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附子贮藏过程中相关生化指标的变化分析



全 文 :地,以缩短育种年限。党参在北京平原地区种植,虽
能正常生长发育,但因北京的生长季节气温较高,植
株生长迅速,有徒长之势,特别是二年生植株,前期
生长快,后期衰老也快。8月下旬、9月初植株就开
始枯萎,此时天气渐凉爽,正适宜党参的生长,故在
根茎(芦头)处,又第2次重新发芽生长,也能正常
开花结果,又会大大消耗根部的养分,使根轻泡,折
干率降低,生药质量差,产量也比原产地低许多。
鉴于本研究,党参的引种试验发现的质量下降,
再次说明在生态条件差异大的地方引种生产,是不
宜提倡的。而且,为了现代化党参产业的可持续发
展,亟待进行党参种质资源系统的、全面的研究工
作,既要深入开发党参产品,又要综合开发党参地上
部分[7]。
[参考文献]
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[责任编辑 吕冬梅]
[收稿日期] 20071228
[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2007BAD89B15);四川
省农作物育种攻关课题(2006YZGG1222);绵阳市重点科技项目
(06S04105)
[通讯作者] 侯大斌,Tel:(0816)6089121,Email:dbhou@
126.com
附子贮藏过程中相关生化指标的变化分析
徐 敏1,张岳峰1,侯大斌1,王艳平2,张本元2
(1.西南科技大学 生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010;
2.四川江油市农业局,四川 江油 621700)
  附子为毛茛科乌头 AconitumcarmichaeliDebx.
的子根的加工品[1]。附子含乌头碱(aconitine)、次
乌头碱(hypaconitine)和中乌头碱(mesaconitine)等
主要成分,具有回阳救逆、补火助阳、散寒除湿的功
效[2]。附子主产四川江油、安县、北川、青川及陕西
汉中地区等,以四川的“江油附子”最为著名。国内
外对附子的研究多集中于资源、有效成分及其药理
药效等方面,而贮藏生理还缺乏系统研究,一定程度
上影响了附子 GAP和产品质量。本研究对附子采
用室内自然堆放、麻袋覆盖、沙藏、冷藏4种常见贮
藏方法,通过对含水量、呼吸速率等指标的变化分
析,初步探讨了附子贮藏期间的生理变化,为附子产
地贮藏与加工提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 供试附子为2006年月11月采收于绵阳
市北川县的江油附子主要栽培品种。由本校侯大斌
教授鉴定为A.carmichaeli。采收后立即入库贮藏。
1.2 方法 筛选成熟度一致,大小均匀,无病虫害
和机械损伤的附子,去除须根,晾干表面水分入库,
分别按库内自然堆放(对照)、麻袋覆盖、干沙包埋、
5℃冰箱中保藏,4种方法贮藏;贮藏后每隔15d取
样测定,除淀粉外,其余指标均以鲜样测定。每个指
标重复测定3次。
含水量的测定采用105℃恒重[3],呼吸速率的
测定采用气流法[3],可溶性蛋白含量的测定采用考
马斯亮蓝染色法[3],还原糖的测定采用3,5二硝基
水杨酸法[3],淀粉含量的测定采用蒽酮硫酸比色
法[4],淀粉酶活性的测定采用3,5二硝基水杨酸比
色法[4]。所用分光光度计为Tu-1900双光束紫外
可见分光光度计。
2 结果与分析
2.1 含水量与呼吸速率的变化 贮藏期间附子含
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水量持续下降(图1)。贮藏30d是一个转折,前30
d的含水量略有下降,之后下降幅度加大。几种贮
藏方式中,对照水分散失最多,其次是麻袋覆盖、沙
藏,冷藏处理的保水效果最好,其附子含水量维持在
64%左右,附子形态完好。
图1 附子贮藏期间含水量变化
  附子呼吸速率总体趋势是下降(图2),除冷藏
外,各处理在贮藏30d左右时有1个呼吸高峰。最
高峰出现以后,整个组织的生理指标均急剧变化,对
照和麻袋处理的呼吸速率均快速下降,沙藏处理在
高峰出现后有一个约45d的稳定期,然后才迅速下
降。对照和麻袋处理的呼吸速率较高,而冷藏处理
的呼吸速率最低且整个贮藏期间没有出现呼吸峰,
呼吸速率下降缓慢。
图2 附子贮藏期间呼吸速率变化
2.2 可溶性蛋白的变化 贮藏期间可溶性蛋白含
量整体呈上升趋势,各处理可溶性蛋白含量从
156%分别上升到203%,28%,3%,29%,增幅
分别为30%,79%,92%,86%(图3)。
图3 附子贮藏期间可溶性蛋白含量变化
2.3 还原糖、淀粉含量及淀粉酶活性的变化 附子
中的还原糖来自总糖的分解,大部分用于呼吸代谢。
在贮藏过程中除冷藏处理下的附子还原糖含量逐渐
增加外,其他处理则总体呈下降趋势。但在贮藏30
d左右出现转折,这与呼吸速率在第30天时的突然
升高变化一致。淀粉含量前30d内剧烈下降,此时
淀粉酶活性较高,之后淀粉酶活性逐渐下降到最低,
淀粉含量维持不变(图4~6)。
图4 附子贮藏期间还原糖含量变化
图5 附子贮藏期间淀粉酶活性变化
图6 附子贮藏期间淀粉含量变化
  此外,还原糖与淀粉含量都在减少,这说明附子
贮藏过程中物质消耗较大,糖类较多地参与到了生
理代谢中。
2.4 关系分析 利用统计软件 DPS对所测生理生
化指标进行Pearson相关性分析,发现常温贮藏方式
(自然堆放、麻袋覆盖、沙藏)处理下,除呼吸速率
外,含水量与可溶性蛋白含量、淀粉酶活性、淀粉含
量、还原糖含量均呈极显著相关(P<001),其中含
水量与可溶性蛋白含量的相关性为负;淀粉含量与
淀粉酶活性、还原糖含量呈极显著正相关(P<
001)。冷藏处理下,含水量与呼吸速率、淀粉酶活
性与淀粉含量均呈极显著正相关(P<001)。在与
贮藏天数的关系上,天数与含水量(冷藏除外)、淀
粉含量(对照和冷藏除外),淀粉酶活性(麻袋处理
除外)的变化呈正相关关系(P<005),而与可溶性
蛋白(对照除外)的变化呈负相关(P<005),但与
呼吸速率无显著相关关系。这说明随贮藏期延长附
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子组织细胞内发生着规律性的生理变化。
3 讨论与结论
3.1 含水量与温度对附子贮藏的影响 植物器官
在收获后要保持其品质,就必须严格控制贮藏温度
和水分。一般说来种子通常贮藏在低温和含水量少
的状态下较为理想[5],但鲜用的水果、蔬菜、块根等
产品则通过保持适度的生理和生化代谢以保持其相
应的品质,不能过分低温和失水。芜菁块根在贮藏
期间因失水加速造成其活性氧代谢失调,最终导致
衰老[6]。本试验中,附子常温贮藏含水量高时代谢
旺盛,呼吸强,淀粉分解迅速;含水量持续降低,则呼
吸速率下降,淀粉分解变缓,可溶性蛋白含量上升。
呼吸速率的突然升高可能与植物对失水的应激
反应有关。刺槐等树种在水分胁迫下呼吸速率出现
峰值,从而增加植物体的耐(抗)旱性能[7]。本试验
得到了同样结果,自然堆放和麻袋覆盖贮藏方式下,
附子的含水量开始大幅度下降之时呼吸速率持续上
升,含水量下降到40%~50%时,呼吸高峰出现;当
含水量进一步下降到25% ~30%时,其生理生化代
谢受到严重抑制,呼吸速率下降,外观上因严重失水
而萎缩。因此,附子的含水量控制在50%以上能避
免呼吸高峰的出现,延长贮藏期。
大量研究表明,低温处理可以延长贮藏期。桔
梗种子在4℃低温贮藏下的生活力、发芽率及电导
率均优于常温贮藏[5],低温环境能有效地保持菱角
的品质和商品性状[8]。本试验中,冷藏条件下的淀
粉及还原糖含量高而淀粉酶活性低,表明低温可以
明显抑制附子贮藏物质的分解,降低酶活性。
3.2 主要指标间的相关关系 含水量和温度是影响
附子贮藏的主要因素,它与附子贮藏过程中各相关生
理生化指标间的关系极为密切。本试验常温贮藏下,
含水量与各指标(呼吸速率除外)间的相关性达极显
著水平,这说明水分是淀粉酶等水溶性酶作用的必须
介质;还原糖与淀粉含量之间呈极显著正相关表明了
还原糖是淀粉的水解产物,而还原糖含量与淀粉酶活
性间无显著相关关系,作者认为是由于贮藏期间呼吸
作用显著增强导致还原糖消耗增加所致。
贮藏期间,随附子含水量降低其可溶性蛋白含
量总体增加,两者间呈显著的负相关关系。这是贮
藏后附子组织对水分散失的应激反应,淀粉酶等相
关代谢酶类以及起“水分衬质”作用蛋白逐渐增多,
因此可溶性蛋白含量上升是失水胁迫的结果,这与
水分胁迫下甘薯叶片可溶性蛋白含量的上升与其抗
旱性能有正相关关系的结果一致[9]。
冷藏条件下,由于代谢受低温显著抑制,含水量
的影响变为次要因素。含水量仅与呼吸速率呈极显
著正相关,呼吸作用随着含水量的逐渐降低而下降。
由于含水量较高,不能构成失水胁迫,淀粉水解主要
转化为还原糖,使还原糖含量明显增加,形成了附子
低温贮藏时“低温糖化”现象,相似的结果在对马铃
薯的研究中也有发现[10]。
3.3 不同贮藏方式的综合评价 附子块根淀粉含量
较高,属于淀粉类药材,其含水量随贮藏期而下降,衰
老加速,自然堆放下尤其明显。冷藏处理使附子外形
始终完好,其贮藏效果显著优于其他方式,但需要冷
藏设施,成本高。沙藏在贮藏前期具有一定保水作
用,随着组织衰老的加速水分散失幅度加大。麻袋失
水速度较快,贮藏期间品质低于沙藏,是一种经济简
单的贮藏方式,能保持川芎等挥发油含量较高的药材
贮藏中的有效成分[11],但对于含水量高的附子不是
最佳方式。因此,生产上有条件的地方可采用低温处
理的方法保藏新鲜附子,同时可采用沙藏和麻袋覆盖
进行短期保存,但要注意保持水分在50%以上。
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