不同产地水芹黄酮含量及PAL酶活性的差异研究
郭肖 孔德章 曹玉洪 黄凯丰
摘 要：以9份不同产地的水芹资源为试验材料，测定了其产品器官中的黄酮含量及苯丙氨酸解氨酶的活性，并对二者的相关性进行了分析。试验结果表明，不同产地水芹的黄酮含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性存在明显差异，均以大叶水芹最高，清镇水芹最低；水芹叶中黄酮含量和PAL酶活性均高于茎中。水芹的黄酮含量与苯丙氨酸解氨酶活性的变化趋势一致，且二者的相关系数极显著，说明水芹黄酮的合成与苯丙氨酸解氨酶活性密切相关。
关键词：水芹；黄酮含量；苯丙氨酸解氨酶
中图分类号：S636.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2013）24-0032-03
水芹（Oenanthe javanica D.C.）是我国具有传统特色的水生蔬菜[1]，在我国的分布范围较广，生长在湿洼地或水沟中，作为蔬菜食用的主要部位为嫩茎和叶柄[2]。有关研究表明，水芹的食用器官中含有丰富的膳食纤维、黄酮类物质、多种氨基酸、挥发油、水芹素等[4，5]，不仅有降血压、抗糖尿病、防肺癌、降血糖、减肥、防止便秘等功能[6]，还有明显的抗肝炎作用[7]。因此，近年来国内市场以上海市为核心的长三角城市群水芹消费量呈逐年上升的趋势，北方城市也开始批量消费[8]。
黄酮类化合物是一种植物调节剂，具有调节植物生长、保护植物免受紫外线损伤的作用，同时，作为一种药用成分，其具有抗氧化及抗自由基作用，可以抗癌、防癌，治疗心脑血管疾病，还可以降低血糖，增强非特异性免疫功能和体液免疫功能，以及具有抑制逆转录酶的活性等广谱的药理活性，在药物资源上具有重要地位[9～12]。黄酮类化合物是苯丙烷类代谢途径的产物之一，而苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）又是该途径中的一种关键酶和限速酶。赵则海等[13]研究发现，攀援型和矮生型四棱豆的PAL酶活性和总黄酮含量之间呈正相关关系。但有关能否通过调控PAL活性增加黄酮类化合物在水芹体内的合成，从而增强水芹的药用功能方面，国内外相关报道较少。因此，本试验以产自贵州安顺、凯里、黔西等地的8种野生水芹和贵州师范大学生命科学院荞麦产业技术研究中心选育的高产优质水芹新品种大叶水芹为试验材料，研究各品种间黄酮含量的差异以及黄酮含量与PAL酶活性的关系，以期为水芹的产业化发展提供部分理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以本单位保存的产自贵州省黔西县、都匀市、安顺市、凯里市、独山县、清镇市、金沙县、贵阳市的8份野生水芹及本单位选育的高产优质水芹新材料大叶水芹为试材。
1.2 试验方法
试验于2012年在贵州师范大学荞麦产业技术研究中心内进行。8月20日，在试验田选取面积相等的9个小区，小区面积2 m2，小区之间相隔20 cm并用塑料薄膜隔开，防止肥料互渗。将9份来自不同地区、高10 cm、生长一致的幼苗分别移栽至9个小区中，3次重复，种植密度为5 cm×5 cm，单株定植。田间管理按照生产常规，移栽时将田块作成秧池状，畦宽1 m，畦面湿润、沟中持水；移栽成活、抽生新叶后，撒施尿素10 kg/667 m2作为追肥；生长过程中仅在生长初期的15 d内使土壤保持1 cm的水层，其他时期仅靠自然降雨补充田间水分。10月2日，当节水型水芹株高达到40～50 cm时，于试验田多点随机自近地面割收地上部产品。将上述材料带回实验室，洗净、吸干水分，待测。
1.3 测定方法
叶中黄酮含量的测定参考黄云华[14]的方法；叶中苯丙氨酸解氨酶的活性测定参考宾金华等[15]的方法。
2 结果与分析
2.1 不同产地水芹总黄酮含量差异
由表1可以看出，不同产地水芹叶和茎中的黄酮含量存在明显差异，以大叶水芹叶和茎中黄酮含量最高，清镇市水芹叶和茎中黄酮含量最低，两者相差达3.7倍。水芹叶中黄酮含量均高于茎中。
2.2 不同产地水芹的PAL酶活性差异
由表2可以看出，不同产地水芹叶和茎中的苯丙氨酸解氨酶活性存在明显差异。以大叶水芹叶和茎的苯丙氨酸解氨酶活性最高，清镇水芹最低；水芹不同部位间相比，均表现为叶中苯丙氨酸解氨酶活性高于茎。
2.3 水芹黄酮含量与PAL酶活性的相关性分析
相关性分析结果表明，黄酮含量与PAL酶活性间的相关系数为r=1.000，p=0.000<0.01，差异极显著，说明水芹黄酮含量与PAL酶活性间存在极显著的正相关关系，即水芹黄酮含量随PAL酶活性的增加而增加。
3 小结与讨论
产地不同，植物体内黄酮含量也会有比较明显的差异[16]。熊友香等[17]发现，不同产地了哥王药材中总黄酮的含量不同；杨增明等[18]研究表明，产地不同，花生壳药材中总黄酮含量差异较大。从本试验的研究结果可以看出，不同产地水芹中的黄酮含量也存在差异。9个地区的水芹相比，以大叶水芹茎、叶中的黄酮含量最高，清镇市水芹的黄酮含量最低，不同地方水芹的黄酮含量差异明显，这与上述研究结果一致。这可能与不同地区环境不同有关，如温度、光照、水分、湿度、土壤的不同，会对水芹黄酮合成产生影响，其具体原因，还有待于进一步的研究论证。
唐宇等[19]发现，黄酮类物质在植物中的累积量随PAL酶活力而增减。从本试验的研究结果可以看出，大叶水芹的PAL酶活性最强，与之对应的黄酮含量也最高；清镇水芹的PAL酶活性最弱，其黄酮含量也最低。9个地区水芹叶中苯丙氨酸解氨酶活性均高于茎，叶中黄酮含量也高于茎，证实了PAL活性与黄酮含量的高度相关性。但是否可以通过调控水芹体内的PAL活性以进一步增加水芹的黄酮含量，以增强其药用功能，值得进一步研究。
参考文献
[1] 赵有为.中国水生蔬菜[M].北京：中国农业出版社，1999.
[2] 何顺志，徐文芬.贵州中草药资源研究[M].贵阳：贵州科技出版社，2007.
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[4] 时政，黄凯丰.水芹对油脂和胆固醇吸附作用研究[J].北方园艺，2011（19）：29-31.
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19（4）：243-246.
[6] 黄正明.有关中草药水芹现代研究的若干探讨[J].世界华人消化杂志，2001，9（1）：1-5.
[7] 黄正明，杨新波，曹文斌，等.中药水芹的药用研究[J].中国药理通讯，2003，20（1）：25-26.
[8] 何照范，张迪清.保健食品化学及其检测技术[M].北京：中国轻工业出版社，l997.
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[10] 德权，台建祥，付勤.生物类黄酮的研究及应用概况[J].食品与发酵工业，1999，25（6）：52-56.
[11] 胡春.黄酮类化合物的抗氧化性质[J].中国油脂，1996，21（4）：18-21.
[12] 谷利伟，翁新楚.食用天然抗氧化剂研究进展[J].中国油脂，1997，22（3）：37-40.
[13] 赵则海，邱卓荣，陈雄伟，等.攀援型和矮生型四棱豆苯丙氨酸解氨酶活性和黄酮含量的研究[J].生态环境学报，2011，20（11）：1 670-1 674.
[14] 黄云华.不同倍性甜荞的遗传比较及快速繁殖研究[D].贵阳：贵州师范大学，2009：29-30.
[15] 宾金华，姜胜，黄胜琴，等.茉莉酸甲酯诱导烟草抗炭疽病与苯丙氨酸解氨酶活性及细胞壁物质的关系[J].植物生理学报，2000，26（1）：1-6.
[16] 李洁.不同产地半枝莲中总黄酮含量的比较研究[J].中国中医药信息杂志，2007，14（5）：38-39.
[17] 熊友香，尤志勉.不同产地了哥王药材中总黄酮的含量测定[J].中华中医药学刊，2010，28（2）：136-137.
[18] 杨增明，王文静，龚云麒，等.不同产地花生壳药材中总黄酮含量的测定[J].中国民族民间医药杂志，2004（6）：359-360.
[19] 唐宇，赵钢.荞麦中苯丙氨酸解氨酶的活力与黄酮含量的关系[J].绵阳经济技术高等专科学校学报，1998，15（1）：9-12.
摘 要：以9份不同产地的水芹资源为试验材料，测定了其产品器官中的黄酮含量及苯丙氨酸解氨酶的活性，并对二者的相关性进行了分析。试验结果表明，不同产地水芹的黄酮含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性存在明显差异，均以大叶水芹最高，清镇水芹最低；水芹叶中黄酮含量和PAL酶活性均高于茎中。水芹的黄酮含量与苯丙氨酸解氨酶活性的变化趋势一致，且二者的相关系数极显著，说明水芹黄酮的合成与苯丙氨酸解氨酶活性密切相关。
关键词：水芹；黄酮含量；苯丙氨酸解氨酶
中图分类号：S636.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2013）24-0032-03
水芹（Oenanthe javanica D.C.）是我国具有传统特色的水生蔬菜[1]，在我国的分布范围较广，生长在湿洼地或水沟中，作为蔬菜食用的主要部位为嫩茎和叶柄[2]。有关研究表明，水芹的食用器官中含有丰富的膳食纤维、黄酮类物质、多种氨基酸、挥发油、水芹素等[4，5]，不仅有降血压、抗糖尿病、防肺癌、降血糖、减肥、防止便秘等功能[6]，还有明显的抗肝炎作用[7]。因此，近年来国内市场以上海市为核心的长三角城市群水芹消费量呈逐年上升的趋势，北方城市也开始批量消费[8]。
黄酮类化合物是一种植物调节剂，具有调节植物生长、保护植物免受紫外线损伤的作用，同时，作为一种药用成分，其具有抗氧化及抗自由基作用，可以抗癌、防癌，治疗心脑血管疾病，还可以降低血糖，增强非特异性免疫功能和体液免疫功能，以及具有抑制逆转录酶的活性等广谱的药理活性，在药物资源上具有重要地位[9～12]。黄酮类化合物是苯丙烷类代谢途径的产物之一，而苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）又是该途径中的一种关键酶和限速酶。赵则海等[13]研究发现，攀援型和矮生型四棱豆的PAL酶活性和总黄酮含量之间呈正相关关系。但有关能否通过调控PAL活性增加黄酮类化合物在水芹体内的合成，从而增强水芹的药用功能方面，国内外相关报道较少。因此，本试验以产自贵州安顺、凯里、黔西等地的8种野生水芹和贵州师范大学生命科学院荞麦产业技术研究中心选育的高产优质水芹新品种大叶水芹为试验材料，研究各品种间黄酮含量的差异以及黄酮含量与PAL酶活性的关系，以期为水芹的产业化发展提供部分理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以本单位保存的产自贵州省黔西县、都匀市、安顺市、凯里市、独山县、清镇市、金沙县、贵阳市的8份野生水芹及本单位选育的高产优质水芹新材料大叶水芹为试材。
1.2 试验方法
试验于2012年在贵州师范大学荞麦产业技术研究中心内进行。8月20日，在试验田选取面积相等的9个小区，小区面积2 m2，小区之间相隔20 cm并用塑料薄膜隔开，防止肥料互渗。将9份来自不同地区、高10 cm、生长一致的幼苗分别移栽至9个小区中，3次重复，种植密度为5 cm×5 cm，单株定植。田间管理按照生产常规，移栽时将田块作成秧池状，畦宽1 m，畦面湿润、沟中持水；移栽成活、抽生新叶后，撒施尿素10 kg/667 m2作为追肥；生长过程中仅在生长初期的15 d内使土壤保持1 cm的水层，其他时期仅靠自然降雨补充田间水分。10月2日，当节水型水芹株高达到40～50 cm时，于试验田多点随机自近地面割收地上部产品。将上述材料带回实验室，洗净、吸干水分，待测。
1.3 测定方法
叶中黄酮含量的测定参考黄云华[14]的方法；叶中苯丙氨酸解氨酶的活性测定参考宾金华等[15]的方法。
2 结果与分析
2.1 不同产地水芹总黄酮含量差异
由表1可以看出，不同产地水芹叶和茎中的黄酮含量存在明显差异，以大叶水芹叶和茎中黄酮含量最高，清镇市水芹叶和茎中黄酮含量最低，两者相差达3.7倍。水芹叶中黄酮含量均高于茎中。
2.2 不同产地水芹的PAL酶活性差异
由表2可以看出，不同产地水芹叶和茎中的苯丙氨酸解氨酶活性存在明显差异。以大叶水芹叶和茎的苯丙氨酸解氨酶活性最高，清镇水芹最低；水芹不同部位间相比，均表现为叶中苯丙氨酸解氨酶活性高于茎。
2.3 水芹黄酮含量与PAL酶活性的相关性分析
相关性分析结果表明，黄酮含量与PAL酶活性间的相关系数为r=1.000，p=0.000<0.01，差异极显著，说明水芹黄酮含量与PAL酶活性间存在极显著的正相关关系，即水芹黄酮含量随PAL酶活性的增加而增加。
3 小结与讨论
产地不同，植物体内黄酮含量也会有比较明显的差异[16]。熊友香等[17]发现，不同产地了哥王药材中总黄酮的含量不同；杨增明等[18]研究表明，产地不同，花生壳药材中总黄酮含量差异较大。从本试验的研究结果可以看出，不同产地水芹中的黄酮含量也存在差异。9个地区的水芹相比，以大叶水芹茎、叶中的黄酮含量最高，清镇市水芹的黄酮含量最低，不同地方水芹的黄酮含量差异明显，这与上述研究结果一致。这可能与不同地区环境不同有关，如温度、光照、水分、湿度、土壤的不同，会对水芹黄酮合成产生影响，其具体原因，还有待于进一步的研究论证。
唐宇等[19]发现，黄酮类物质在植物中的累积量随PAL酶活力而增减。从本试验的研究结果可以看出，大叶水芹的PAL酶活性最强，与之对应的黄酮含量也最高；清镇水芹的PAL酶活性最弱，其黄酮含量也最低。9个地区水芹叶中苯丙氨酸解氨酶活性均高于茎，叶中黄酮含量也高于茎，证实了PAL活性与黄酮含量的高度相关性。但是否可以通过调控水芹体内的PAL活性以进一步增加水芹的黄酮含量，以增强其药用功能，值得进一步研究。
参考文献
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[13] 赵则海，邱卓荣，陈雄伟，等.攀援型和矮生型四棱豆苯丙氨酸解氨酶活性和黄酮含量的研究[J].生态环境学报，2011，20（11）：1 670-1 674.
[14] 黄云华.不同倍性甜荞的遗传比较及快速繁殖研究[D].贵阳：贵州师范大学，2009：29-30.
[15] 宾金华，姜胜，黄胜琴，等.茉莉酸甲酯诱导烟草抗炭疽病与苯丙氨酸解氨酶活性及细胞壁物质的关系[J].植物生理学报，2000，26（1）：1-6.
[16] 李洁.不同产地半枝莲中总黄酮含量的比较研究[J].中国中医药信息杂志，2007，14（5）：38-39.
[17] 熊友香，尤志勉.不同产地了哥王药材中总黄酮的含量测定[J].中华中医药学刊，2010，28（2）：136-137.
[18] 杨增明，王文静，龚云麒，等.不同产地花生壳药材中总黄酮含量的测定[J].中国民族民间医药杂志，2004（6）：359-360.
[19] 唐宇，赵钢.荞麦中苯丙氨酸解氨酶的活力与黄酮含量的关系[J].绵阳经济技术高等专科学校学报，1998，15（1）：9-12.
