全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (11) : 1685 - 1690
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2009 - 05 - 13; 修回日期 : 2009 - 08 - 31
基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 30740013 ) ; 河南省自然科学基金项目 ( 0611030600 ) ; 洛阳市科技支撑计划项目
(0901063A)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: mzbao@mail1hzau1edu1cn)
牡丹花发育过程中花瓣抗氧化活性的变化
史国安 1, 2 , 郭香凤 1 , 高双成 1 , 范丙友 1 , 包满珠 23
(1河南科技大学农学院 , 洛阳市牡丹生物学重点实验室 , 河南洛阳 471003; 2华中农业大学园艺林学学院 , 园艺植物
生物学教育部重点实验室 , 武汉 430070)
摘 　要 : 测定了牡丹品种 ‘洛阳红 ’和 ‘胡红 ’花发育过程中花瓣多酚类功能成分与抗氧化活性的变
化。结果表明 : 两个品种牡丹花瓣富含多酚、类黄酮与花色素苷 , 花发育过程中花瓣总酚含量呈下降趋势。
开花前期花瓣提取液在卵黄脂蛋白 PUFA过氧化体系中维持较高的抗氧化活性和自由基清除能力 , 开花后
抗氧化活性和自由基清除能力明显下降。牡丹花瓣多酚含量与清除 DPPH自由基活性之间呈现显著的正相
关。
关键词 : 牡丹 ; 花瓣 ; 抗氧化活性 ; DPPH自由基 ; 多酚
中图分类号 : S 685111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 1121685206
Changes of An tiox ida tive Activ ity D ur ing Florescence and Flower Senescence
of Peon ies Peta l
SH I Guo2an1, 2 , GUO Xiang2feng1 , GAO Shuang2cheng1 , FAN B ing2you1 , and BAO Man2zhu23
(1 College of A griculture, L uoyang Key Labora tory of Peony, Henan U niversity of Science and Technology, L uoyang, Henan
471003, China; 2 College of Horticu ltura l and Foretry Science, Key Laboratory of Horticultural P lan t B iology, M in istry of Edu2
ca tion, Huazhong A gricultural U niversity, W uhan 430070, China)
Abstract: Changes of poly phenolics and antioxidative activities in petals during florescence and flower
senescence of two tree peony cultivarswere analyzed. The results showed that there were richwith total phenol2
ics, flavonoids and anthocyanin of petal in‘Luoyanghong’and‘Huhong’, while content of total phenolics
decreased in petal during florescence and flower senescence of peonies. The antioxidative activity in the perox2
idation system of polyunsaturated fatty acid from lipop rotein induced by iron and secavenging ridical ability in
three radical detective system s was at a high level during florescence and declined rip idly after bloom ing. Sig2
nificantly positive correlation existed between content of total phenolics and IC50 of DPPH secavenging ability in
both the peony cultivars. It was p roposed that decrease of content of poly phenolics and antioxidative activity
was a main physioglical reason for petal senescence of peonies. Tree peonies flowers from early bloom stage to
full opening stage possess the high functional benefit and thuswould be the app rop riate stage in view of the nu2
tritional consideration.
Key words: Paeon ia suffru ticosa; petal; antioxidative activity; DPPH radical; poly phenolics
牡丹 ( Paeon ia suffru ticosa) 为原产中国的名贵花卉 , 品种繁多 , 栽培面积大 , 除了具有重要的观
赏功能外 , 还可食用。牡丹花作为抗氧化食品或医药原材料的应用与开发 , 将大大增加其经济价值。
Que等 (2007)、冯志文等 (2009) 分别指出百合花、牡丹花具有很强的抗氧化活性。作者 ( 2008)
园 　　艺 　　学 　　报 36卷
研究了牡丹开花与衰老过程中膜脂过氧化代谢的变化 , 指出 O -·2 是影响牡丹开花和衰老过程中花瓣内
膜脂过氧化作用的最主要因素。
作者进一步探讨牡丹花发育过程中抗氧化能力的变化 , 比较不同发育状态牡丹花瓣总的抗氧化能
力的变化趋势 , 从细胞保护功能的角度 , 说明牡丹开花和衰老过程中花瓣的抗氧化特性变化 , 为牡丹
的切花保鲜及其综合利用提供理论依据。
1　材料与方法
111　材料
试验于 2006—2007年在河南科技大学实验室进行。牡丹品种 ‘洛阳红 ’和 ‘胡红 ’采于洛阳土
桥花木有限公司苗圃。从同一花圃 5年生牡丹植株上采切露色期 ( Ⅰ)、绽口期 ( Ⅱ)、初开期
(Ⅲ)、半开期 (Ⅳ)、盛开期 (Ⅴ) 和开始衰败期 (Ⅵ) (史国安 等 , 2008) 花枝各 30枝 , 保湿运
回实验室 , 插在盛有自来水的桶中恢复 1 h, 剥去花萼和最外一层花瓣 , 取内层花瓣称重后 , 经液氮
速冻贮存于 - 80 ℃超低温冰箱。
112　牡丹花 50%乙醇提取液的制备
取 2100 g冷冻牡丹花瓣样品 , 用 30 mL 50%乙醇加热浸提 15 m in , 反复浸提 3次 , 合并滤液定
容于 100 mL容量瓶中 , 制成 2%的牡丹花乙醇粗提液 (每 mL相当 20 mg鲜样 ) , 置于 4 ℃冰箱中备
用 , 用时再逐级稀释。
113　总酚、类黄酮和花色素苷含量的测定
用 1%的盐酸甲醇溶液进行提取 , 按林植芳等 (1988) 的方法测定。
114　卵黄脂蛋白 PUFA过氧化体系中抗氧化活性的测定
按照张尔贤等 (1996) 方法 , 建立以 Fe2 +诱发卵黄磷脂 C22上的极低密度脂蛋白和低密度脂蛋
白 PUFA的过氧化模型。
取新鲜的鸡蛋黄加等体积的无菌蒸馏水 , 搅拌均匀制备蛋黄悬浮液。反应体系中包含 012 mL蛋
黄悬浮液 , 012 mL 25 mmol·L - 1 FeSO4 , 115 mL PBS (磷酸盐缓冲液 , pH 710) , 011 mL 50%粗提
液 , 将试管置于 37 ℃水浴中温浴 60 m in, 然后加入 210 mL质量分数为 015% TBA - 20% TCA溶液 ,
沸水浴 15 m in, 迅速冷却 , 于 3 500 r·m in - 1离心 5 m in, 以空白管调零 (以等量的蒸馏水代替 ) , 测
定 532 nm处的吸光值。对照管以等量的提取介质代替 , 其他同样品管。
样品抗氧化活性 (AOA ) 用卵黄脂蛋白 LPO的抑制率 ( % )表示。AOA ( % ) = (对照管 A532 - 样
品管 A532 ) /对照管 A532 ×100。
115　·O H的产生与检测
按 Sm irnoff和 Cumbes ( 1989) 的方法加以改进。3 mL 反应液中含 0115 mmol·L - 1 FeSO4 , 6
mmol·L - 1 H2O2 , 2 mmol·L - 1水杨酸钠及不同体积的牡丹花乙醇提取液。加入 H2O2起动反应 , 37 ℃
保温 1 h后 , 加 0112 mL 1110 mol·L - 1 HCl终止反应 , 水杨酸羟基化产物萃取入乙醚中 , 测定 510
nm处的吸光值。4次重复 , 以牡丹花乙醇提取液竞争性抑制 ·OH引发的水杨酸羟基化作用的效应表
示其清除 ·OH的能力。
116　O -·2 的产生和检测
按 Stewart和 Bewley (1980)、史国安等 ( 2000) 的方法进行测定。3 mL反应液中含 13 mmol·
L - 1 Met (甲硫氨酸 ) , 75μmol·L - 1 NBT (氮蓝四唑 ) , 100 mmol·L - 1 EDTA2Na (乙二胺四乙酸
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　11期 史国安等 : 牡丹花发育过程中花瓣抗氧化活性的变化 　
钠 ) , 2μmol·L - 1维生素 B2 (核黄素 ) , 50 mmol·L - 1 PBS (pH 718) 及不同体积的牡丹花乙醇粗提
液。于 25 ℃下照光 20 m in后 , 测定 560 nm处的吸光值。4次重复。以牡丹乙醇粗提液抑制 NBT光
还原的效应表示其清除 O -·2 的能力。
117　对 D PPH自由基的清除能力的测定
参考 Larrauri等 (1998) 和彭长连等 (2000) 的方法加以改进。把 215 mL 120μmol·L - 1 DPPH
溶液加入一定剂量的待测试样中 , 以相同剂量双蒸水代替试样为对照 , 用 50%乙醇作空白。25 ℃放
置 30 m in后 , 测定 517 nm处的吸光值 , 重复 3次。结果以清除百分率 ( % ) 表示。
118　数据统计处理
采用软件 DPS ( v 6101版 ) 及 M icrosoft Office Excel 2003处理。
2　结果与分析
211　牡丹花瓣中总酚、类黄酮与花色素苷含量的变化
牡丹开花和衰老过程中花瓣多酚类生理活性物质含量见表 1。
‘洛阳红 ’和 ‘胡红 ’露色期 (Ⅰ) 花瓣总酚含量最高 , 随着花朵的开放呈现下降趋势 , 开始
衰败期 (Ⅵ) 分别比露色期下降了 4117%和 2518%。
‘洛阳红 ’花瓣类黄酮含量随着花朵开放呈现下降趋势 , 盛开 (Ⅴ) 到开始衰败期 (Ⅵ) 又重
新回升 ; ‘胡红 ’则在开花前期积累类黄酮 , 花瓣迅速开放时下降到最低 , 盛开 (Ⅴ) 到开始衰败期
(Ⅵ) 表现出与 ‘洛阳红 ’相似的变化特点。
深红色品种 ‘洛阳红 ’花瓣花色素苷含量显著高于浅红色品种 ‘胡红 ’, 开花过程中两者花色素
苷不断累积。开始衰败期 (Ⅵ) ‘洛阳红 ’花瓣边沿开始发生膨压下降引起的萎蔫与蓝变 , ‘胡红 ’
花瓣边缘花色变淡 , 两个牡丹品种的衰老特性有明显差异。
表 1　牡丹开花和衰老过程中花瓣总酚、类黄酮与花色素苷含量的变化
Table 1　Changes of tota l phenolics, flavono ids and an thocyan in con ten ts of
peon ies peta l a t d ifferen t developm en ta l stages
发育时期
Development
stage
总酚 / (mg·g - 1 FW ) Total phenolic
洛阳红 Luoyanghong 胡红 Huhong
类黄酮 / (U·g - 1 FW ) Flavonoid
洛阳红 Luoyanghong 胡红 Huhong
花色素苷 / (U·g - 1 FW ) Anthocyanin
洛阳红 Luoyanghong 胡红 Huhong
Ⅰ 10715 ±312a 9812 ±018a 25417 ±311a 36913 ±2116b 9415 ±019de 2516 ±113cd
Ⅱ 8213 ±114b 8411 ±812b 25712 ±218a 40111 ±2510b 10919 ±016d 3012 ±015c
Ⅲ 7117 ±215c 8013 ±510bc 23410 ±318b 44616 ±1418a 15615 ±015b 3910 ±016c
Ⅳ 6917 ±414c 8014 ±018bc 23918 ±414b 37217 ±314b 13018 ±215c 5917 ±313a
Ⅴ 6612 ±513c 7413 ±018c 26116 ±717a 40010 ±4819ab 28217 ±717a 5613 ±018a
Ⅵ 6217 ±212cd 7219 ±710cd 26210 ±1918a 41812 ±4413a 30213 ±4911a 5015 ±116ab
　　注 : 不同字母表示 0105水平上的差异。
　　Note: D ifferent letters indicate significance at the 0105 level.
212　卵黄脂蛋白 PUFA过氧化体系中 AOA的变化
在牡丹花开放和衰老过程中 , 花瓣提取液的 AOA呈现逐渐下降的趋势。‘洛阳红 ’开始衰败期
的 AOA较露色期减少了 3513% , 而胡红减少的幅度仅为 1816% (图 1)。
结果说明牡丹花瓣含有丰富的抗氧化物质 , 具有较高的清除脂质过氧化产物形成的能力 , 花朵开
放后抗氧化活性明显降低。
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图 1　牡丹花提取液在卵黄脂蛋白 PUFA过氧化体系中抗氧化活性的变化
F ig. 1　Change of peon ies extracts on AOA level in PUFA of yolk lipoprote in
213　清除 D PPH自由基活性的变化
从表 2可以看出 , 随着反应体系中牡丹花提取液质量浓度的提高 , 清除 DPPH自由基的能力逐渐
增强 , 呈现出明显的量效关系 , 当质量浓度为 0150 mg·mL - 1时 , 清除率达 80%左右。‘洛阳红 ’和
‘胡红 ’不同发育时期花瓣提取液的最大清除能力均达到 80%以上 , 表现为开花过程中清除能力逐渐
增加 , 开始衰老后又重新下降的特征 , 但品种间差异不显著。
IC50 (达到最大抑制活性一半时的底物用量 ) 的值与某种物质的抗氧化性能呈反比 , IC50值越小 ,
该种物质的抗氧化性能越强。牡丹开花过程中花瓣提取液清除 DPPH自由基的 IC50变化有显著差异 ,
露色期 (Ⅰ) IC50最小 , 清除自由基的能力最强 , 开始衰败期 IC50最大 , 清除自由基的能力迅速下
降 , ‘洛阳红 ’的变化幅度显著大于 ‘胡红 ’。
表 2　牡丹花提取液清除 D PPH能力的变化
Table 2　The scaveng ing effect of peon ies extracts on D PPH rad ica l
品种
Cultivar
发育时期
Flower stage
DPPH清除率 /% DPPH scavenging effect
01015 01030 01060 01125 01250 01500 11000 Imax/% IC50 / ( mg ·mL - 1 )
洛阳红 Ⅰ 4167 12176 28132 54199 79150 80158 80169 80149b 01075e
Luoyanghong Ⅱ 1125 7146 18166 48131 81143 84128 85136 84194a 01122d
Ⅲ 8145 12197 20156 45108 76107 86189 87107 86179a 01149bc
Ⅳ 7120 14142 21166 40197 70158 85163 86146 86100a 01160b
Ⅴ 9101 11195 17183 31109 50100 77144 88164 85132a 01210a
Ⅵ 9198 15117 20113 30194 49138 76101 80168 80180b 01225a
胡红 Ⅰ 11143 17193 25169 55176 72110 87129 88134 87187a 01107d
Huhong Ⅱ 11166 16134 24117 46165 74159 88192 89135 88184a 01126cd
Ⅲ 13100 16198 21166 40132 71109 88127 87196 88113a 01147c
Ⅳ 10194 14147 19106 40144 65142 87140 88105 87137a 01158c
Ⅴ 7190 12171 19102 35116 60176 85181 86157 86101a 01189b
Ⅵ 9156 12178 19125 33124 57156 86180 86118 86176a 01193a
　　注 : 不同字母表示 0105水平上的差异。
　　Note: D ifferent letters indicate significance at the 0105 level.
214　清除超氧阴离子和羟自由基活性的变化
21411　清除超氧阴离子活性 　
由图 2可以看出 , 露色期 ‘洛阳红 ’花瓣提取液清除超氧阴离子的活性最大值为 6215% , 随花
朵的开放逐渐下降 ; ‘胡红 ’开花前期逐渐升高 , 初开期达到最大值 56104% , 开放后迅速下降 ; 开
花后 ‘洛阳红 ’明显高于 ‘胡红 ’, 开始衰败期比 ‘胡红 ’高 25165%。
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　11期 史国安等 : 牡丹花发育过程中花瓣抗氧化活性的变化 　
21412　清除羟自由基活性　
由图 3可以看出 , ‘洛阳红 ’和 ‘胡红 ’开花期之前清除羟自由基活性逐渐升高 , 半开期达到最
大后迅速下降 , ‘胡红 ’在各个发育时期均显著高于 ‘洛阳红 ’。
215　多酚含量与清除 D PPH自由基活性的关系
‘洛阳红 ’和 ‘胡红 ’花瓣多酚含量与清除 DPPH自由基的 IC50之间呈现量效关系。相关分析表
明多酚含量与 IC50之间存在显著负相关 , 即多酚含量与清除 DPPH自由基的活性存在显著正相关 , 相
关系数分别达到 01990和 01963 ( P 0105)。这一结果与曾佑炜等 ( 2004)、冯志文等 ( 2009) 的
结论相一致。
3　讨论
本研究结果表明 , 牡丹花瓣富含黄酮和酚类化合物 , 其提取液初步显示出良好的抗氧化功效 , 可
以作为天然的抗氧化剂来源。本研究结果为进一步探讨牡丹花瓣的生物活性提供了科学依据。
有许多研究将植物体内的某一种酶或某一种非酶成分作为其衰老的指标 , 显然具有很大的局限
性。反映机体防御氧化损伤能力的总抗氧化活性的变化 , 可表示机体总的保护能力的变化。植物开花
后总抗氧化活性的逐渐下降 , 则可说明其内部总的防御能力的下降。通过测定牡丹花提取液在卵黄脂
蛋白 PUFA过氧化体系中 AOA的变化、清除 DPPH自由基、清除超氧阴离子和羟自由基活性的变化 ,
表明牡丹花发育过程中抗氧化活性发生了显著变化 , 两个品种总的趋势是开花后抗氧化活性明显降
低。目前 , 通过含抗氧化剂、自由基清除剂的各种综合保鲜剂的研究与应用已经取得显著成效 (高
勇和吴绍锦 , 1989; 郭秀璞 等 , 2005; 陈健辉 等 , 2006)。而从营养学上考虑 , 牡丹花瓣作为天然
抗氧化剂的原料 , 应在生物学产量和抗氧化活性比较高的初开期到盛开期采收为宜。
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