UV-B輻射下核桃青皮多酚提取物對燕麥幼苗抗氧化性的影響

杜京旗　楊衛民

摘要?以燕麥品種“定燕2號”和“晉燕14號”為材料，研究UV-B輻射增強條件下，核桃青皮多酚對燕麥幼苗活性氧含量、膜脂過氧化和抗氧化物質含量的影響。結果表明，核桃青皮多酚降低了UV-B輻射增強條件下“定燕2號”和“晉燕14號”O?2·-產生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量。UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號”的SOD活性、CAT活性均最高，而“定燕2號”的APX活性最低;UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號”SOD活性顯著低于其他處理;UV-B?3?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號”CAT活性顯著高于其他處理。UV-B?3?h+核桃青皮多酚、UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后的“晉燕14號”的DHA含量顯著高于UV-B?3?h+核桃青皮多酚處理。核桃青皮多酚對不同UV-B輻射下“定燕2號”和“晉燕14號”抗氧化性影響的綜合測評分別依次為12、3、6、0?h;12、3、6、0?h。該研究結果為核桃青皮多酚提取物在核桃青皮深加工利用、燕麥育種、抗氧化機制等方面的研究提供了理論依據。

關鍵詞?核桃青皮多酚;抗氧化酶;抗氧化物質

中圖分類號?TS201.2文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）16-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.057

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects?of?Polyphenols?Extracted?from?Walnut?Peel?under?UV?B?Radiation?on?Antioxidant?Activity?in?Oat?Seedlings

DU?Jing?qi，YANG?Wei?min

（Department?of?Life?Sciences，?Lüliang?University，?Lüliang，Shanxi?033000）

Abstract?The?effects?of?walnut?peel?polyphenols?on?the?content?of?reactive?oxygen?species，?membrane?lipid?peroxidation?and?antioxidant?substances?in?oat?seedlings?were?studied?with?oat?cultivars?Dingyan?2?and?Jinyan?14?under?UV?B?radiation?enhancement?conditions.?The?results?showed?that?polyphenols?in?walnut?peel?could?reduce?the?production?rate?of?superoxide?anion，·OH，?H?2O?2?and?MDA?content?in?Dingyan?2?and?Jinyan?14?under?UV?B?radiation?enhancement?conditions.?After?UV?B?6?h+walnut?peel?polyphenol?treatment，?the?SOD?activity?and?CAT?activity?of?Dingyan?2?were?the?highest，?while?the?APX?activity?of?Dingyan?2?was?the?lowest.?After?UV?B?0?h?+?polyphenol?treatment，?the?SOD?activity?of?Jinyan?14?was?significantly?lower?than?that?of?other?treatments.?After?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenol?treatment，?the?CAT?activity?of?Jinyan?14?was?significantly?higher?than?that?of?other?treatments.?The?DHA?contents?of?Jinyan?14?treated?with?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenols?and?UV?B?6?h?+?walnut?peel?polyphenols?were?significantly?higher?than?that?treated?with?UV?B?3?h?+?walnut?peel?polyphenols.?The?comprehensive?evaluation?of?the?effects?of?polyphenols?in?walnut?peel?on?antioxidant?activities?of?different?UV?B?irradiations?on?Dingyan?2?and?Jinyan?14?was?as?follows：?12?h?>?3?h?>?6?h?>?0?h;12?h?>?3?h?>?6?h?>?0?h.?The?results?of?this?study?provided?a?theoretical?basis?for?further?studying?the?processing?and?utilization?of?polyphenol?extracts?from?walnut?peel，?oats?breeding，?antioxidant?mechanism.

Key?words?Walnut?peel?polyphenols;Antioxidant?enzyme;Antioxidant?substance

與通過化學方法合成的傳統抗氧化劑相比，天然抗氧化劑具有自身的特點，其既安全又可靠的優點引起了人們的廣泛關注，尤其是食品行業。植物多酚具有安全可靠的抗氧化性，可以防止輻射誘發的DNA斷裂。尋找安全可靠廉價高效的多酚提取物有重要的意義。

核桃多酚在食品、醫藥方面引起了人們的興趣和極大關注。核桃樹皮、核桃枝條、核桃葉、核桃花、核桃殼、核桃內種皮、核桃青皮、核桃仁在不同生理時期具有不同的多酚組成和生物活性[1-2]。核桃葉多酚能夠清除ROS和RON，有降血糖、抑菌作用[3-6];核桃仁多酚有抗氧化、防止氧化、保護神經、降血脂、降血糖、抗癌的作用[7-10];核桃殼提取物有抗氧化和清除自由基的作用[11]。

燕麥（Avena?sativa?L.）是我國種植歷史悠久、種植面積廣泛的一種高寒作物，UV-B輻射增強會對燕麥造成氧化損傷。核桃青皮多酚有抗氧化、抗菌和抗腫瘤作用[12-14]。在一定濃度范圍內，核桃青皮多酚對羥自由基、超氧陰離子、過氧化氫有較強的清除能力[12，15]。研究核桃青皮多酚對UV-B輻射增強條件下燕麥抗氧化系統的影響對作物增產有十分重要的理論和實踐意義。

1?材料與方法

1.1?材料

挑選成熟飽滿、均勻一致的“定燕2號”和“晉燕14號”種子（山西省農業科學院高寒區作物研究所提供），消毒后在鋪有濕潤紗布的培養皿中萌發48?h，挑選萌發整齊的燕麥種子用珍珠巖培養，待幼苗長至兩葉一心時選取長勢一致的燕麥幼苗用Hoagland溶液培養并進行處理。

1.2?方法

設8種處理：①UV-B?0?h;②UV-B?3?h;③UV-B?6?h;④UV-B?12?h;⑤UV-B?0?h?+核桃青皮多酚;⑥UV-B??3?h+核桃青皮多酚;⑦UV-B?6?h?+核桃青皮多酚;⑧UV-B??12?h+核桃青皮多酚。核桃青皮原料和核桃青皮多酚提取見參考文獻[16]。UV-B輻射裝置：UV-B燈管[G15T8E，日本三共，輻射強度10.08?kJ/（m2·d）];核桃青皮多酚濃度?28.8?mg/L。每個處理5個重復，處理5?d。

2?結果與分析

2.1?核桃青皮多酚對UV-B輻射下燕麥自由基和MDA含量的影響

在一定范圍內，UV-B輻射增強顯著提高了“定燕2號”和“晉燕14號”O?2·-產生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量（表1）。核桃青皮多酚降低了UV-B輻射增強條件下“定燕2號”和“晉燕14號”O?2·-產生速率、·OH、H?2O?2和MDA含量（表2）。UV-B照射時間和品種對燕麥的·OH、H?2O?2含量和產生速率存在顯著交互作用。

2.2?核桃青皮多酚對UV-B輻射下燕麥抗氧化酶活性的影響

由圖1、2可知，UV-B輻射條件下，“定燕2號”SOD活性、“晉燕14號”CAT活性顯著高于其他的，UV-B輻射為?6?h時，“晉燕14號”SOD活性顯著高于其他的（12?h除外）;UV-B輻射為6、12?h的“定燕2號”和“晉燕14號”的POD活性均顯著高于0、3?h;“定燕2號”的CAT活性在不同UV-B輻射時間之間差異不顯著，UV-B輻射為3?h時，“定燕2號”APX活性顯著低于其他的，UV-B輻射為12?h時，“晉燕14號”APX活性顯著高于3?h。

UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號”SOD活性顯著高于0、3?h的，UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理后，“晉燕14號”SOD活性顯著低于其他的;“定燕2號”和“晉燕14號”的POD活性、APX活性在不同UV-B輻射+核桃青皮多酚處理之間差異均不顯著;UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號”CAT活性顯著高于UV-B?0?h+核桃青皮多酚處理、UV-B?12?h+核桃青皮多酚處理的，核桃青皮多酚+UV-B?3?h處理后，“晉燕14號”CAT活性顯著高于其他處理;UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理后，“定燕2號”APX活性顯著低于其他處理。

UV-B照射時間和品種對燕麥的SOD活性、POD活性和CAT活性存在極顯著的交互作用。

2.3?核桃青皮多酚對UV-B輻射下燕麥抗氧化物質含量的影響

由圖3可知，UV-B輻射為0?h時，“定燕2號”的ASA含量顯著高于3、6?h;UV-B輻射為3?h時，“定燕2號”的DHA含量顯著高于0、6?h;UV-B輻射和核桃青皮多酚處理對“定燕2號”的ASA和?DHA含量均無顯著影響。

由圖4可知，UV-B輻射為0?h時，“晉燕14號”的ASA含量顯著高于其他處理;UV-B輻射為3、6?h時，“晉燕14號”的DHA含量顯著高于0、12?h;UV-B輻射和核桃青皮多酚處理對“晉燕14號”的ASA含量無顯著影響。UV-B?3?h+核桃青皮多酚、UV-B?6?h+核桃青皮多酚處理的“晉燕14號”DHA含量顯著高于對照。

UV-B照射時間和品種對燕麥的ASA含量存在顯著的交互作用。

2.4?核桃青皮多酚對UV-B輻射下燕麥抗氧化性影響的綜合評定

核桃青皮多酚對不同UV-B輻射下“定燕2號”和“晉燕14號”抗氧化性影響的綜合測評依次分別為12、3、6、?0?h;12、3、6、0?h（圖5、6）。

核桃青皮多酚分別提高“定燕2號”3、12?h?UV-B輻射抗氧化性，其平均隸屬函數值倍數關系分別為1.20倍和?1.21倍。核桃青皮多酚分別提高“晉燕14號”3、12?h?UV-B輻射抗氧化性，其平均隸屬函數值倍數關系分別為4.03倍和?1.51倍。

3?結論與討論

UV-B和不同因子之間的聯合會對植物產生不同的作用。N、低溫、NO和UV-B的共同作用會提高一些抗氧化酶的活性[17-19]，而低溫、NO和UV-B的共同作用同時也會降低一些抗氧化酶的活性[18-19]。

UV-B輻射對“定燕2號”和“晉燕14號”的POD活性影響表現出相同的趨勢;UV-B輻射條件下，“定燕2號”的SOD活性、“晉燕14號”的CAT活性顯著高于其他處理的;而UV-B輻射對“定燕2號”和“晉燕14號”其他抗氧化酶活性的影響不同。UV-B輻射增強對“定燕2號”和“晉燕14號”抗氧化性的影響機制不同。隨著UV-B輻射增強，“定燕2號”SOD活性、ASA含量降低，DHA含量增加;而隨著UV-B輻射增強，“晉燕14號”ASA含量降低，SOD活性、DHA含量增加。

核桃青皮多酚對UV-B輻射增強導致的氧化損傷有緩解作用。核桃青皮多酚處理后，“定燕2號”SOD活性增加，DHA含量增加;“晉燕14號”APX活性增加，DHA含量增加。這表明核桃青皮多酚對UV-B輻射增強導致的氧化損傷有緩解作用，“定燕2號”和“晉燕14號”的響應機制不同。

核桃青皮多酚對UV-B輻射增強下“定燕2號”和“晉燕14號”抗氧化性影響的綜合測評表明核桃青皮多酚對燕麥抗氧化性影響的趨勢相同。

不同提取方法對植物多酚的提取效果和穩定性都會產生影響[20-22]，因此，不同的提取方法會對多酚抗氧化性產生一定的影響。

綜上，核桃青皮多酚對UV-B輻射增強對燕麥的氧化損傷有緩解作用，該研究為核桃青皮多酚在實踐中的進一步應用，比如在農作物灌根、噴灑、浸種等方面提供了理論依據。

參考文獻

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