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
旱生和湿生生境对蒲公英体内抗氧化物质的影响
宰学明　吴国荣＊　龚祝南　陆长梅　刘　华　陈景耀
(南京师范大学生命科学学院 , 南京　210097)
摘　要　选择旱生和湿生生境中生长的蒲公英 (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz)分根 、
叶 、 花序分别测定抗氧化成分及总抗氧化能力 , 并比较了 SOD同工酶谱的变化情况 。结果表明
不同生境选取的蒲公英叶片中抗氧化物质以 SOD 、 POD 、 CAT 等抗氧化酶和 Vc等小分子为主 ,
花序中可溶性糖 、类黄酮和绿原酸含量最高;湿生蒲公英各器官尤其是根中的 SOD 、 CAT 、
POD活性高于旱生蒲公英对应器官中的酶活性 , 旱生蒲公英各器官尤其是花序中的可溶性糖 、
类黄酮和绿原酸含量高于湿生蒲公英对应器官中的含量;旱生和湿生生境未诱导出新的 SOD同
工酶带;旱生和湿生蒲公英对应器官的总抗氧化能力接近 。
关键词　旱生生境;湿生生境;蒲公英;总抗氧化物质;总抗氧化能力
EFFECTS ON ANTI-OXIDANT INGREDIENTS OF TARAXACUM
MONGOLICUM HARD.-MAZZ IN DROUGHT AND WET ENVIRONMENTS
ZAI Xue-ming　WU Guo-rong　GONG Zhu-nan　LU Chang-mei　LIU Hua　CHENG Jing-yao
(The Colleg e of Life Science , Nanjing Normal University , Nan jing 210097)
Abstract　Anti-oxidant ingredients and total anti-oxidant capaci ty f rom Taraxacum mongolicum
Hand.-Mazz collected in drought and wet environments were studied and their isozymog ram from
PAGE were compared.Results showed that activities of anti -oxidant enzymes (eg SOD , POD ,
CAT etc)and content of Vc from leaves were the highest , w ith content of soluble sugar , flavonoid
and chlo rogenic acid f rom anthotaxies w ere the highes;activi ties of SOD , POD and CAT from or-
gans of Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz in wet envi ronment w ere higher than from corre-
sponding o rgans in drought environment , especially f rom root , the contents of soluble sugar ,
flavonoid and chlo rogenic acid in drought environment were higher than those in wet envi ronment ,
especially f rom anthotaxies;No new SOD isozyme band could be induced by drought and w et inviron-
ment;total ant i-oxidant capacity from Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz in drought environ-
ment w as close to those f rom correspording organs in w et environment.
Key words　drought environment;wet invironment;Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz ;an-
ti-oxidant ing redients;total anti-ox idant capacity
第一作者简介:宰学明 (1968-), 男 , 硕士研究生 , 主要从事植物生理生化研究。
　江苏省自然科学基金项目 (项目编号:BK99097)和南京师范大学资源生物技术重点实验室江苏省高校开放基金项目
(1611003001)资助。
＊通讯作者
　收稿日期:2001-02-16
　　蒲 公英 (Taraxacum mongol iicum Hard.-
Mazz)是菊科多年生草本植物 , 是清热解毒的传
统药物 , 具抗病原微生物 、提高免疫功能 , 利胆保
肝等功能 。原酸和黄酮类化合物为其主要有效成
分。现代研究发现蒲公英 (Taraxacum mongoli-
icum Hard.Mazz)植株中含有大量抗氧化酶及非酶
抗氧化物质 , 可清除多种活性氧自由基 , 是其保健
药用功能重要的物质基础[ 1] 。当前 , 植物来源的
SOD等抗氧化酶及其它小分子抗氧化物质在医药
和化妆品等领域的使用已越来越广泛[ 2] 。蒲公英
生态分布广 , 生存的环境千差万别 , 不同生境对其
生长 , 特别是对其体内的抗氧化物质的影响目前还
未见报道 。本文以碱地蒲公英为材料 , 选择旱生和
湿生两个典型生境 , 分器官测定和比较蒲公英根 、
叶和花序中的抗氧化成分 , 初步探索植物体内抗氧
化物质形成和积累的生境效应机制 , 并为蒲公英抗
氧化成分的深度开发应用提供有价值的资料 。
1　材料和方法
1.1　材料
以 2001年 4月间采集南京师范大学仙林校区
内栖霞山麓的花序期蒲公英植株 , 选择典型的旱生
(山坡向阳)和湿生 (湖边阴湿地)环境中的蒲公
英为实验材料 , 试验设三组重复 , 最后的结果取平
均值 。
1.2　方法
粗酶液的提取 , 采用吴国荣 、 程光宇等方
法[ 3] ;超氧化物歧化酶 (SOD)活性测定采用
S tew ert和 Bew ley 的 NBT 光抑制法[ 4] ;SOD 聚丙
稀酰胺凝胶电泳 、活性显示及同工酶类型鉴定 , 参
照罗广华等方法[ 5 ,6] ;过氧化氢酶 (CAT)活性采
用 Luis等的氧电极法[ 7] , 以每分钟的放氧量表示
酶活性大小;过氧化物酶 (POD)活性测定采用愈
创木酚显色法[ 8] , 以单位时间内光密度的变化量
表示酶活性;类黄酮含量的测定 , 参照郭香风等方
法[ 9] ;可溶性糖的测定 , 参照蒽酮 -硫酸法[ 10] ;
绿原酸含量测定 , 参照胡景江等方法[ 11] ;Vc含量
的测定 , 参照易现峰等的方法[ 12] 。总抗氧化能力
的测定 , 参照 Nichloas等的方法[ 13]
2　结果与分析
2.1　旱生 、湿生生境对蒲公英体内抗氧化酶的影
响
超氧化物歧化酶 (SOD)是植物体内抗氧化系
统的关键酶 , 其歧化O2- , 形成 O2 和H 2O2 。分器
官测定表明 , 蒲公英叶 SOD含量最高 , 花序次之 ,
根较少;旱 、湿生境对 SOD分布影响较大 , 尤以
根最明显 , 湿生环境中蒲公英根 、 叶和花序中的每
克鲜重的 SOD活性分别是旱生环境中对应器官活
性的 1.448倍 、 1.170 倍和 1.134倍 。表明湿生环
境促进SOD的表达 (表 1)。
　　表 1 旱生 、 湿生生境对蒲公英体内抗氧化酶的影响
Table 1 Effects of drought and w et invironments on activities o f anti-oxidant isozymes
from Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz
类　型
Type
SOD活性/U.g -1FW
Activity of SOD
CAT 活性/μmmolO 2.g -1FW.min-1
Activity of CAT
POD 活性/ ■OD470.g -1FW.min-1
Activity of POD
根 Root 108.74 25.94 13.37
旱生 Drought 叶 Leaf 219.23 104.17 17.08
花序 Anthotaxies 178.05 51.72 17.84
根 Root 157.49 39.47 16.42
湿生 Wet 叶 Leaf 256.54 125.73 25.04
花序 Anthotaxies 202.03 62.47 19.73
　　SOD聚丙烯酰胺凝胶电泳 (PAGE)活性染色
的结果显示 , 旱生和湿生环境中蒲公英根 、 叶和花
序均有两条 SOD同工酶带 (图 1), 鉴定显示它们
均可被 H2O2 抑制 (图 2—I), 但对氯仿-乙醇不
敏感 (图 2—H), 依据不同类型 SOD 的性质[ 6] ,
推断 2条酶带均为 Cu.Zn-SOD。等鲜重样品酶液
的电泳结果显示湿生环境中的蒲公英活性带明显较
旱生的要宽 , 表明湿生的蒲公英 SOD 活性较旱生
的强 , 但旱生 、 湿生环境对蒲公英体内 SOD 同工
酶区带的条带数没有影响 (图 1)。
过氧化氢酶 (CAT)和过氧化物酶 (POD)也
是植物抗氧化酶系统中的重要成份 , 主要清除机体
内的活性氧 H2O2 , 形成机体内活性氧清除链中的
重要一环 , 两者之间的区别在于后者尚需一个供氢
的底物。实验结果表明 , 蒲公英根 、 叶和花序中
POD含量相差不大 , 而 CAT 主要存在叶中 。旱
1972 期　　　　　　　　　　　　宰学明等:旱生和湿生生境对蒲公英体内抗氧化物质的影响
生 、 湿生环境对其CAT 和 POD活性的影响与SOD
基本相同 (表 1)。显示 SOD 、 POD 、 CAT 等机体
内的抗氧化酶在清除活性氧自由基的连锁反应中是
相协调的 。
2.2　旱生 、湿生生境对蒲公英体内小分子抗氧化
物质的影响
类黄酮是一种很强的 O-·2 捕捉剂和1O2 淬灭
剂 , 具抗补体和抗氧化剂的功能 , 在医疗保健中极
具开发前景。测定结果表明 , 蒲公英各器官中的类
黄酮含量均较高 , 其中以花序中含量最高 , 达蒲公
英植株 总 黄酮 含量 的 45.502% (旱 生)和
44.526%(湿生 ), 可作为提取类黄酮物质的重要
源料。生态环境对花序中的类黄酮含量的影响显
著 , 旱生环境中蒲公英花序类黄酮含量是湿生环境
的 1.186倍。旱生的根和叶中类黄酮含量也明显较
湿生者高 (表 2)。
绿原酸是由咖啡酸和喹尼酸组成的缩酚酸 , 不
仅有抗氧化作用 , 还具广谱抗菌作用 , 是一种重要
的药用成分。蒲公英各器官中绿原酸含量以花序最
高 , 根最低 , 两者之间的差别达 3.55倍 。旱生环
境较湿生环境对蒲公英体内绿原酸的形成和积累具
明显的促进作用 , 前者花序中绿原酸的含量较后者
要高出将近 30%;而在根与叶中两者之间的差别
略小 (表 2)。
抗坏血酸 (Vc)是生物体内重要的小分子抗
氧化物质 , 能淬灭1O2和 O-·2 。蒲公英各器官中 Vc
含量以叶最高 , 不同生境对根和叶中的 Vc含量影
响较大 , 湿生环境中蒲公英根 、 叶和花序中的 Vc
含量分别是旱生环境中蒲公英对应器官含量的
2.296倍 、 2.083倍和 1.474倍 (表 2)。提示阴湿
环境对蒲公英体内 Vc的形成的促进作用与 SOD等
抗氧化酶活性升高存在内在的联系 。
　　表 2 旱生 、 湿生生境对蒲公英体内小分子抗氧化物质的影响
Table 2 Effects of drought and wet invironments on activities of small molecule anti-ox idant ingredients
from Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz
类型 Type 类黄酮含量/ (U.g
-1FW)
Flavonoid content
可溶性糖含量/ (mg.g-1FW)
Soluble suger content
绿原酸含量/ (mg.g-1FW)
Chlorogenica acid content
Vc含量mg.g-1FW
Vitmin C content
总抗氧化能力/ (U.g -1FW)
Ability of total anti-oxidant
根 Root 37.247 10.320 0.184 0.054 61.541
旱生
Drought
叶 Leaf 72.046 22.494 0.467 0.131 174.463
花序 Anthotaxies 91.253 31.376 0.902 0.156 150.607
根 Root 32.681 9.124 0.179 0.124 69.725
湿生
Wet
叶 Leaf 63.149 20.581 0.403 0.273 185.452
花序 Anthotaxies 76.920 26.027 0.645 0.230 147.241
2.3　旱生和湿生生境对蒲公英体内可溶性糖及总
抗氧化能力的影响
图 1 等鲜重蒲公英各器官 SOD同工酶凝胶图谱
Fig.1 Isozymoy rams of SOD with same weight from Tarax-
acum mongolicum Hand.-Mazz
1 ～ 3　根 、 叶 、 花序 (湿生)
4 ～ 6　根 、 叶 、 花序 (旱生)
1 ～ 3　roo t、 leaf 、 anthotaxies from enviroments (w et)
4 ～ 6　roo t、 leaf 、 anthotaxies from enviroments (drought)
类黄酮和绿原酸都是植物体内重要的酚类物
质 , 属于由糖类 、氨基酸等有机物代谢衍生出来的
次生植物物质 , 与机体内的糖代谢关系密切 。本文
分器官测定不同生境中蒲公英可溶性糖含量的结果
表明旱生环境有利于可溶性糖的积累 , 促进了类黄
酮 、 绿原酸等次生代谢物质形成 , 其中尤以花序更
为明显 (表 2)。
总抗氧化能力是机体内所有抗氧化物质抗氧化
能力的总和 , 分器官测定的结果表明蒲公英叶和花
序的抗氧化能力较强 , 根较弱 , 提示蒲公英各器官
中抗氧化能力的高低与该器官中光合作用等代谢过
程的强度是相适应的 。生境对总抗氧化能力的影响
不明显 , 以每克鲜重计测定的旱生环境中的蒲公英
根 、 叶和花序的抗氧化能力与湿生环境中蒲公英对
应器官中的抗氧化能力相差不大 (表 2)。联系到
湿生环境有利于抗氧化酶系统的表达 , 而旱生环境
促进类黄酮物质等小分子抗氧化物质的生成看 , 植
物在正常代谢过程中不同的抗氧化体系是协同工作
的。
198 　　　　　　植　　物　　研　　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　22 卷
图 2 蒲公英 SOD同工酶谱分析
Fig.2 SOD isozymogram camparision from Taraxacum
mongolicum Hand.-Mazz
7 对照 8氯仿:乙醇 (=2:1 体积比)9 过氧化氢 (终
浓度 15mmol/ L)
7 CK 8 CH3Cl:C2H5OH (V/V2:1)
9 H2O2 (final concentration 15mmol/ L)
3　讨论
实验结果表明 , 蒲公英叶片及根中抗氧化物质
以SOD 、 POD 、 CAT 等抗氧化酶和与抗氧化酶系
统关系密切的 Vc 等小分子为主 , 花序中可溶性
糖 、 类黄酮和绿原酸含量较高 , 显示出不同器官抗
自由基活性氧的物质分布有所不同 , 花序中重要的
抗氧化剂黄酮类物质是通过乙酸-乙二酸途径合成
的 , 蒲公英花序中较高的可溶性糖含量保证了蒲公
英花序中类黄酮的合成[ 14] 。
植物种间耐厌氧性的遗传差异是植物根系长期
适应不同氧分压的结果 , 湿生植物的这一适应能力
强于旱生植物 , 湿生植物在自然状态下存有较强的
抵御缺氧后伤害的机能[ 15] ;C raw fo rd 和 Braendle
将这种内在机理归为诱导酶和抗氧化剂的存在[ 16] 。
湿生环境中蒲公英各器官尤其是根中的 SOD 、
CAT 、 POD活性高于旱生环境中蒲公英对应器官
中的酶活性 , 可能是湿地形成的渍水逆境使蒲公英
体内产生了较多的活性氧 , 启动了机体内的抗氧化
机制 , 诱导SOD等抗氧化酶的表达 , 促进Vc等抗
氧化物质的生物合成过程。SOD的适应性反应只
体现在酶量的变化上 , 而未出现新的同工酶带 , 显
示出蒲公英体内 SOD 同工酶对不同生境既有其变
化相适应的一面 , 又有其相对稳定的一面。
旱生环境中蒲公英体内积累较多的类黄酮 、 绿
原酸的原因 , 可能是蒲公英为适应向阳干旱逆境 ,
降低水分蒸发 , 体内产生并累积较高的可溶性糖 ,
从而为蒲公英各器官尤其是花序中黄酮类等物质的
生物合成创造了有利条件 。类黄酮等色素还可以吸
收有害的紫外线 , 加大自由基的清除力度 , 从而减
轻强光的伤害 。
旱生和湿生生境中蒲公英体内抗氧化成分含量
和分布有所不同 , 显示出不同的生境条件影响植物
的生长发育 、 生理生化的进程及各种代谢产物的形
成与积累 。不同生境蒲公英各器官的总抗氧化能力
相差不大 , 提示植物体在长期适应进化的过程中形
成了较为完善的抗氧化体系 , 其酶系统和非酶系统
各有其适应和侧重。
包括蒲公英在内的植物来源的抗氧化酶和黄酮
类物质 、 绿原酸等都是重要的抗氧化物质 , 随着自
由基生物医学的发展 , 植物资源中抗氧化物质的医
疗保健 、 防病 、抗病的效用在中医药学及整个医学
领域中所起的作用越来越受到重视 。如何合理 、 科
学地种植 、 选择植物药 , 包括选择其生境 、产地 、
最适部位及加工炮制的方法等等都直接关系到药用
成份的生物合成 、积累及最大药用的发挥 , 有待于
植物科学和医药医学界研究人士的努力和合作。
参　考　文　献
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