鮮棗果實中超氧化物歧化酶的測定及含量的分析

劉世鵬，龐小亮，曹娟云，薛 皓，陳宗禮

（延安大學生命科學學院/陜西省區域生物資源保育與利用工程技術研究中心/陜西省紅棗重點實驗室（延安大學），陜西 延安 716000）

棗（Ziziphus Jujuba Mill）是我國特產果樹之一。鮮棗香甜可口，營養豐富，素有“Vc 之王”的美譽，（鮮果肉含Vc 4～6 g/kg）含有人體所需的18 種氨基酸，維生素A，B1，B2，C，E，P 等，尤其Vc、Vp極為豐富[1]。此外，紅棗含有抗癌物質環磷酸腺苷，兒茶酚[2]，具有補血，促腦、抗癌及健脾強身等醫療保健功能。因此，紅棗深受消費者歡迎，在國內外市場上暢銷不衰。超氧化物歧化酶（SOD）是一種具有消除體內超氧自由基的金屬酶類。SOD 和過氧化物酶（POD）是細胞保護酶體系的主要成員，越來越多的研究表明，在遭受各種逆境脅迫時，SOD、POD 等能防御活性氧及其他過氧化自由基對細胞等系統的侵害，增強植物對干旱、寒冷、鹽侵、衰老、病害的抵抗能力[3-5]，還具有抗輻射、抗腫瘤及延緩機體衰老等作用，其活性大小與植物代謝強度及抗逆能力有一定的關系，被認為可以幫助植物抵抗病害的侵染。研究了不同品種棗中的SOD 的活性值與品種間的差異，測定了不同品種棗果實SOD 的活性及分析其含量的差異，旨在酶學水平上探討棗自身內在的代謝調控與品質間的關系，同時也為棗品種評價和品質鑒定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

材料采自陜西省延川縣5 個村鎮，選用2008年9月下旬至10月5日成熟期的25 種鮮棗，儲藏于超低溫（-80℃）冰箱中，分別是馮家塬的圪塔棗、長團員、大團棗、大木棗、葫蘆棗、圓木棗、帥棗、木圪塔棗；北村的梨棗、油葫蘆棗、灰條棗、贊皇大棗、蘋果棗、駿棗、靈寶棗、掉牙棗、木棗、無名棗；高家疙瘩的贊皇大棗、晉棗、葫蘆棗、金絲小棗；郭家山的串桿棗、驢奶頭棗、雞心棗；莊頭的狗頭棗、麻子棗，共27 個樣品。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀 器 FA1004N 電子天平（上海精科天美），PYX-DH60A 光照恒溫培養箱（上海璽恒實業有限公司），SIGMR-3K30 型冷凍離心機（德國），島津Uvmini-1240 型分光光度計（日本）。

1.2.2 試 劑 （1）pH 值7.0 磷酸緩沖液0.05 mol/L；（2）pH 值7.8 磷酸緩沖液0.05 mol/L；（3）EDTA-Na21 mg/mL；（4）L-甲硫氨酸20 mg/mL；（5）核黃素0.1 mg/mL；（6）NBT 1 mg/mL。

1.3 粗酶液的提取

用電子天平稱取1 g 去皮的棗果實，切碎，加入2 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖液（pH 值7.0）于冰浴研磨，再加入4 次緩沖液，每次加1 mL，沖洗研磨，將沖洗液一起倒入離心管中。4℃離心20 min，轉移上清液，用于SOD 活性的測定，轉移過程中要使酶液始終處于冰浴中。

1.4 試驗方法

采用NBT 光還原法[6-7]測定SOD 的活性值。

1.5 數據處理與分析

用SPSS 軟件與EXCEL 進行數據處理。

2 結果與分析

27 個樣品鮮棗果實的SOD 活性結果見表1。

表1 鮮棗果實中SOD 活性的比較

2.1 同一地點不同品種棗中的SOD 活性的比較

將試驗所得數據用SPSS 軟件處理，經方差分析，由表1 可知馮家塬圪塔棗的SOD 活性最高（2.656 4 U/g），長團員次之（1.999 3 U/g），SOD 活性最小的是木圪塔棗（0.445 1 U/g）。可以看出，同一生境條件下疙瘩棗與木疙瘩棗活性竟相差6 倍多。

北村10 種棗SOD 活性呈存在顯著差異，其中油葫蘆棗、灰條棗棗活性較高，而掉牙棗、木棗活性則相對較小，無名棗最小。

郭家山串桿棗SOD 活性最高，雞心棗SOD 活性最小，其活性差異顯著。串桿棗SOD 的活性是雞心棗的近7 倍。

莊頭麻子棗和狗頭棗SOD 活性差異極顯著，狗頭棗SOD 活性是麻子棗的6 倍多。

2.2 不同地點同一品種棗中SOD 活性的比較

經方差分析顯示，高家疙瘩葫蘆棗與馮家塬葫蘆棗差異不顯著，高家疙瘩贊皇大棗與北村贊皇大棗差異不顯著。由表1 可知，馮家源疙瘩棗的酶活性度最高，莊頭麻子棗的酶活性度低。試驗結果顯示：疙瘩棗，掉牙棗，狗頭棗，蘋果棗，駿棗，梨棗等易裂品種的SOD 活性較高。無名棗，雞心棗，麻子棗等抗裂品種的SOD 活性較低。劉禹生[8]、張彩琦[9]所研究調查的駿棗，梨棗，贊皇棗為極易裂品種，而晉棗為中裂品種。王長柱[10]試驗認為靈寶棗為抗裂品種，張彩琦[9]調查認為靈寶棗為易裂品種，本試驗調查的靈寶棗也為易裂品種。也就是說，本次試驗中27 個鮮棗樣品種，SOD 活性較高的品種一般容易裂果，相反則抗裂。試驗所測品種大多數和上述結論相一致，僅有少數稍有出入，如贊皇大棗為抗裂品種，而試驗測定的SOD 活性卻很高，可能是生長環境，取樣時間，果實發育程度等方面所致。

3 結論與討論

包括水分脅迫在內的許多非生物脅迫可以使植物細胞內活性氧大量積累。在正常和脅迫強度極低的條件，植物細胞內的活性氧積累和抗氧化體系之間保持著很好的平衡關系，體內產生的活性氧可被抗氧化體系有效清除。但隨著脅迫強度或脅迫時間增加，細胞內活性氧大量積累，超過了植物細胞的抗氧化能力范圍，這種平衡就會破壞，從而造成氧化脅迫[11]。超氧化物歧化酶（SOD）是活性氧清除系統體系中關鍵酶，是防止氧自由基對細胞膜系統造成傷害的保護酶，其主要作用是歧化超氧陰離子為H2O2和水。水分脅迫可以誘導植物體產生氧化脅迫，致使體內的活性氧代謝失調，產生非脂性超氧化物自由基，對細胞產生毒害作用。SOD 是植物體內第一個清除活性氧的關鍵酶，它能催化O2-發生歧化反應O2-+2H+→H2O2，而POD、CAT 則有把H2O2分解為水和氧氣的作用。我們的試驗中，各品種的SOD 活性存在很大差異，其中疙瘩棗的酶活性最大，其次為梨棗和長團圓棗，麻子棗活性最低。SOD 活性越低其抗裂性越強，在同一時間不同生境的棗品種由于自身發育程度和不同的管理條件的不同，其SOD 的活性存在顯著差異。同時，降雨時間的長度對其形成一種脅迫，時間越長裂果率越高，由于這種脅迫而產生的膜脂過氧化產物以及超氧負陰離子對棗果實造成了損傷，導致其SOD 自身活性發生變化。由此可知，脅迫下棗果實的抗氧化活性與植株的抗裂性相關，這種能力大小可作為選擇抗裂性強的棗樹的重要參考指標。SOD 基因的表達受各種環境脅迫的控制，不同的環境脅迫導致不同的SOD 基因表達。植物體內抗氧化酶活性的提高能夠增強植物對多種氧化脅迫的抗性[12]。許多研究證明SOD 酶具有防止植物衰老的作用[13]。

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