特殊條件下的機(jī)械潤滑，還可代替鯨油軟化皮革。在亞洲、非洲和美洲辣木被作為傳統(tǒng)藥材，治療發(fā)燒、支氣管炎、眼和耳的感染、壞血癥和黏膜炎。葉汁用于穩(wěn)定血壓，治療精神焦慮；花的傳統(tǒng)用途是滋補(bǔ)、利尿和墮胎；果莢可作驅(qū)蟲劑，也可治療肝脾疾病和關(guān)節(jié)炎；樹根、樹皮、樹脂和種子都可以用于某些疾病的治療。綜上所述，辣木具有特殊營養(yǎng)、醫(yī)療價(jià)值，對(duì)于開發(fā)森林保健食品，調(diào)整林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)民增收等均具有重要意義。

2辣木樹的耐鹽性在國際國內(nèi)的研究狀況

通過一些試驗(yàn)手段，掌握更多的辣木樹生理特性，了解更多的栽培技術(shù)措施，對(duì)于發(fā)展壯大辣木樹產(chǎn)業(yè)有著必不可少的作用。目前，國內(nèi)辣木樹耐鹽性的相關(guān)研究資料還處于空白階段，所以本試驗(yàn)以辣木苗為試材，研究不同氯化鈉濃度條件下辣木樹的各項(xiàng)生理指標(biāo)的變化情況，對(duì)辣木樹的耐鹽能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)辣木樹在我國引種推廣提供基礎(chǔ)材料。

3材料與方法

3.1供試材料及處理

3.1.1供試材料。32棵辣木樹苗，栽植于校園藝站花盆內(nèi)。2010年10月，選擇長勢(shì)一致的健壯苗進(jìn)行試驗(yàn)，栽種基質(zhì)為當(dāng)?shù)仄胀唷?/p>

3.1.2各種濃度的氯化鈉溶液的配制。試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)氯化鈉濃度，分別是：0.00%，0.01%，0.03%，0.05%。（0.00%氯化鈉溶液為CK空白試驗(yàn)）每個(gè)濃度的氯化鈉溶液配制3L備用。

3.2試驗(yàn)方法

3.2.1處理方法。將32棵辣木苗隨機(jī)分為A、B、C、D 4個(gè)小組，每小組2株，做好標(biāo)記。每周日、周三使用氯化鈉溶液分別灌溉A、B、C、D 4個(gè)小組。每次澆灌氯化鈉溶液3L。1個(gè)月后觀察辣木樹的變化。

3.2.2調(diào)查各處理的生長情況。一般鹽的濃度高到明顯降低水勢(shì)時(shí)（0.5～1.0巴）的脅迫稱為鹽脅迫。在自然環(huán)境下，鹽脅迫由土壤高濃度的Na⁺和Cl^-，導(dǎo)致植物生長發(fā)育受阻，由此引起各種生理反應(yīng)。經(jīng)過1個(gè)月不同濃度氯化鈉溶液的澆灌，4組辣木苗葉片表現(xiàn)出了程度不同的葉片黃化。

3.3指標(biāo)測定

3.3.1生長測定。在A、B、C、D 4組中分別取4根枝條，數(shù)出枝條上葉片的數(shù)目，取其平均值。在分別測出A、B、C、D 4組枝條的平均葉面積。

3.3.2 SOD、POD、MDA測定。SOD、POD都與植物抗逆性密切相關(guān)，是重要的抗氧化酶，對(duì)增強(qiáng)植物耐鹽性具有重要作用，防御活性氧或其他過氧化物自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害。植物細(xì)胞膜透性因逆境傷害而發(fā)生改變，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)大量外滲，因此，通過測定組織外滲液的作用，其產(chǎn)物為MDA，MDA積累越多，表明組織保護(hù)能力越弱，細(xì)胞膜受破壞越嚴(yán)重。

SOD吸光值的測定：NBT（400mL）混合反應(yīng)液為392mL PBS（pH值7.8）+0.0206g NBT+0.776g甲硫酸銨+8mL核黃素溶液+0.4mL EDTA-Na溶液（100mL PBS緩沖溶液中含0.01204g核黃素），另配100mL PBS溶液+EDTA-Na 3.7224g EDT-Na。

測試時(shí)，取3mL反應(yīng)液+0.05mL（根）或0.02mL（葉）粗酶液，于光照培養(yǎng)箱中6～10min，OD650下測定吸光度。

已知SOD活性單位以抑制NBT光化還原的50%為一個(gè)酶活性單位表示，按下式計(jì)算SOD活性。

SOD總活性=（Ack-AE）×Vl（Ack×0.5×W×vt）

式中，SOD比活力=SOD總活性蛋白質(zhì)含量式中SOD總活性，以每g鮮重酶單位表示；比活力單位以酶單位/mg蛋白表示，Ack照光對(duì)照管的吸光度，AE樣品管的吸光度，V樣品液總體積（mL），Vt測定時(shí)樣品用量（mL），W樣鮮重（g），蛋白質(zhì)含量單位為：mg蛋白/g鮮重。

POD吸光值的測定：過氧化物酶廣泛頒布于植物的各個(gè)組織器官中。在有過氧化氫存在下，過氧化物酶能使愈創(chuàng)木酚氧化，生成茶褐色物質(zhì)，可用分光光度計(jì)測量生成物的含量。

粗酶液的提?。簻y定酶活性，取比色皿2只，于1只中加入反應(yīng)混合液3mL，KH₂PO₄ 1mL，作為校零對(duì)照，另1只中加入反應(yīng)混合液3mL，上述酶液1mL（如酶活性過高可適當(dāng)稀釋），立即開啟秒表，于分光光度計(jì)470nm波長下測量OD值，每隔30s讀數(shù)1次。以每分鐘表示酶活性大小，即以△OD470/min.mg蛋白質(zhì)表示，蛋白質(zhì)含量測定按Folin法進(jìn)行。

以每分鐘吸光度變化值表示酶活性大小，即以ΔA470/[min.g（鮮重）]表示。也可以用每min內(nèi)A470變化0.01為1個(gè)過氧化物酶活性單位（u）表示。

式中：AA470——反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化；W——植物鮮重，g；V_T——提取酶液總體積，mL；Vs——測定時(shí)取用酶液體積，mL；t——反應(yīng)時(shí)間，min。

MDA吸光值的測定：植物器官在逆境脅迫下，往往發(fā)生膜脂過氧化作用，其產(chǎn)物為MDA，MDA積累越多，表明組織保含量（SP）隨NaCl處理濃度增加而增多，但SP增護(hù)能力越弱，細(xì)胞膜受破壞越嚴(yán)重。

過程：0.5mL酶液（對(duì)照用0.5mL的0.05mol/LpH=7.8的磷酸緩沖液代替酶液）（做3個(gè)重復(fù)）+3mLTBA——振蕩——沸水浴上反應(yīng)30min——冷卻（至少30min）——比色（OD600、OD532、OD450）

4結(jié)果與分析

4.1辣木苗生長情況

由圖1、圖2可知，A、B、C、D 4個(gè)處理中，濃度最小的A處理葉片黃化數(shù)量最少，葉面積最大。用濃度為0.01%、0.03%、0.05%處理的B、C、D組葉片黃化數(shù)量依次升高，葉面積也逐漸變小。這是由于鹽脅迫下葉綠體內(nèi)離子組成的變化對(duì)光合作用的影響至關(guān)重要。而葉片黃化是由于葉綠素是類囊體膜上色素蛋白復(fù)合體的重要組成部分，所以，鹽脅迫下葉綠素含量的降低必將影響色素蛋白復(fù)合體的功能，使垛疊狀態(tài)的類囊體膜比例減小，葉綠體中基粒數(shù)量和質(zhì)量下降，光合強(qiáng)度降低。

4.2鹽脅迫對(duì)辣木樹抗氧化酶的影響

正常生長條件下，活性氧的形成和清除之間保持一種動(dòng)態(tài)平衡，植物遭受鹽脅迫時(shí)，這種平衡被破壞，自由基積累，引起植物氧化損傷。植物體內(nèi)抗氧化酶可以清除活性氧，SOD、POD、CAT作為植物體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的重要組成部分，在清除自由基方面發(fā)揮了重要作用。當(dāng)植物受到鹽脅迫時(shí)，其體內(nèi)超氧陰離子水平提高，這時(shí)SOD活性增加，從而對(duì)植物進(jìn)行保護(hù)。經(jīng)SOD清除超氧陰離子后，又將產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的過氧化氫、羥自由基和單線態(tài)分子氧，這些物質(zhì)也對(duì)細(xì)胞造成很大的傷害。植物體內(nèi)H₂O₂的清除需要依賴POD的作用。POD是植物體內(nèi)擔(dān)負(fù)清除H₂O₂的主要酶類之一，能夠催化H₂O₂氧化產(chǎn)生H₂O，這樣就降低了膜內(nèi)不飽和脂肪酸的過氧化程度，維持了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和完整性，從而大大提高植物耐鹽性。

4.3辣木樹SOD、POD、MDA吸光值的變化

由圖3分析可得：SOD吸光值隨鹽度變化非常明顯。當(dāng)鹽度為0時(shí)，SOD的吸光值大約在0.5左右，此時(shí)吸光值為最大，當(dāng)鹽度逐漸增大時(shí)，吸光值也隨之逐漸減小。當(dāng)氯化鈉溶液濃度達(dá)到0.05%時(shí)，SOD的吸光值達(dá)到最低。

由圖4可知：POD吸光值走向與SOD相似，呈遞減趨勢(shì)。但是POD吸光值變化相對(duì)更為敏感。

由圖5可知：MDA含量隨著鹽濃度的變化而呈上升趨勢(shì)?？梢娎蹦久鐚?duì)鹽脅迫反應(yīng)比較敏感。

5結(jié)論與討論

鹽脅迫顯著降低植物的光合作用。很多研究表明，各種細(xì)胞器中受鹽分影響比較敏感的是葉綠素。鹽脅迫下植物葉片中葉綠素含量下降，可能是由于葉綠素酶活性增強(qiáng)，促使了葉綠素的分解。所以隨著溶液鹽濃度的增大，辣木樹葉子的黃化表現(xiàn)也越來越明顯。部分葉子出現(xiàn)黃斑，隨著氯化鈉溶液濃度的增加，黃化越來越明顯，有葉片掉落。

根據(jù)測辣木樹的POD、SOD、MDA含量表明：氯化鈉溶液濃度越大，吸光值越小，則酶活性越低。當(dāng)氯化鈉溶液濃度達(dá)到一定值后，辣木苗全部死亡。由此可知，辣木苗對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)非常敏感，屬于完全不耐鹽型，故不能在鹽堿地上推廣種植。