全 文 :西北农业学报 2008 , 17(4):91-93
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
水分胁迫对苦荞幼苗黄酮类物质含量的影响*
蔡 娜 ,淡 荣 ,陈 鹏*
(西北农林科技大学生命科学学院 ,陕西杨凌 712100)
摘 要:以苦荞“榆 6-21”为试验材料 ,对不同水分胁迫下的苦荞芽菜总黄酮 、芦丁和槲皮素含量进行了测定
和分析 ,结果表明在荞麦芽菜中 , 槲皮素的含量甚微。水分胁迫可以增加荞麦总黄酮和芦丁含量。复水以后 ,
水分胁迫处理的幼苗总黄酮和芦丁含量仍高于对照。荞麦幼苗的黄酮和芦丁含量同样受发育的调节。
关键词:苦荞;水分胁迫;总黄酮;芦丁;槲皮素
中图分类号:S311;S314 文献标识码:A 文章编号:1004-1389(2008)04-0091-03
Effects of Water Stress on Flavonoids Content of Tartary Buckwheat Seedlings
CAI Na ,DAN Rong and CHEN Peng*
(College of Life Sciences , Northwest A&F University , Yangling Shaanxi 712100 , China)
Abstract:The ef fects o f w ate r st ress on f lavonoids , rutin and que rcetin content of seedling o f buck-
wheat w ere studied wi th “YU6-21 ” .The results show ed tha t quercetin content w as very low in
buckwheat seedling s.The rutin and flavonoids content o f seedling increased under w ater st ress.A fter
rew atering , the rutin and f lav onoids content of seedling w ere sti ll higher than control.
Key words:Tartary buckwheat;Water st ress;Flavonoids;Rutin;Que rcetin
荞麦(Fagopy rum)起源于我国 , 为蓼科(Po-
ly gonaceae)荞麦属的双子叶植物 , 是一种独特
的药食两用型经济作物[ 1] 。荞麦富含高生物价的
蛋白质 、维生素 、矿质元素等 ,尤为重要的是其富
含其他谷类粮食所不具有的生物黄酮类化合物。
荞麦的高营养价值 , 使其素有“五谷之王”的美
称[ 2] 。苦荞是重要的荞麦栽培种 ,其黄酮类化合
物含量比甜荞高 10 ~ 100 倍 ,是黄酮类化合物的
重要膳食来源之一[ 3] 。
黄酮类化合物又名生物类黄酮 ,具有降血糖 、
调血脂 、改善糖耐量 、抗氧化及抑制心肌肥厚等作
用[ 4] , 它对现代“文明病”及中老年心脑血管疾病
有预防和治疗功能 , 因而受到各国研究者的广泛
重视[ 5] 。对于荞麦黄酮的成分以及功效已有大量
的文献报道 ,研究表明芦丁 、槲皮素是荞麦中最重
要的黄酮类物质 ,具有降低毛细血管脆性 ,改善微
循环的作用 ,在临床上主要用于糖尿病 、高血压等
的辅助治疗[ 3] 。
荞麦主要以籽粒粉的形式食用 ,由于籽粒中
含有蛋白酶抑制剂等抗营养因子 ,使其消化吸收
率低 ,过量食用还会产生腹胀等不适症状 。因此
人们不断探索膳食黄酮摄取的新途径。陈鹏等报
道萌发可以提高荞麦的营养价值 ,提高荞麦黄酮
的含量。荞麦芽菜营养成分与荞麦籽粒相比更为
丰富 ,且易于人体消化吸收[ 6] 。荞麦黄酮属于次
生代谢物 ,其含量与植株的生长环境关系密切。
目前 ,对于苦荞芽菜中黄酮类物质含量与环境关
系的研究很少[ 3] ,而对于水分胁迫对苦荞芽菜黄
酮类物质含量的影响还未见文献报道。本研究旨
在探讨水分胁迫对苦荞黄酮和芦丁含量的调节 ,
以期为生产高黄酮含量的荞麦芽菜及提高苦荞幼
苗的保健功效提供理论依据和实践指导 。
*收稿日期:2008-02-25 修回日期:2008-03-25
基金项目:国家自然科学基金“荞麦芦丁降解酶的基因克隆与多克隆抗体制备”(No.30400282)。
作者简介:蔡娜(1984-),女 ,江苏如臬人 ,硕士 ,主要从事植物生物化学与分子生物学研究。
*通讯作者:陈 鹏(1972-),男 ,陕西富平人 , 副教授 ,博士 , 从事植物抗逆的分子生物学和蛋白质组学研究。 E-mail:
chen16302008@yahoo.com.cn.
1 材料和方法
1.1 供试材料
苦荞品种为“榆 6-21” ,由榆林农业学校提
供。在20℃催芽后播种于装有100 g 干燥腐殖土
的纸杯中[ 5] ,待苗高至 10 cm 时待用。
1.2 试验方法
1.2.1 水分胁迫处理 采用称重法 ,每天 2次补
水 ,控制土壤含水量分别为 40%(对照), 35%,
30%和 20%(每 100 g 干燥腐殖土含水的克数),
胁迫处理 10 d 后复水 ,各处理重复 3次 ,每个重
复 6杯。对以上各处理的幼苗取地上部分用于测
定总黄酮 、芦丁及槲皮素的含量。为了表示方便 ,
以 RW(Rewa tering)表示恢复供水 , 即 RW2 、
RW4分别表示复水后 2和 4 d;用 SW(Soil w a-
ter)表示土壤含水量 , 即 35%SW 、30%SW 和
20%SW 分别表示土壤含水量分别为 35%, 30%
和 20%。
1.2.2 苦荞幼苗总黄酮含量的测定 对以上各
处理的幼苗取地上部分用于总黄酮 、芦丁及槲皮
素的含量测定。总黄酮含量的测定采用刘本国
等[ 7]的方法 。黄酮的含量用每克干样所含的总黄
酮毫克数表示 ,即 mg/g 干样 。试验重复 3次。
1.2.3 苦荞幼苗芦丁及槲皮素含量的测定 芦
丁及槲皮素的含量测定采用高效液相色谱法[ 8] 。
采用岛津高效液相色谱仪 LC-2010AHT , shim-
pack HRC-ODS 反相柱 。检测条件为柱长 4.6
mm×15 cm ,柱温 20℃,流动相 CH 3OH ∶1%
HAc=50∶50(V/V),流速 0.4 mL/min ,检测波
长256 nm ,芦丁和槲皮素的保留时间分别为 10.6
min和 27.3 min。芦丁及槲皮素含量用每克干样
所含毫克数表示 ,即 mg/g 干样。
2 结果与分析
2.1 水分胁迫处理对苦荞幼苗总黄酮含量的影响
对不同胁迫水平的苦荞幼苗总黄酮含量进行
测定的结果表明(图 1),在胁迫处理 2 d时 ,除土
壤含水量为 25%和 20%的处理总黄酮含量稍有
下降外 ,其余的 2 个处理和对照相比总黄酮含量
变化不大 。到胁迫的8 d和 10 d时 ,和对照相比 ,
各处理的总黄酮含量有明显的升高 。在复水后的
2 d和 4 d 时 ,各胁迫处理的黄酮含量仍高于对
照。
2.2 不同水分胁迫处理对苦荞幼苗芦丁及槲皮
素含量的影响
对不同胁迫强度下的苦荞幼苗芦丁含量测定
结果表明 ,在整个采样期间 ,各处理的芦丁含量均
高于对照(图 2)。对槲皮素含量测定结果显示 ,
处理和对照的含量均接近于 0。
图 1 水分胁迫处理对苦荞幼苗总黄酮含量的影响
Fig.1 Ef fects of water stress on flavonoids content
of tartary buckwheat seedling
图 2 水分胁迫处理对苦荞幼苗芦丁含量的影响
Fig.2 Effects of water stress on rutin content
of tartary buckwheat seedlings
图 3 水分胁迫对苦荞幼苗芦丁/总黄酮的影响
Fig.3 Ef fects of water stress on rutin/
flavonoids of tartary buckwheat seedlings
·92· 西 北 农 业 学 报 17 卷
2.3 不同水分胁迫处理下总黄酮含量中芦丁含
量百分比变化
各胁迫处理与对照相比(图 3),在胁迫处理
的第 2 ~ 6 d ,芦丁占总黄酮含量的百分比高于对
照 ,在胁迫处理的第 10 d ,处理和对照的趋势相
同 ,在复水以后 ,芦丁占总黄酮含量的百分比均高
于对照。
在整个采样时期 ,芦丁占总黄酮含量的百分
比并非恒定不变 ,芦丁占总黄酮含量百分比最高
可高达 54.3%,最低时仅为 21.84%。说明芦丁
的含量并不主宰着总黄酮含量的变化。
3 讨论
黄酮类化合物具有降血糖 、调血脂 、改善糖耐
量 、抗氧化及抑制心肌肥厚等作用 ,是荞麦的主要
功效成分之一。苦荞幼苗中的黄酮类物质含量约
为籽粒中的 4 ~ 6倍 ,黄酮类物质含量的提高有利
于提高荞麦的保健价值 ,同时荞麦中的抗营养因
子由于萌发而显著下降或消失[ 6] 。本研究对苦荞
幼苗黄酮类物质含量与水分胁迫之间的关系进行
了研究 ,结果表明荞麦幼苗的总黄酮含量和芦丁
含量受水分胁迫的调节 ,水分胁迫可以提高荞麦
黄酮和芦丁的含量。石进校[ 9]等人对干旱胁迫下
淫羊藿总黄酮含量变化进行了研究 ,结果表明干
旱胁迫后黄酮含量升高 ,并证明黄酮含量与淫羊
藿早期抗旱性之间有明显相关性。本试验的研究
结果与在淫羊藿上的研究结果一致 。
在干旱胁迫以后 ,荞麦幼苗黄酮和芦丁含量
升高 ,说明干旱胁迫可以调节苦荞黄酮的代谢途
径。干旱胁迫可以诱导植物体产生氧化胁迫 ,由
于黄酮类物质本身具有较强的抗氧化活性 ,因此
黄酮类物质的积累可以增加植物对干旱胁迫的耐
受性 ,可帮助机体适应不良环境[ 10] 。在苦荞幼苗
胁迫的前期 ,总黄酮含量略有下降 ,但到了胁迫的
后期 ,与充分供水的对照相比 ,总黄酮含量升高并
维持在一定的水平 ,表明苦荞幼苗对干旱胁迫有
一个适应的过程 。在胁迫处理 10 d及复水以后 ,
水分胁迫处理的幼苗总黄酮和芦丁含量仍高于对
照。处理和对照的总黄酮和芦丁含量在处理后
10 d时开始下降 ,说明苦荞幼苗的黄酮含量同时
受发育的调节 。因此在生产荞麦芽菜过程中 ,为
调节黄酮物质的含量 ,应考虑荞麦幼苗的培养时
间长短。同时可以采用适度的水分胁迫进一步提
高黄酮物质的含量 ,以提高荞麦芽菜的营养保健
功能 。
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·93·4 期 蔡 娜等:水分胁迫对苦荞幼苗黄酮类物质含量的影响