馮希環(huán)+劉倩倩+劉維信
摘 要:大蔥是我國重要的蔬菜品種之一,長期以來,大蔥主要是作為調(diào)味蔬菜使用,而對(duì)其富含的槲皮素以及保健作用認(rèn)識(shí)欠缺。該文綜述了近年來大蔥槲皮素的研究進(jìn)展,包括槲皮素的結(jié)構(gòu)、生物合成、測定方法、分布以及影響因素等。
關(guān)鍵詞:大蔥;槲皮素;分布;影響因素;生物合成
中圖分類號(hào) S633.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)11-0073-02
The Research Progress of Quercetin in Welsh Onion
Feng Xihuan et al.
(College of Horticulture,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)
Abstract:Welsh onion [Allium fistulosum(L.)var.giganteum Makino]is one of the important vegetables in China.Traditionally,welsh onion was consumed as a seasoning vegetable,while there was a lack of knowledge of the important role of its rich quercetin content on health.This paper reviewed the advances of quercetin research made in recent years,including the structure,bio-synthesis,measurement,distribution,and some factors affecting its accumulation.
Key words:Welsh onion;Quercetin;Distribution;Affecting factors;Bio-synthesis
大蔥[Allium fistulosum(L.)var.giganteum Makino]起源于地中海沿岸,是我國主要的蔬菜品種之一,在我國北方秋季的栽培面積僅次于大白菜、蘿卜。由于長期的栽培馴化,我國各地產(chǎn)生了許多著名的大蔥地方品種和大蔥產(chǎn)品,如山東的章丘大蔥以及河北的隆饒大蔥等,尤其是章丘大蔥以其優(yōu)良的品質(zhì)而享譽(yù)國內(nèi)外,并曾被我國政府作為禮品饋贈(zèng)外賓,大量出口日本等國家。大蔥不僅可以生食,而且還是重要的調(diào)味品。由于其獨(dú)特的含硫化合物使其具有顯著的醫(yī)療功效,據(jù)明朝李時(shí)珍《本草綱目》中記載,蔥具有治傷寒寒熱,除肝邪氣,利大小便,解耳鳴,治霍亂的功效;現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明,蔥具有健胃防腐,殺滅病菌(痢疾桿菌,葡萄球菌),刺激血液循環(huán),抗過敏、抗血小板聚集、抗氧化以及減少血栓形成等作用。
隨著槲皮素對(duì)健康作用研究的深入以及人們健康意識(shí)的增強(qiáng),人們開始了對(duì)大蔥等植物槲皮素的研究,研究如何通過育種方法改良以及栽培措施調(diào)控提高大蔥槲皮素的含量,對(duì)于增進(jìn)人民群眾的健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 槲皮素的結(jié)構(gòu)與生物合成
槲皮素,即3′、4′、3、5、7-五羥基黃酮,又名櫟精、櫟皮黃素,是類黃酮中的一類,具有雙酚丙烷的三環(huán)結(jié)構(gòu)。槲皮素的生物合成始于香豆酰CoA和丙二酰CoA,二者在查爾酮合成酶(CHS)的催化下形成查爾酮,查爾酮在查爾酮異構(gòu)酶(CHI)催化下合成柚皮素,柚皮素又在黃酮醇-3-羥化酶作用下形成二氫山奈酚,之后在類黃酮3‘羥化酶作用下合成二氫槲皮素,最后,二氫槲皮素在黃酮醇合成酶作用下合成槲皮素[1]。查爾酮合成酶是槲皮素合成過程的關(guān)鍵酶。CHS基因以及與黃酮合成有關(guān)的其他4個(gè)基因已經(jīng)從矮牽牛和一種漿果中克隆出來[2]。從矮牽牛(Petunia hybrida)花瓣cDNA克隆到的CHS-A基因全長1170bp,編碼一個(gè)由389個(gè)氨基酸組成的多肽;該CHS-A啟動(dòng)子是光依賴性的,因而CHS基因的表達(dá)受藍(lán)光和紫外光誘導(dǎo)[3]。
2 測定方法
楊尚軍等通過IR、1H-NMR、EI-MS及化學(xué)方法,對(duì)大蔥中的化學(xué)成分進(jìn)行了分析鑒定,結(jié)果從中得到7種首次從大蔥中獲得的化學(xué)成分:β-谷甾醇(β-sitosterol)、胡蘿卜苷(daucoste-rol)、槲皮素(quercetin)、蘆?。╮utin)、山奈酚(kaempferol)、黃芩苷(baicalin)和葡萄糖(glucose)[4]。
劉維信等建立了一種測定大蔥中槲皮素含量的方法,結(jié)果表明,槲皮素標(biāo)準(zhǔn)溶液在波長為256nm和362nm處有吸收峰。槲皮素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在0~10mg/L范圍內(nèi)與吸光度(362nm)呈良好線性關(guān)系(r=0.97)。以80%乙醇浸提24h時(shí)槲皮素的提取率最高。章丘大蔥和日本大蔥蔥葉的槲皮素含量顯著高于蔥白(P<0.05),但這2個(gè)品種間的槲皮素含量無顯著差異[5](P<0.05)。
3 分布與含量
槲皮素廣泛分布于水果和蔬菜之中,Koo and Mohamed分析了28種蔬菜和9種水果中槲皮素含量,發(fā)現(xiàn)水果和蔬菜可食用部分的槲皮素大多介于10~15mg/kg,而大蔥中槲皮素含量高達(dá)284~486mg/kg[6],因而大蔥是人們攝取槲皮素重要并且廉價(jià)的來源之一。國外有關(guān)蔥屬槲皮素的研究大多集中于洋蔥(Allium cepa),而大蔥上的研究較少,這與西方國家人們喜食洋蔥而不喜歡大蔥有關(guān)。在洋蔥中發(fā)現(xiàn)斛皮素含量與洋蔥蔥頭的顏色、類型以及品種有關(guān):黃色品種較白色的含量高,而紅色品種比黃色的含量高;外層部分較內(nèi)層部分含量高[7]。張巍巍等也報(bào)道大蔥槲皮素含量從上部-中部-下部逐漸遞減[8]。劉維信等報(bào)告,不同大蔥品種間蔥白槲皮素含量存在顯著差異,槲皮素平均含量為5.04~44.14mg·kg-1FW,大部分品種的槲皮素含量在10.0mg·kg-1FW左右。葉片的槲皮素含量為186.01~305.45mg·kg-1FW,顯著高于蔥白[9]。葉片槲皮素含量是蔥白的10倍左右,可能與葉片較蔥白接受較多陽光照射有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn),蔥白最內(nèi)層組織的槲皮素含量顯著高于外層組織,這與洋蔥外皮組織含量高于內(nèi)層組織的結(jié)果不同,可能與蔥白和洋蔥構(gòu)成結(jié)構(gòu)及接受光照等因素有關(guān)。
4 影響因素
4.1 貯藏時(shí)間 張巍巍等研究了9個(gè)大蔥品種不同貯藏時(shí)間對(duì)大蔥槲皮素含量的影響,發(fā)現(xiàn)大蔥槲皮素含量在收獲、貯藏1個(gè)月和貯藏2個(gè)月基本呈現(xiàn)低高低的趨勢[8],表明貯藏可能不會(huì)大幅度降低槲皮素的含量。
4.2 光照 秦俊芬等[10]以東京夏黑和潼光一本太大蔥為試材,研究了大蔥對(duì)不同遮光處理的形態(tài)和生理反應(yīng)。結(jié)果表明:2種遮光處理均使供試大蔥品種的株高,含水量,葉綠素含量以及Vc含量增加,而使可溶性糖含量減少。不同遮光程度對(duì)莖粗影響不同:與對(duì)照相比,遮白網(wǎng)使莖粗增加,遮黑網(wǎng)使莖粗減小。大蔥生產(chǎn)中可依據(jù)實(shí)際情況而采取不同遮蔭處理,以達(dá)到最佳產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)。徐敬敬等[11]報(bào)告UV輻射增強(qiáng)條件下供試大蔥株高顯著降低,而莖粗無顯著變化;槲皮素含量顯著升高,較對(duì)照增加11.7%;而葉綠素b含量顯著降低;葉綠素a、葉黃素、含水量、Vc、可溶性糖含量無顯著變化。大蔥蔥白中槲皮素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蔥葉片是由于栽培過程中培土造成的缺光所致。對(duì)幾種作物增加紫外光照射不僅提高了類黃酮的含量,同時(shí)影響到植物代謝的其他過程。由于槲皮素具有較強(qiáng)的耐輻射能力[12],大蔥葉片中高含量的槲皮素有可能減緩紫外光對(duì)產(chǎn)量的負(fù)面影響。
5 展望
查爾酮合成酶基因表達(dá)的光誘導(dǎo)性,為蔬菜生產(chǎn)過程中通過光照調(diào)控,尤其是增加紫外光以提高槲皮素含量提供了可能。增加保護(hù)地設(shè)施紫外光有可能通過提高PAL 酶活性和誘導(dǎo)CHS基因大量表達(dá)增加大蔥葉片中槲皮素的含量。但目前在日光溫室特定的光溫環(huán)境下,對(duì)補(bǔ)光提高槲皮素的含量的機(jī)制認(rèn)識(shí)的缺乏,目前還不能提供切實(shí)可行的補(bǔ)光措施用以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。因此,有必要就保護(hù)地弱光條件下大蔥槲皮素合成及光調(diào)控機(jī)理進(jìn)行深入探討,為將來生產(chǎn)上提高和改善保護(hù)地大蔥品質(zhì)提供可操作性的理論依據(jù)。
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