UV-B辐射下核桃青皮多酚提取物对燕麦幼苗抗氧化性的影响

杜京旗　杨卫民

摘要 以燕麦品种“定燕2号”和“晋燕14号”为材料，研究UV-B辐射增强条件下，核桃青皮多酚对燕麦幼苗活性氧含量、膜脂过氧化和抗氧化物质含量的影响。结果表明，核桃青皮多酚降低了UV-B辐射增强条件下“定燕2号”和“晋燕14号”O 2·-产生速率、·OH、H 2O 2和MDA含量。UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理后，“定燕2号”的SOD活性、CAT活性均最高，而“定燕2号”的APX活性最低;UV-B 0 h+核桃青皮多酚处理后，“晋燕14号”SOD活性显著低于其他处理;UV-B 3 h+核桃青皮多酚处理后，“晋燕14号”CAT活性显著高于其他处理。UV-B 3 h+核桃青皮多酚、UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理后的“晋燕14号”的DHA含量显著高于UV-B 3 h+核桃青皮多酚处理。核桃青皮多酚對不同UV-B辐射下“定燕2号”和“晋燕14号”抗氧化性影响的综合测评分别依次为12、3、6、0 h;12、3、6、0 h。该研究结果为核桃青皮多酚提取物在核桃青皮深加工利用、燕麦育种、抗氧化机制等方面的研究提供了理论依据。

关键词 核桃青皮多酚;抗氧化酶;抗氧化物质

中图分类号 TS201.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）16-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.057

开放科学（资源服务）标识码（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

与通过化学方法合成的传统抗氧化剂相比，天然抗氧化剂具有自身的特点，其既安全又可靠的优点引起了人们的广泛关注，尤其是食品行业。植物多酚具有安全可靠的抗氧化性，可以防止辐射诱发的DNA断裂。寻找安全可靠廉价高效的多酚提取物有重要的意义。

核桃多酚在食品、医药方面引起了人们的兴趣和极大关注。核桃树皮、核桃枝条、核桃叶、核桃花、核桃殼、核桃内种皮、核桃青皮、核桃仁在不同生理时期具有不同的多酚组成和生物活性[1-2]。核桃叶多酚能够清除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、保护神经、降血脂、降血糖、抗癌的作用[7-10];核桃壳提取物有抗氧化和清除自由基的作用[11]。

燕麦（Avena sativa L.）是我国种植历史悠久、种植面积广泛的一种高寒作物，UV-B辐射增强会对燕麦造成氧化损伤。核桃青皮多酚有抗氧化、抗菌和抗肿瘤作用[12-14]。在一定浓度范围内，核桃青皮多酚对羟自由基、超氧阴离子、过氧化氢有较强的清除能力[12，15]。研究核桃青皮多酚对UV-B辐射增强条件下燕麦抗氧化系统的影响对作物增产有十分重要的理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 材料

挑选成熟饱满、均匀一致的“定燕2号”和“晋燕14号”种子（山西省农业科学院高寒区作物研究所提供），消毒后在铺有湿润纱布的培养皿中萌发48 h，挑选萌发整齐的燕麦种子用珍珠岩培养，待幼苗长至两叶一心时选取长势一致的燕麦幼苗用Hoagland溶液培养并进行处理。

1.2 方法

设8种处理：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见参考文献[16]。UV-B辐射装置：UV-B灯管[G15T8E，日本三共，辐射强度10.08 kJ/（m2·d）];核桃青皮多酚浓度 28.8 mg/L。每个处理5个重复，处理5 d。

2 结果与分析

2.1 核桃青皮多酚对UV-B辐射下燕麦自由基和MDA含量的影响

在一定范围内，UV-B辐射增强显著提高了“定燕2号”和“晋燕14号”O 2·-产生速率、·OH、H 2O 2和MDA含量（表1）。核桃青皮多酚降低了UV-B辐射增强条件下“定燕2号”和“晋燕14号”O 2·-产生速率、·OH、H 2O 2和MDA含量（表2）。UV-B照射时间和品种对燕麦的·OH、H 2O 2含量和产生速率存在显著交互作用。

2.2 核桃青皮多酚对UV-B辐射下燕麦抗氧化酶活性的影响

由图1、2可知，UV-B辐射条件下，“定燕2号”SOD活性、“晋燕14号”CAT活性显著高于其他的，UV-B辐射为 6 h时，“晋燕14号”SOD活性显著高于其他的（12 h除外）;UV-B辐射为6、12 h的“定燕2号”和“晋燕14号”的POD活性均显著高于0、3 h;“定燕2号”的CAT活性在不同UV-B辐射时间之间差异不显著，UV-B辐射为3 h时，“定燕2号”APX活性显著低于其他的，UV-B辐射为12 h时，“晋燕14号”APX活性显著高于3 h。

UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理后，“定燕2号”SOD活性显著高于0、3 h的，UV-B 0 h+核桃青皮多酚处理后，“晋燕14号”SOD活性显著低于其他的;“定燕2号”和“晋燕14号”的POD活性、APX活性在不同UV-B辐射+核桃青皮多酚处理之间差异均不显著;UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理后，“定燕2号”CAT活性显著高于UV-B 0 h+核桃青皮多酚处理、UV-B 12 h+核桃青皮多酚处理的，核桃青皮多酚+UV-B 3 h处理后，“晋燕14号”CAT活性显著高于其他处理;UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理后，“定燕2号”APX活性显著低于其他处理。

UV-B照射时间和品种对燕麦的SOD活性、POD活性和CAT活性存在极显著的交互作用。

2.3 核桃青皮多酚对UV-B辐射下燕麦抗氧化物质含量的影响

由图3可知，UV-B辐射为0 h时，“定燕2号”的ASA含量显著高于3、6 h;UV-B辐射为3 h时，“定燕2号”的DHA含量显著高于0、6 h;UV-B辐射和核桃青皮多酚处理对“定燕2号”的ASA和 DHA含量均无显著影响。

由图4可知，UV-B辐射为0 h时，“晋燕14号”的ASA含量显著高于其他处理;UV-B辐射为3、6 h时，“晋燕14号”的DHA含量显著高于0、12 h;UV-B辐射和核桃青皮多酚处理对“晋燕14号”的ASA含量无显著影响。UV-B 3 h+核桃青皮多酚、UV-B 6 h+核桃青皮多酚处理的“晋燕14号”DHA含量显著高于对照。

UV-B照射时间和品种对燕麦的ASA含量存在显著的交互作用。

2.4 核桃青皮多酚对UV-B辐射下燕麦抗氧化性影响的综合评定

核桃青皮多酚对不同UV-B辐射下“定燕2号”和“晋燕14号”抗氧化性影响的综合测评依次分别为12、3、6、 0 h;12、3、6、0 h（图5、6）。

核桃青皮多酚分别提高“定燕2号”3、12 h UV-B辐射抗氧化性，其平均隶属函数值倍数关系分别为1.20倍和 1.21倍。核桃青皮多酚分别提高“晋燕14号”3、12 h UV-B辐射抗氧化性，其平均隶属函数值倍数关系分别为4.03倍和 1.51倍。

3 结论与讨论

UV-B和不同因子之间的联合会对植物产生不同的作用。N、低温、NO和UV-B的共同作用会提高一些抗氧化酶的活性[17-19]，而低温、NO和UV-B的共同作用同时也会降低一些抗氧化酶的活性[18-19]。

UV-B辐射对“定燕2号”和“晋燕14号”的POD活性影响表现出相同的趋势;UV-B辐射条件下，“定燕2号”的SOD活性、“晋燕14号”的CAT活性显著高于其他处理的;而UV-B辐射对“定燕2号”和“晋燕14号”其他抗氧化酶活性的影响不同。UV-B辐射增强对“定燕2号”和“晋燕14号”抗氧化性的影响机制不同。随着UV-B辐射增强，“定燕2号”SOD活性、ASA含量降低，DHA含量增加;而随着UV-B辐射增强，“晋燕14号”ASA含量降低，SOD活性、DHA含量增加。

核桃青皮多酚对UV-B辐射增强导致的氧化损伤有缓解作用。核桃青皮多酚处理后，“定燕2号”SOD活性增加，DHA含量增加;“晋燕14号”APX活性增加，DHA含量增加。这表明核桃青皮多酚对UV-B辐射增强导致的氧化损伤有缓解作用，“定燕2号”和“晋燕14号”的响应机制不同。

核桃青皮多酚对UV-B辐射增强下“定燕2号”和“晋燕14号”抗氧化性影响的综合测评表明核桃青皮多酚对燕麦抗氧化性影响的趋势相同。

不同提取方法对植物多酚的提取效果和稳定性都会产生影响[20-22]，因此，不同的提取方法会对多酚抗氧化性产生一定的影响。

综上，核桃青皮多酚对UV-B辐射增强对燕麦的氧化损伤有缓解作用，该研究为核桃青皮多酚在实践中的进一步应用，比如在农作物灌根、喷洒、浸种等方面提供了理论依据。

参考文献

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