全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 022132203
辐照对大蒜中 SOD 活性及硒含量的影响
徐为民1 郑安俭1 曹士锋2 严建民1 曹清穗1 吴海虹1
(11 江苏省农业科学院农产品加工研究所 ,江苏 南京 210014 ;21 南京农业大学食品科技学院 ,江苏 南京 210095)
摘 要 :研究了 011、110kGy 的辐照处理对 10 ℃和 25 ℃贮藏大蒜的 SOD 活性及总硒、无机硒、有机硒含量
的影响。结果表明 :在两种贮藏温度下 ,辐照处理都能够延缓大蒜中 SOD 活性的下降。辐照处理并不
能影响大蒜中各类硒含量的变化 ,但是贮存于 25 ℃大蒜中总硒、无机硒、有机硒含量显著高于 10 ℃贮藏
的大蒜。
关键词 :辐照 ;大蒜 ;SOD ;硒
EFFECT OF IRRADIATION ON SOD ACTIVITY AND SELENIUM CONTENT IN GARLIC
XU Wei2min1 ZHENG An2jian1 CAO Shi2feng2 YAN Jian2min1 CAO Qing2sui1 WU Hai2hong1
(11 Institute of Agricultural Products Processing , Jiangsu Academy of Agriculture Science , Nanjing , Jiangsu 210014 ;
21 College of Food Science and Technology , Nanjing Agriculture University , Nanjing , Jiangsu 210095)
Abstract :The effects of irradiation at 011kGy , 110kGy on SOD activity and the content of total selenium , inorganic selenium ,
organic selenium in garlic ( Allium sativum L. ) stored at 10 ℃or 25 ℃were investigated. The results indicated that irradiation
treatment with 011kGy , 1kGy significantly slowed the reduction of SOD activities in garlic stored at 10 ℃or 25 ℃, while the
treatment irradiation had no influence on the content of all kinds of selenium. But the garlic stored at 25 ℃had higher content
of total selenium , inorganic selenium , organic selenium than that in garlic stored at 10 ℃.
Key words :irradiation ; garlic ; SOD ; selenium
收稿日期 :2005204211
基金项目 :江苏省自然基金项目 (BK 2002127)和江苏省重点攻关项目 (BE96445)
作者简介 :徐为民 (19692) ,男 ,江苏扬州人 ,在职博士生 ,副研究员 ,从事食品科学研究。Email :weiminxu2002 @yahoo. com. cn ,Tel :025 84390065 大蒜为百合科植物蒜 ( Allium sativum L. ) 的鳞茎 ,具有暖胃、杀菌、解毒、降血脂等作用。早在上世纪 40年代 ,大蒜抗癌的显著功效就受到关注。动物实验显示 ,大蒜能够阻断诱癌剂对癌症的诱导作用 ,并有效抑制癌细胞生长[1 ] 。流行病学的调查显示 ,人群大蒜的消耗量与癌症 ,尤其是消化系统肿瘤的死亡率呈显著负相关[2 ] 。现代医学证明 ,大蒜抗癌成分包括大蒜辣素及 SOD[3 ,4 ] 。此外 ,大蒜中硒含量丰富。硒和 SOD均为生物体内自由基的清除剂 ,具有提高机体免疫力、抗癌、防癌等生理功能。大蒜采收后一般采用辐照处理来抑制发芽[5 ] ,但目前尚无辐照对大蒜中抗癌功能成分影响的报道。本文研究了辐照对大蒜中 SOD 活性及硒含量的影响 ,为大蒜辐照及辐照后贮藏如何保存抗癌成分的功效提供 理论依据。1 材料与方法111 材料供试用大蒜品种为市售徐州白蒜 ,选择大小一致、无病虫害和机械损伤的蒜头。112 方法11211 辐照处理 辐照装置为江苏省农业科学院原子能利用研究所60 Co γ 辐射源 , 放射源活度为9125PBq ,采用定点辐照方式。辐射剂量场标准点经中国计量院标定的 Fricke 剂量计标定。蒜头随机分为 3 组 ,在室温下进行辐照处理 ,辐照剂量分别为 0、011、110kGy。将处理后的大蒜用保鲜袋
231 核 农 学 报 2006 ,20 (2) :132~134Journal of Nuclear Agricultural Sciences
分装 ,每袋 1kg 左右 ,分别置于 10 ℃和 25 ℃环境下贮
藏 ,每隔 7d 进行测定。
11212 超氧化物歧化酶 (SOD)的测定 采用氮蓝四唑
(NBT)光化还原法[6 ] 。以抑制光氧化还原的 50 %为一
个酶活力单位 U ,酶活性的大小表示为 UΠgFW。
11213 大蒜中总硒含量的测定 称取适量样品用混
合酸 (硝酸和盐酸) 冷消化过夜 ,次日于消化炉上加热
至溶液变为清亮无色并伴有白烟时停止加热。冷却后
加入 5ml 的 6molΠL 盐酸 ,继续加热至溶液变为清亮无
色并伴有白烟出现 ,冷却 ,转移并定容。用微量荧光计
(Shimadzu Kotak UM 型 , Japan)测定荧光强度。测定无
机硒含量 ,样品不经过消化预处理 ,其他步骤同总硒含
量测定。有机硒含量等于总硒含量减去无机硒含量。
11214 数据分析 试验各指标测定均重复 3 次 ,采用
SAS6112 进行数据分析。 2 结果与分析211 辐照对大蒜 SOD 活性的影响大蒜在贮藏过程中各处理之间的 SOD 活性变化趋势基本一致 ,即在第 1 周时略微上升 ,尔后 3 周内呈逐渐下降的趋势。开始的上升是由于大蒜内积累的自由基所诱导 ,这和大多数蔬菜采收后贮存过程中 SOD活性变化趋势一致。在 25 ℃的贮藏环境中 ,两种辐照处理与对照相比均起到延缓 SOD 下降的作用 (图 12A) ,其中 1kGy 处理的大蒜在第 3、4 周作用显著 ( P <0105) 。在 10 ℃的贮藏环境中 ,这种延缓作用出现在 2周后 ,尤其在第 3 周极为显著 ( P < 0101) ,但 011kGy、1kGy 两种辐照处理之间没有显著差异 (图 12B) 。
图 1 辐照对贮藏于 25 ℃(A)和 10 ℃(B)温度下的大蒜 SOD 活性的影响
Fig. 1 Effect of irradiation on SOD activity of garlic stored at 25 ℃ (A) and 10 ℃(B)
212 辐照对大蒜硒含量的影响
在贮藏过程中 ,大蒜的总硒、无机硒、有机硒含量
都呈下降趋势。两种辐照处理对大蒜中各种硒的变化
影响不大 ,但温度对硒的变化有着明显的影响。在
25 ℃的贮藏环境中 ,各个处理的大蒜在贮藏了 4 周后
总硒、无机硒、有机硒均高于贮藏在 10 ℃的大蒜中的
含量 (表 1) 。
表 1 辐照对贮藏于 10 ℃和 25 ℃温度下的大蒜总硒、无机硒、有机硒含量的影响
Table 1 Effect of irradiation on content of total selenium , inorganic selenium , organic selenium of
garlic stored at 10 ℃and 25 ℃
贮藏温度
storage
temperature ( ℃)
辐照剂量
irradiation dose
(kGy)
总硒含量
total selenium
(μgΠ100g) 无机硒含量inorganic selenium(μgΠ100g) 有机硒含量organic selenium(μgΠ100g)
0 week 4 week 0 week 4 week 0 week 4 week
10 0 3. 21 ±0. 03 1. 49 ±0. 03a 2. 37 ±0. 04 1. 17 ±0. 03a 0. 84 ±0. 05 0. 32 ±0. 03a
0. 1 3. 21 ±0. 03 1. 83 ±0. 09b 2. 37 ±0. 04 1. 06 ±0. 02a 0. 84 ±0. 05 0. 77 ±0. 01c
110 3. 21 ±0. 03 1. 64 ±0. 04ab 2. 37 ±0. 04 1. 06 ±0. 04a 0. 84 ±0. 05 0. 59 ±0. 09b
25 0 3. 21 ±0. 03 2. 05 ±0. 03c 2. 37 ±0. 04 1. 66 ±0. 03b 0. 84 ±0. 05 0. 38 ±0. 03a
011 3. 21 ±0. 03 2. 13 ±0. 07c 2. 37 ±0. 04 1. 53 ±0. 05b 0. 84 ±0. 05 0. 60 ±0. 06b
110 3. 21 ±0. 03 1. 97 ±0c 2. 37 ±0. 04 1. 51 ±0b 0. 84 ±0. 05 0. 46 ±0ab
注 :同一列表中不同小写字母代表存在显著差异 ( P < 0105)
Note : Different small letters in the same column mean significance of 0105 level .
331 2 期 辐照对大蒜中 SOD 活性及硒含量的影响
3 讨论
辐照作为一种高新技术在果蔬的贮藏保鲜中得到
越来越广泛的应用。低剂量的辐照可以抑制某些水
果、蔬菜的生理代谢速率 ,延缓其抗氧化组分如 VE、β2
胡萝卜素、抗坏血酸含量的下降[7 ] ,延长货架期[8 ,9 ] 。
同时辐照还可以杀死果蔬体内的昆虫或病菌 ,减少果
蔬的腐烂 ,提高果蔬的质量和商品价值[10~12 ] 。
SOD 是一种能够清除体内超氧自由基阴离子的金
属酶 ,有效地预防了超氧自由基阴离子对机体的毒害
作用 ,在医学上具有很高的应用价值。本实验中辐照
处理的大蒜在辐照后贮藏初期 ,SOD 活性与对照未有
显著差异 ,表明低剂量的 60 Co γ辐照作用对大蒜中
SOD 活性未产生损伤。在其后的贮藏过程中 ,由于辐
照使大蒜的生理代谢速率下降 ,同时自由基的产生明
显低于对照 ,大蒜中 SOD 的含量及活性受到了保护 ,
从而使 SOD 活性下降的延缓作用开始显现。因此本
实验中两个辐照处理在贮存后期均能较显著地延缓大
蒜中 SOD 活性下降。
硒是重要的微量元素 ,又是最有希望的肿瘤预防
元素之一 ,其抗癌活性表现在多个方面[13 ] 。大蒜含硒
量很高 ,被人体吸收后能刺激机体生成谷胱甘肽 ,杀死
癌细胞。在大蒜贮藏过程中各种硒含量都呈下降趋
势。Lewis 等根据生长于富硒土壤中紫云英属硒积聚
植物释放出了类似大蒜的味道 ,认为这些植物释放出
了某种形式的挥发性硒化合物[14 ] 。在本实验过程中
硒含量下降现象可能与此有关。不同含量辐照处理对
各种硒的下降并没有显著影响 ,但温度对各种硒含量
有着显著的影响。25 ℃下贮藏的大蒜中各种硒的含量
均要高于 10 ℃下贮藏组 ,这可能是由于本实验在 10 ℃
下贮藏的环境中湿度较高 ,使大蒜更易发生采后发芽 ,
从而导致了硒的流失 ,其原因还有待于进一步研究和
探讨。
参考文献 :
[ 1 ] Wargovich M J , Stephens L C , Gray K N. Complete inhibition of
initrosomethy benzyl2amino induced esophageal carcinogencity by diallyl
sulfide , Proceedings of the American Association of Cancer Research ,
Carcinogenesis , 1988 , 29 :136
[ 2 ] Yu W C , Blot W J , Chang Y S. Diet and high risk of stomach cancade
in Shangdong , China Cancer Res , 1988 , 48 :3518~3523
[ 3 ] 李志勇 , 郭 勇 , 罗快亮. 大蒜愈伤组织诱导条件初报. 广西植
物 , 1999 , 19 (3) :251~254
[ 4 ] 张小燕 , 郭海风. 大蒜加工对其 SOD 活性的影响. 中国调味品 ,
2003 , 11 :19~22
[ 5 ] Pellegrinia C N , Crocib C A , Oriolia G A. Morphological changes
induced by different doses of gamma irradiation in garlic sprouts. Radiat
Phys Chem , 2000 , 57 : 315~318
[ 6 ] 王爱国 ,罗广华 ,邵从本 ,等. 大豆种子中超氧化物歧化酶的研
究. 植物生理学报 ,1983 , 9 (1) :77~83
[ 7 ] Patila B S , Vanamala J , Hallman G. Irradiation and storage influence on
bioactive components and quality of early and late season‘Rio Red’
grapefruit ( Citrus paradisi Macf) . Postharv Biol Technol , 2004 , 34 :53
~64
[ 8 ] Marin2Huachacaa N S , Mancini2Filhob J , Delincee H. Identification of
gamma irradiated papaya , melon and watermelon. Radiat Phys Chem ,
2004 , 71 :191~194
[ 9 ] Ladaniya M S , Singha S , Wadhawanb A K. Response of‘Nagpur’
mandarin ,‘Mosambi’sweet orangeand‘Kagzi’acid lime to gamma
radiation. Radiat Phys Chem , 2003 , 67 :665~675
[10 ] Erkana M , Wang C Y, Krizek D T. UV2C irradiation reduces microbial
populations and deterioration in Cucurbita pepo fruit tissue. Environ
Experi Bot , 2001 , 45 :1~9
[11 ] Kamat A , Pingulkar K, Bhushan B , Gholap A , Thoma P. Potential
application of low dose gamma irradiation to improvethe microbiological
safety of fresh coriander leaves. Food Control , 2003 , 14 : 529~537
[12 ] Follett P A. Irradiation to control insects in fruits and vegetables for
export from Hawaii . Radiat Phys Chem , 2004 , 71 : 161~164
[13 ] 顾公望 ,孙燕. 硒抗癌机理研究进展. 中国肿瘤临床 ,1994 ,21
(2) :139~141
[14 ] Lewis B J , Johnson C M , Broyen T C. Volatil selenium in higher plants.
Plant Soil , 1974 ,40 :107~108
431 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (2) :132~134