辣椒素及其代谢相关物质变化规律的研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hiss006
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辣椒以其较高的Vc含量和特殊的辛辣特征成为北方主要的蔬菜栽培作物。辣椒素的作用十分广泛,主要集中在医药工业、食品工程、饲料工业及生物农药工程等领域。但是,目前关于辣椒素的研究主要集中在环境条件对辣椒素的影响,辣椒素代谢途径等方面,但是总体看来研究得不是十分深入,不能从根本上了解影响辣椒素产量的因素。因此本试验从辣椒素代谢途径角度研究影响辣椒素的因素,以期为辣椒素的生产和细胞培养奠定理论基础。主要研究结果如下: 1.高效液相色谱法是检测辣椒素和其代谢中间物质等酚酸类物质的较常用方法,根据前人的研究结果和本试验的条件,对上述酚酸类物质的提取和检测条件进行了筛选,在281nm检测波长,流动相为乙腈-0.1%(V/V)磷酸水溶液(体积比为40:60)下,辣椒素的最佳条件是:柱温30℃,流速1.0 ml/min,进样量25μl,保留时间是20min;在280nm检测波长,流动相为乙腈-1%(V/V)乙酸水溶液(体积比为15:85)下,代谢中间物质的最佳分离条件是:柱温35℃,流速1.0ml/min,进样量15μl,保留时间是23min,分离效果稳定性和重复性均较好。 2.不同品种辣椒,不同发育时期辣椒素含量及积累特点不同,仅在胎座和果肉中检测到了辣椒素。其中牛角椒胎座中辣椒素含量最高,沈椒4号次之,农大40最少;沈椒4号果肉中辣椒素含量略高于牛角椒中含量,农大40果肉中最少,仅在花后36天检测到极少量的辣椒素,并且胎座中辣椒素的含量均高于果肉中。辣椒素含量随着叶绿素含量的增加而增加,类胡萝卜素含量上升时辣椒素含量开始下降,说明辣椒素和果实的成熟有关。 3.在胎座和果肉中,总酚含量和辣椒素含量有相似的变化趋势,叶片和种子中总酚和辣椒素之间不存在相关关系。肉桂酸、香草酸、阿魏酸和香草醛含量均和辣椒素的含量存在正比例关系,直接影响辣椒素的含量。其中,沈椒4号和牛角椒胎座和果肉中四种酚酸类物质含量均较高;农大40胎座和果肉中未检测到香草醛,此外其它三种酚酸类物质在该品种中含量也较高。三个品种种子和叶片中分别没有检测到香豆酸和香草醛。 4.胎座和果肉中苯丙氨酸解氨酶活性和辣椒素呈一定的正相关,叶片和种子中苯丙氨酸解氨酶活性均较高,但是却不是用于合成辣椒素。分析表明:三个品种中低水平的该酶活性就能满足肉桂酸的合成要求,既该酶不是辣椒素合成的限定因子。胎座和果肉中过氧化物酶、多酚氧化酶活性均和辣椒素含量呈一定的负相关,因此,这两种酶有可能参与了辣椒素的氧化降解,且在该过程中有互补的作用。 5.与辣椒素的合成存在竞争关系的相关物质的分析表明:木质素,类黄酮,单宁、香豆素和辣椒素的竞争关系存在品种和组织差异性,对于农大40,这种竞争关系仅仅表现在类黄酮和辣椒素共同竞争肉桂酸上。对于沈椒4号和牛角椒,种子和叶片中四种物质和辣椒素之间无相关关系。在胎座和果肉中,木质素和前体物质香草酸存在负相关关系,但是木质素对辣椒素产量的影响均较小;类黄酮和肉桂酸有相同的变化趋势,和辣椒素存在竞争关系;单宁和香豆素也随着辣椒素的降低而升高,均与辣椒素之间存在竞争关系。
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