郭春延,楚建周,2,薛晶晶,郭臣臣,申雨肖,姚晓芹,2,3
(1.河北大学 生命科学学院,河北 保定 071002;2.河北大学 生命科学与绿色发展研究院,河北 保定 071002;3.河北省湿地生态与保护重点实验室(筹),河北 衡水 053000)
莲(NelumbonuciferaGaertn.),睡莲科莲属水生植物,广泛种植于中国南北各地,具有药用、食用和观赏等价值[1-3].荷叶(lotus leaf)是莲的叶,具有调脂降压、抑菌消炎等功效[4-5].
植物生长的自然环境与其次生代谢产物的积累有着极大的关系[6].受地域影响柴胡中皂苷的含量显著不同[6].蓝花楹的生长发育因其生境条件的变化而显著不同[7].白洋淀荷叶中镉元素含量因淀区环境不一而差异明显[8].尚未有研究报道白洋淀不同淀区的荷叶品质和抗氧化性是否有差异.
本实验采集了白洋淀7个采样点的荷叶,通过分析其抗氧化性和品质,为白洋淀荷叶最佳采样点的选择提供数据支撑.
2018年8月在河北省白洋淀的7个采样点采集样品(图1).将一部分荷叶置于超低温冰箱保存,一部分荷叶烘干研磨,储存备用.
图1 白洋淀7个采样点Fig.1 Seven sampling points in Baiyangdian Lake
MDA的含量按照华智锐等[10]的方法测定.用三氯乙酸研磨样品并离心,取上清液与硫代巴比妥酸溶液(0.041 mol/L)反应,在532、600和 450 nm下测定.
1.2.2 花色素苷和光合色素含量测定
按照Peng等[11]的方法测定花色素苷.样品中加入酸化甲醇,暗处浸提3 d并离心,在530 nm下测定,单位为mg/g.
按照Lichtenthaler[12]的方法测定光合色素.样品中加入丙酮,暗处浸提3 d并离心,在663、646和470 nm下测定.
1.2.3 生物碱和黄酮含量测定
生物碱的含量按照王蕾等[13]的方法测定.样品中加入浓氨水和氯仿反应并离心,将混合液与8 mL氯仿、10 mL柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液和1 mL溴麝香草酚蓝溶液混合,在416 nm下测定.
黄酮的含量按照何书美等[14]的方法测定.乙醇提取样品并定容,将定容液与三氯化铝和乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 5.5)反应,在415 nm下测定.
1.2.4 营养成分含量测定
游离氨基酸含量采用茚三酮比色法[15]测定.样品用乙酸提取并离心,取上清液加入水合茚三酮和维生素C使之混合反应,在570 nm下测定.
采用2,4-二硝基苯肼比色法测定总维生素C[16].样品加草酸超声提取、离心并定容,取10 mL定容液加活性炭,取滤液与硫脲的混合液4 mL加1 mL 2,4-二硝基苯肼反应,在500 nm下测定.
可溶性糖含量采用Machado等[17]的方法测定.样品加蒸馏水反应并离心,将0.1 mL定容液与0.9 mL乙醇、1 mL蒸馏水及5 mL蒽酮溶液混合反应,在625 nm下测定.
蛋白含量采用Bradford[18]创建的方法测定.样品加5 mL磷酸缓冲液离心,将上清液与5 mL考马斯亮蓝混合反应,在595 nm下测定.
1.2.5 抗氧化性
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除活性采用Mohsen等[19]的方法测定.将2 mL样品液与2 mL DPPH溶液反应,在517 nm下测定.
7个采样点荷叶中MDA含量存在显著差异(图2).大田庄采样点荷叶中MDA含量(质量分数,下同)最低(4.96 mg/kg),杨庄子采样点荷叶中的MDA含量最高(9.92 mg/kg),7个采样点荷叶中MDA含量从低到高依次为大田庄<烧车淀<采蒲台≈端村<郭里口≈小张庄<杨庄子.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中花色素苷含量显著不同(图4).烧车淀和大田庄采样点荷叶中花色素苷含量最低(0.696 mg/g和0.691 mg/g),小张庄采样点荷叶中花色素苷含量最高(1.163 mg/g).7个采样点荷叶中花色素苷含量从低到高依次为大田庄≈烧车淀<端村<采蒲台<郭里口≈杨庄子<小张庄.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中叶绿素含量显著不同(图5).杨庄子采样点荷叶中叶绿素含量最低(1 427.70 μg/g),郭里口采样点荷叶中叶绿素含量最高(2 137.14 μg/g).
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中类胡萝卜素含量显著不同(图6).采蒲台采样点荷叶中类胡萝卜素含量最低(52.23 μg/g),郭里口采样点荷叶中类胡萝卜素含量最高(517.24 μg/g).7个采样点荷叶中类胡萝卜素含量从低到高依次为采蒲台<杨庄子≈端村≈大田庄<小张庄<烧车淀<郭里口.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中生物碱含量显著不同(图7).小张庄和郭里口采样点荷叶中生物碱含量最低,分别为1.04 mg/g和1.06 mg/g,烧车淀采样点荷叶中生物碱含量最高(3.70 mg/g).7个采样点荷叶中生物碱含量从低到高依次为小张庄≈郭里口<采蒲台<端村<大田庄<杨庄子<烧车淀.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中黄酮含量明显不同(图8).端村和大田庄采样点荷叶中黄酮含量最低(1.61 mg/g和1.63 mg/g),杨庄子和郭里口采样点荷叶中黄酮含量最高(2.42 mg/g 和2.46 mg/g).7个采样点荷叶中黄酮含量从低到高依次为端村≈大田庄<采蒲台<小张庄≈烧车淀<杨庄子≈郭里口.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中氨基酸含量明显不同(图9).郭里口采样点氨基酸含量最低(87.41 μg/g),大田庄采样点荷叶中氨基酸含量最高(544.11 μg/g).7个采样点荷叶中氨基酸含量从低到高依次为郭里口<小张庄<杨庄子<烧车淀<端村<采蒲台<大田庄.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中维生素C含量明显不同(图10).大田庄、端村和采蒲台采样点荷叶中维生素C含量最低,分别为1.17、1.18和1.27 mg/g,杨庄子采样点荷叶中维生素C含量最高(4.73 mg/g).7个采样点荷叶中维生素C含量从低到高依次为大田庄≈端村≈采蒲台<小张庄<郭里口<烧车淀<杨庄子.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
荷叶中可溶性糖含量在7个采样点明显不同(图11).荷叶中较低的可溶性糖含量(0.30 mg/g)发现在采蒲台采样点,郭里口采样点荷叶中可溶性糖含量最高(0.86 mg/g),7个采样点荷叶中可溶性糖含量从低到高依次为采蒲台<烧车淀<杨庄子≈大田庄<端村<小张庄<郭里口.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中蛋白质含量明显不同(图12).大田庄和采蒲台采样点荷叶中蛋白质含量最低(0.17 mg/g和0.34 mg/g),烧车淀采样点荷叶中蛋白质含量最高(10.21 mg/g).7个采样点荷叶中蛋白质含量从低到高依次为大田庄≈采蒲台<端村<小张庄≈杨庄子<郭里口<烧车淀.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
7个采样点荷叶中DPPH自由基清除活性明显不同(图13).烧车淀和端村采样点荷叶中DPPH自由基清除活性较低(92.8% 和93.6%),大田庄、郭里口和采蒲台采样点荷叶中DPPH自由基清除活性较高,分别为94.70% 、94.98% 和95.68%.7个采样点荷叶中DPPH自由基清除活性从低到高依次为烧车淀<端村<小张庄<杨庄子<大田庄<郭里口<采蒲台.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
不同字母表示处理之间具有显著性差异(P<0.05),图中数据是5个重复的平均值±SE.
花色素苷有利于光合作用的进行[23].受还原剂、氧化剂及pH值等的影响,紫山药中的花色素苷含量显著不同[24].实验结果显示,烧车淀和大田庄采样点的荷叶中花色苷含量明显低于其他采样点.郭里口、杨庄子和小张庄采样点的荷叶中花色素苷含量较高.这表明白洋淀不同采样点水质中的氧化剂、还原剂和pH值等差异较大.大田庄和烧车淀采样点的水质生境不利于合成花色素苷.
类胡萝卜素和光合色素可传递光能和保护光合组织[25-28].不同生境下的芦苇叶片中光合色素具有显著不同[29].实验结果表明,郭里口采样点的荷叶可同时获得较高的类胡萝卜素和叶绿素含量.该采样点荷叶中花色素苷和类胡萝卜素含量较高可能是造成这一实验结果的主要原因.
生物碱和黄酮具有显著的调脂降压作用[30-32].分布于青海省不同区域的小檗属植物中小檗碱含量明显不同[33].不同地域的柴胡中的皂苷含量差异明显[6].实验结果表明,杨庄子和烧车淀采样点的荷叶中生物碱含量较高.小张庄、烧车淀、杨庄子和郭里口采样点的荷叶可获得较高的黄酮含量.所以若想获得较高的活性成分可选择杨庄子和烧车淀采样点.水质(溶解性活性磷、氨氮、硝氮、总磷、总氮、透明度、pH值和溶解氧)和底泥的理化性质等复杂的环境因素,均显著影响了荷叶中有效成分的含量.
不同的生境下,芦苇的营养成分含量显著不同[34].灌溉水、土壤理化性质和地质基岩等与苹果品质具有极大的相关性[35].干莲子中的营养成分含量因采摘地域不同而具有明显差异[36].白洋淀荷叶中的镉元素含量因生长淀区不同而差异显著[8].荷叶中含有蛋白质和可溶性糖等多种营养成分.实验结果显示,采蒲台和大田庄采样点的荷叶具有较高的氨基酸含量,小张庄和郭里口采样点的荷叶可溶性糖含量较高,而郭里口和烧车淀采样点的荷叶蛋白质含量较高,烧车淀和杨庄子采样点的荷叶维生素C含量较高.因此,郭里口采样点的荷叶同时具有较高含量的蛋白质和可溶性糖.而烧车淀采样点的荷叶具有较高含量的维生素C和蛋白质.
7个采样点荷叶的品质和抗氧化性显著不同:1)杨庄子和烧车淀采样点的荷叶具有较高的活性成分;2)烧车淀和郭里口采样点的荷叶具有较高的营养成分;3)而大田庄采样点的荷叶具有较高的抗氧化性.
因此,综合分析表明,烧车淀和大田庄采样点的荷叶均具有较高的品质和较强的抗氧化性.