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铁核桃多酚类物质含量与抗氧化活性、代谢相关酶活性的关系

史斌斌  
【摘要】:多酚是核桃体内重要的功能保健成分,多酚的提取、定性定量分析、抗氧化活性及其对疾病的预防和治疗是食品学家和医学家研究领域的热点,但目前对于核桃多酚代谢的认识远远落后与对其利用价值的认识,这限制了核桃多酚的代谢调控。本研究以铁核桃优良品种‘黔核5号’、‘黔核6号’、‘黔核7号’和‘黔核8号’为试材,系统评价铁核桃多酚类物质的品种差异、器官差异及其动态发育变化,在此基础上评价果实和叶片的抗氧化活性,研究果实、叶片发育过程中多酚代谢相关酶活性,明确多酚类物质含量与抗氧化活性及多酚代谢酶活性的相互关系,以期为揭示铁核桃多酚类物质的合成机理,合理调控多酚类物质含量,提高铁核桃抗氧化活性提供更多信息。主要研究结果如下:1、不同品种铁核桃果实和叶片中总酚、总黄酮含量均以‘黔核6号’最高、‘黔核7号’最低。不同品种叶片、种仁单体酚组分相同,但含量存在差异。‘黔核6号’叶片中绿原酸、芦丁等几种主要单体酚亦高于其余品种,而总酚含量低的‘黔核7号’叶片中也具有最高含量的儿茶素、咖啡酸及核桃醌。‘黔核6号’种仁中除阿魏酸、槲皮素外,其余6种单体酚含量均最高,而‘黔核7号’种仁中儿茶素、咖啡酸、阿魏酸含量最低;青皮、种皮中单体酚除含量存在差异外,其组分品种间也存在差异。‘黔核7号’青皮中检测到了香草酸,表儿茶素仅在‘黔核6号’青皮中存在,‘黔核7号’种皮中检测到胡桃醌,但‘黔核6号’中不存在。2、不同器官总酚含量高低顺序依次为种皮根枝叶片雄花青皮种仁(‘黔核6号’叶片中含量高于根)。叶片、青皮中均检测到12种单体酚,多于枝(11种)、根(11种)、雄花(11种)、种皮(10种)和种仁(6种)。叶片、种皮中单体酚以芦丁含量最高,青皮、枝、根和雄花中单体酚含量最高的均为胡桃醌,但含量差异显著。种仁单体酚不仅种类少,而且含量较低,3、随着铁核桃叶片及果实发育进程的不同,叶片中总酚含量呈双峰曲线变化趋势;青皮总酚含量呈先下降,后上升,再下降变化趋势;种皮、种仁多酚含量均呈先上升,后稳定,再上升的变化趋势。果实膨大期(5月)是叶片、青皮单体酚含量下降时期,而种仁充实期(8月)是大部分单体酚含量回升期。种皮中除胡桃醌在种仁充实期(8月)达到峰值外,其余单体酚在种皮发育过程中均呈上升趋势,在果实成熟期达到最大值。种仁中8种单体酚含量在整个生长期变化差异较大,无明显共同变化规律。4、铁核桃不同器官多酚提取液抗氧化活性高低顺序依次为种皮叶片青皮种子,且抗氧化活性随发育时期的变化而变化。开花坐果期(4月)叶片抗氧化活性较低,种仁充实期至果实成熟期(8~9月)抗氧化活性较高;幼果期(4月)青皮抗氧化活性较高,后期略有变化,种仁充实初期(8月)有另一小高峰;种皮和种仁抗氧化活性随果实成熟逐渐上升。5、铁核桃总酚含量高的器官多酚合成相关酶活性也相对较高。叶片中除4CL外,其余酶活性均在幼叶期最高,硬核期或种仁充实期(7月或8月)酶活性再次升高;青皮中除4CL外,其余酶活性在幼果期低,果实膨大末期(6月)迅速升高;种皮中DAHPS、CS、CM三种酶活性在种皮形成期和种子成熟期高,在整个生长期内,PAL活性呈上升趋势,C4H和4CL活性呈下降趋势,而CHS和CHI活性呈先上升后下降变化趋势,种仁充实期(8月)达到峰值;种仁中PAL、C4H、CS和CM活性呈先升高后下降趋势,均在种仁充实期(8月)达到高峰,而C4H活性在成熟期迅速升高;在果实发育过程中,4CL、CHS和CHI活性呈下降趋势,成熟期略有回升。叶片中多酚氧化相关酶POD、PPO活性呈三峰曲线变化,青皮中呈“M”型变化,种皮中则呈先下降,成熟期再升高的趋势;种仁中未检测到POD和PPO活性。6、铁核桃抗氧化活性与总酚、总黄酮含量相关性最高,呈显著或极显著正相关关系。单体酚含量与抗氧化活性相关性低于总酚,且单体酚在铁核桃不同器官中对抗氧化活性的贡献不同,其中没食子酸、芦丁和咖啡酸对抗氧化活性贡献较大。7、铁核桃总酚、总黄酮及各单体酚含量与各类酶活性的相关性差异较大,铁核桃不同器官中的总酚、总黄酮、单体酚与酶活性的相关性也存在较大差异。总酚、总黄酮含量与莽草酸和苯丙烷合成途径中各种酶活性相关性较小,与多酚氧化相关酶活性存在正相关关系,但未达显著水平。单体酚含量与苯丙烷途径酶活性的相关性存在器官差异,叶片中大多数酚酸、黄酮含量与PAL、C4H、4CL活性相关性较高,黄酮含量与CHS、CHI活性相关性亦较大;种皮、种仁中各单体酚含量与PAL活性相关性较高,其中种皮中没食子酸、芦丁含量与PAL活性相关性达极显著水平,种仁中儿茶素含量与CHS、CHI活性相关性达极显著水平;青皮中各单体酚含量与酶活性相关性不大。


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