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外源硒对菜心抗氧化活性的影响

2018-05-14许真

南方农业·中旬 2018年5期
关键词:心叶菜心酸钠

许真

摘 要 为探究硒素对菜心抗氧化活性及相关物质含量的影响,以菜心“油绿80天”为试材,施用不同浓度的亚硒酸钠溶液。结果表明:菜心中DPPH自由基清除率、总酚和原花青素含量都随着施用硒浓度的升高而增加,亚硒酸钠浓度为1.5 mg·L-1时,DPPH清除率和原花青素含量分别达到最大值。

关键词 菜心;硒;抗氧化活性

中图分类号:S634 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.14.081

硒是人体必需的微量元素之一,在合成硒代半胱氨酸时,作为酶结构上的一部分[1],具有清除自由基、抗氧化、抗癌和提高机体免疫力的作用[2]。人体的多种疾病都与缺硒有关,如克山病、癌症等[3]。我国大部分地区处于缺硒地带[4],成人每天摄入的硒元素量远远低于生物需要量[5]。很多研究已证实,食用含有丰富植物素的植物对于激发人体健康因子具有促进作用。人类的健康和植物营养之间具有显著的正向关系,很多植物需要的基本营养成分同样也是人类和动物需要的,多数情况下,具有相似的作用机理,因此,提高作物中硒元素的含量是人体补硒最安全、经济的方法。

芸心属植物富含生物活性物质,使这类植物具有明显的化学预防活性[6]。菜心是一種重要的十字花科芸心属蔬菜,含有丰富的营养物质,近几年被广泛食用。除了能提供常见的维生素、矿物质等元素外,还对硒素有较强的吸收和积累能力[7],具有抗癌、抗氧化作用。

迄今为止,有关施用硒肥对菜心硒元素的积累及抗氧化活性和产量的影响尚未见报道。本试验通过施用不同浓度的亚硒酸钠(Na2SeO3)溶液,对采收期菜心进行硒元素含量及抗氧化活性和产量测定,以期为菜心生产提供科学合理的施硒方法,为生产富硒植物提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菜心为油绿80天,菜心紧实匀称、叶色油绿、口感爽脆、纤维少、味甜、抗逆性强。

1.2 试剂

硝酸(优级纯)、高氯酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、亚硒酸钠、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、95%乙醇、福林—酚试剂、甲醇、盐酸、香草醛均为分析纯。

1.3 仪器

UV-2000型紫外分光光度计(上海尤尼可仪器有限公司);AFS-930氢化物原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司);TP-114电子分析天平(赛多利斯仪器有限公司)。

1.4 试验方法

1.4.1 菜心栽培

挑选大小一致、颗粒饱满、无虫害的“油绿80天”菜心种子用清水洗净,于2017年3月10日播种,采用穴盘育苗,待幼苗长到两叶一心时,挑选整齐一致的植株定植于盆中,每盆两株,基肥一致,以齐口花为采收标准。试验配制亚硒酸钠溶液浓度为0 mg·L-1、0.1 mg·L-1、0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1、2.0 mg·L-1共6个处理,其中CK为纯水,每个处理10株,3次重复。定植14 d后(四叶期),土壤施用不同浓度的亚硒酸钠溶液,每隔10 d施用1次,每盆300 mL,直至达到采收标准。

1.4.2 测定方法

1.4.2.1 样品预处理

齐口花时采收,取第4茎节以上部分进行试验指标测定。将不同处理的心叶和心茎清洗后,分开粉碎,在液氮中快速冷冻,用封口袋包装,置于-18 ℃冰箱中保存,用于测定DPPH、总酚和原花青素含量。

1.4.2.2 测定方法

用DPPH法[8]测定抗氧化活性:在517 nm波长处测定DPPH吸光度,每份样品平行测定3次,取平均值。通过公式计算自由基消除率:DPPH消除率(%)=(Ao-An)/Ao×100%,式中Ao为CK在517 nm处的吸光度,An为不同浓度亚硒酸钠处理在517 nm处的吸光度。用分光光度计法测定总酚[9]和原花青素[10]含量。

1.4.3 数据分析

数据采用SPSS 12.0软件进行数据分析,利用Microsoft Excel 2007绘制图表。

2 结果与分析

2.1 乙醇提取物对DPPH自由基的清除作用

从图1可以看出,亚硒酸钠质量浓度在0.1~1.5 mg·L-1时,心茎、心叶中乙醇提取物对DPPH自由基的清除率随着亚硒酸钠质量浓度的增加而增大,DPPH自由基的清除率与质量浓度呈正相关。当亚硒酸钠质量浓度为1.5 mg·L-1时,心茎、心叶对DPPH清除率分别达到最大值,心茎为90.56%,心叶为92.97%。随后继续增加质量浓度,清除率几乎不变。

2.2 不同浓度亚硒酸钠处理对菜心总酚含量的影响

如图2所示,随着亚硒酸钠浓度的增加,心茎心叶中总酚含量呈上升趋势,0.1 mg·L-1、0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1和2.0 mg·L-1处理后,心茎中总酚含量分别提高2.5%、10.8%、15.6%、22.8%和24.4%,心叶中总酚含量分别提高3.6%、9.6%、16.4%、19.7%和20.9%。

2.3 不同浓度亚硒酸钠处理对菜心花青素含量的影响

由图3可知,随着亚硒酸钠溶液浓度不断增加,心茎心叶中原花青素含量越来越高,与对照相比,0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1和2.0 mg·L-1的处理能显著提高原花青素含量,心茎中原花青素含量分别提高18.4%、29.8%、42.0%和39.6%,心叶中原花青素含量分别提高16.3%、29.7%、39.8%和37.3%,亚硒酸钠质量浓度为1.5 mg·L-1时原花青素含量最高,心茎为每100 g含有3.48 mg,心叶为每100 g含有3.86 mg,而0.1 mg·L-1处理对其含量变化影响不大,2.0 mg·L-1处理时,原花青素含量有所下降。说明在一定浓度范围内,硒可以提高心茎心叶中原花青素含量,最适硒质量浓度为1.5 mg·L-1。

3 结论与讨论

试验结果显示,施硒可以增加菜心抗氧化活性,在一定浓度范围内,硒浓度越大,对自由基的清除率越强,浓度为1.5 mg·L-1时,心茎心叶对DPPH自由基清除率分别达到最大值,心叶稍高于心茎。研究发现,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)能清除生物体内过多自由基,而硒对该酶具有活性调节作用。薛泰麟等[11]认为硒作为一种诱发因子,以硒代半胱氨酸或硒代甲硫氨酸的形式参与GSH-Px的结构中,激活GSH-Px合成的相关基因,从而提高酶的活性,但随着硒浓度的增加,植物体内GSH-Px合成达到饱和,再增加硒浓度,酶活性也不再增加,自由基清除率也就不再变化,与本试验结果一致。

酚类物质通过调节细胞氧化还原状态,能够有效抑制或清除活性氧自由基,起到抗氧化作用。原花青素是广泛存在于植物界中的一类多酚化合物,具有强大的清除自由基、抗氧化能力[12]。相关研究表明,蓝莓的抗氧化能力与总酚含量、原花青素含量呈明显的正相关,特别是与总酚含量关系最显著[13];王志远等[14]测定了苹果、石榴等8种水果中的多酚含量及其抗氧化活性,结果显示,提取液中多酚和单宁的含量均与其抗氧化活性成正相关;陈玉霞等[15]进行了25种蔬菜体外抗氧化活性试验,发现抗氧化活性与总多酚、总黄酮類物质含量相关性较大。本研究显示,随着施硒浓度的增加,心茎心叶的抗氧化活性均显著提高,总酚及原花青素含量也呈相关性增加。施硒质量浓度为0.1~2.0 mg·L-1时,菜心中总酚、原花青素含量均高于对照,并且浓度为2.0 mg·L-1时,心茎、心叶中总酚含量达到最高;浓度为1.5 mg·L-1时,原花青素含量最高。研究还发现,心叶中原花青素含量高于心茎,是否与叶绿素含量有关,还有待进一步研究。低质量浓度的硒对这些有效成分的促进作用可能是通过影响植物的新陈代谢来调节各种物质的合成和积累,施硒浓度过高时,会对植物产生毒害,从而降低各种有效成分含量,其作用机理还有待研究[16]。

参考文献:

[1] Patricia B,Jocelem M S.Antioxidant and Antiproliferative Activities in Different Maturation Stages of Broccoli (Brassica oleracea Italica) Biofortified with Selenium[J].Food Chemistry,2016,190(7):771-776.

[2] Combs G F,Claek L C,Tumbull B W.Reduction of Cancer Risk with Oral Supplement of Selenium[J].Biomedical Environmental and Sciences,1996(10):227-234.

[3] 谭见安,郑达贤,侯少范.克山病与自然环境和硒营养背景[J].营养学报,1982,4(3):175-182.

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(责任编辑:赵中正)

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