全 文 :第 22 卷 第 2 期 植 物 研 究 2002年 4 月
Vol.22 No.2 BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Apr., 2002
沙棘(Hippophae spp.)开花座果期体内四种生化指标的研究
何士敏1 袁晓颖2 石运臣3
(1.齐齐哈尔大学生命科学与工程学院 , 齐齐哈尔 161006)
(2.东北林业大学 , 哈尔滨 150040)
(3.哈尔滨市第十二中学 , 哈尔滨 150056)
摘 要 测试分析了 6种沙棘开花 、座果期体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和游
离氨基酸 、抗坏血酸的含量 ,进而选出较优良的品种为向阳 、优胜和浑金 ,而齐棘 、楚伊和阿亚干卡
较差 。游离氨基酸 、抗坏血酸在沙棘果中含量高于沙棘花;过氧化物酶活性沙棘果强于花;过氧化
氢酶花中活性强于果 。
关键词 沙棘;过氧化氢酶;过氧化物酶;游离氨基酸;抗坏血酸
STUDYON FOUR KINDS BIOCHEMICAL TARGETS OF HIPPOPHAE
SPP.IN BLOSSOM AND FRUIT PERIOD
HE Shi-min1 YUAN Xiao-ying2 SHI Yun-chen3
(1.Institute of Life Science and Engineering , Qiqihar University , Qiqihar 161006)
(2.Nor theast Forest University , Harbin 150040)
(3.The Tw elveth high school in the Harbin city ,Harbin 150056)
Abstract Catalase(CAT)and Peroxidase (POD)act ivities as well as the content of f ree amino acid
and ascorbic acid in the f low ers and frui ts of Hippophae L.spp.were tested and analy zed.The results
are as follow :Xiangyang ,Yousheng , and Hunjin are superio r to Qiji ,Chuy i and Ayaganka.The con-
tent of f ree amino acid and ascorbic acid in f ruits is higher than that in f low ers;Catalase activi ty in
fruits is higher than that in f low ers;Peroxidase activi ty in f lowers is higher than that in f ruit s.
Key words Hippophae L.spp.;catalase;peroxidase;f ree amino acid;ascorbic acid
前言
沙棘是自然界少见的有很高经济价值和优异生
态效益的灌木植物。沙棘中含有丰富的具有生物活
性的成分。目前 ,大批的沙棘保健品 、医药品 、化妆
品 、饮品等涌向市场 ,其中我国生产的“沙棘黄酮
片” 、“沙棘冲剂”沙棘 SOD 口服液等产品已进入国
际市场。沙棘还是三北地区植被破坏后或无林地植
被恢复的先锋树种。但是 ,沙棘树种多 ,且树种间性
质差异较大。因此 ,选择优良的沙棘树种 ,大量栽培
开发事在必行。我们以沙棘开花 、座果期的花 、果为
试验材料 ,研究了过氧化氢酶 、过氧化物酶活性和游
离氨基酸 、抗坏血酸的含量 ,为今后沙棘树种的选
择 ,也为沙棘的进一步开发利用提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 材料
沙棘的花和果实 ,取自 6个沙棘的品种 , 分别
是:向阳 、优胜 、齐棘 、楚伊 、浑金 、阿亚干卡 ,均由齐
齐哈尔市园艺研究所提供 。其中齐棘为齐齐哈尔市
园艺所培育的品种 ,其他均为引进种。
第一作者简介:何士敏(1955-),女 ,教授 ,主要从事生物化学教学和科研工作。
收稿日期:2002-01-16
1.2 方法
1.2.1 过氧化氢酶活性的测定
采用碘量法[ 1] 。进行测定时 , 6种沙棘材料的
花和果分别称取 0.1g 和 0.5g(后面测定其他指标
时的取材量都与此相同), 洗净后置于研钵中 , 加
0.1g 碳酸钙和 1毫升蒸馏水 ,研磨成浆后用蒸馏水
将其酶浓度稀释 1000倍 ,置冰箱中备用 。测试时对
照和样品各 3组 ,其他操作步骤按何钟佩的方法进
行 ,计算过氧化氢酶活性 ,以每分钟每克鲜重材料分
解的 H2O2的毫克数表示酶活性。
1.2.2 过氧化物酶活性的测定
采用比色法进行测定 。酶液的提取参照张志
良[ 2]的方法 ,酶液提取后 ,用 KH2PO4 进行 2倍的稀
释 ,再取 1ml酶液与 1ml反应液混和 ,与 470nm 波
长下测定每分钟 OD 值的变化量 ,以■A470/分 、克
鲜重表示过氧化氢酶活性 。
1.2.3 游离氨基酸含量的测定
采用印三酮显色法[ 3] 。将称取的沙棘材料洗
净后置于研钵中 , 加 2.5ml 10%的乙酸研磨 , 后用
蒸馏水定容至 50ml(稀释 20 倍), 用干滤纸过滤 。
实验时三组平行样同时进行 ,并且须在 1小时内完
成比色。游离氨基酸的量以每 100克材料中含有的
氨基态氮的毫克数来表示 。
1.2.4 抗坏血酸含量的测定
用 2.6—二氯酚靛酚进行滴定[ 4] 。将称取的沙
棘材料洗净后置于研钵 ,加 1ml 2%草酸后研磨成
匀浆状 ,移入 50ml容量瓶内 ,用 1%草酸定容后过
滤。测定时取三组平行样并且尽量在 2分钟内滴定
结束 ,以滴定后 30秒内不褪色为宜 ,抗坏血酸的含
量以 100克材料中抗坏血酸的毫克数表示。
2 结果分析
2.1 过氧化氢酶活性比较
实验结果表明 , 6种沙棘的过氧化氢酶活性各
不相同 ,其活性顺序为:向阳>浑金>优胜>阿亚干
卡>楚伊>齐棘(表 1)。
表 1 6 种沙棘过氧化氢酶活性(H2O2mg/ min.g)
Table 1 CAT activity of six kinds Hippophase spp.
品种
Kind
花
Flowers
果
Fruits
花+果
Flowers+fruits
向阳 Xiangyang 7.28 7.82 15.10
优胜 Youshen 8.08 5.12 13.20
齐棘Qiji 6.75 5.52 12.27
楚伊 Chuyi 7.58 5.10 12.68
浑金Hunjin 8.41 5.84 14.25
阿亚干卡 Ayaganka 7.30 5.55 12.85
2.2 过氧化氢酶活性
6种沙棘过氧化物酶活性的顺序为:
优胜>浑金>阿亚干卡>向阳>齐棘>楚伊 。
见表 2
表 2 6 种水棘过氧化物酶活性(■A470/ min.g)
Table 2 DOD activity of six kinds Hippophase spp.
品种
Kind
花
Flowers
果
Fruits
花+果
Flowers+fruits
向阳 Xiangyang 0.0115 0.017 0.0285
优胜 Yousheng 0.0118 0.024 0.0358
齐棘Qiji 0.008 0.020 0.0280
楚 Chuyi伊 0.0134 0.012 0.0254
浑金Hunjin 0.012 0.022 0.034
阿亚干卡 Ayaganka 0.007 0.022 0.029
2.3 沙棘花 、果中游离氨基酸含量
6种沙棘游离氨基酸的含量明显不同 ,其含量
由高到低依次为:向阳>优胜>浑金>楚伊>齐棘
>阿亚干卡。见表 3。
表 3 6 种沙棘游离氨基酸含量(mg/ 100mg)
Table 3 Content of free amino acid
in six kinds Hippophae spp.
品种
Kind
花
Flow er
果
Fruits
花+果
Flowers+fruits
向阳 Xiangyang 1.732 2.166 3.898
优胜 Yousheng 1.452 1.946 3.196
齐棘Qiji 1.165 1.354 2.519
楚伊 Chuyi 1.257 1.403 2.660
浑金Hunji 1.135 1.879 3.014
阿亚干卡 Ayaganka 0.781 1.031 1.812
2.4 沙棘花 、果中抗坏血酸(维生素C)含量
沙棘中 VC 的含量普遍较高。 6种沙棘中 VC
的含量除楚伊的果较低外 ,基本上无大的差别 ,见表
4。
表 4 6种沙棘中抗坏血酸的含量(mg/ 100g)
Table 4 Content of asco rbic acid
in six kinds Hippophae spp.
品种
Kind
花
Flow er
果
Fruits
花+果
Flowers+fruits
向阳 Xiangyang 34.7 34.3 69.0
优胜 Yousheng 34.2 33.9 68.1
齐棘Qiji 34.7 33.5 68.2
楚伊 Chuyi 34.3 20.7 55.0
浑金Hunji 35.4 34.8 70.2
阿亚干卡 Ayaganka 35.4 33.9 69.3
2.5 6种沙棘生化指标比较
将所测各品种的生化指标进行比较(见图 1)
从图 1 可以明显地看出 ,向阳 、浑金 、优胜的四
个生理指标总体上要明显高于齐棘 、楚伊和阿亚干
214 植 物 研 究 22 卷
图 1 6 种沙棘 CAT 、POD活性及游离氨基酸 、
抗坏血酸含量比较
Fig.1 Compare of CAT and POD activity and free amino
acid and asco rbic acid content in six kinds Hippophae spp.
卡 ,而且向阳和浑金更优秀些 。此结果与 6种沙棘
在园中的生长情况和几年来作为商品原料的评估情
况基本一致。
3 讨论
过氧化氢酶是生物体内普遍存在的自由基清除
剂 ,在清除对机体有害的生物自由基过氧化氢方面 ,
起着重要的作用。其将过氧化氢分解为水和氧气 ,
使沙棘自身能够解毒 、排毒。植物在生长 、发育过程
中 ,特别是在逆境中(干旱 、高温 、盐碱胁迫),更容易
产生超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)[ 5] 、单线态
氧(1O2)、羟自由基(·OH)[ 6] ,而消除这些自由基的
正常途径中产生大量的过氧化氢 ,所以过氧化氢酶
在消除H2O2及清除其它自由基的中间代谢方面起
着重要作用 。如果过氧化氢酶的活性较低 ,可能导
致多种自由基的积累 ,从而使植物的生长 、发育受到
影响 ,甚至使植物患病。同样 ,沙棘中过氧化氢酶活
性越强 ,沙棘树的抗病能力就越强 ,从而保证沙棘
叶 、花 、果较高的品质 。过氧化物酶是与过氧化氢酶
协同作用消除自由基的一种酶 ,如果该酶的活性高 ,
则其与过氧化氢酶配合作用[ 7] ,会使植物的抗病 、
抗逆境能力更强。所以二者常作为判断植物优劣性
的生理指标[ 8] 。本文在判断沙棘品质时也着重参
考这两个指标 。
沙棘有根瘤可以固氮 、从而改良土壤 ,培育肥
力。而其游离氨基酸的含量是其固氮能力和氨基酸
代谢能力 、增强土壤肥力能力及果质优劣性的重要
参考指标 。抗坏血酸是人体所必须的且自身不能合
成的维生素之一 ,对人类来说 ,它可以作为一个营养
指标;抗坏血酸也是植物内天然的抗氧化剂之一 ,不
仅在清除超氧阴离子方面有重要的作用[ 10] ,而且也
是植物清除自由基能力的一个指标。所以 , CAT 活
性 、POD活性和游离氨基酸 、抗坏血酸含量可作为
综合考察沙棘品种优劣的四项生化指标 。
实验结果还表明 ,无论哪个品种的沙棘 ,其果中
游离氨基酸和抗坏血酸含量都高于花中含量 。我们
认为 ,这是沙棘开花座果期花中的营养物质向果中
输送 ,最后花落结出果实的生理生化反应。过氧化
物酶活性表明 ,果中活性强于花;过氧化氢酶活性表
明 ,花中活性强于果 ,这可能是由于植物不同的发育
时期 ,代谢产生的自由基的种类有差别 ,或者在不同
发育阶段 , 清除自由基起主导作用的酶是不同
的[ 9] 。这里的生理生化机制有待进一步探索。
参 考 文 献
1.何钟佩.农作物化学控制实验指导.北京:北京农业大
学出版社 , 1993
2.张志良.植物生理学实验指导.北京:高等教育出版社 ,
1996
3.李秀霞.生物化学植物生理学实验.哈尔滨:哈尔滨地
图出版社 , 1996
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6. Luna CM , Gonzalez CA , T rippi VS.Oxidative damage
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7.方允中 ,李文杰.自由基与酶.北京:科学出版社 , 1989
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国科学技术大学出版社 , 1999
2152 期 何士敏等:沙棘(Hippophae spp.)开花座果期体内四种生化指标的研究