缺素環境對香椿芽苗菜硝酸還原酶活性及營養成分的影響

喬海濤 時桂英 徐建余 孫子岳

摘 要：以紅葉香椿為試材，在水培條件下研究了缺素環境對香椿芽苗菜硝酸還原酶活性及營養成分的影響。結果表明：與完全營養液相比，缺氮和缺磷明顯降低硝酸還原酶活性；缺素脅迫下，香椿芽苗菜可溶性蛋白質、維生素C和可溶性糖含量均顯著降低；缺氮比缺磷對硝酸還原酶活性及營養成分的影響更大。

關鍵詞：香椿；硝酸還原酶活性；營養成分；缺素

中圖分類號：S644.406+.2 文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）05-0049-03

Abstract Using Toona sinensis sprouts as material， the effects of nitrogen-deficient and phosphorus-deficient on nitrate reductase （NR） activity and nutritional ingredients were studied under hydroponics culture. The results showed that compared with complete solution， nitrogen-deficient and phosphorus-deficient could both obviously decrease NR activity， soluble protein， vitamin C and soluble sugar contents. The effects of nitrogen-deficient on NR activity and nutritional ingredients were bigger than those of phosphorus-deficient.

Key words Toona sinensis； Nitrate reductase activity； Nutritional ingredients； Element-deficient

香椿（Toona sinensis）為楝科香椿屬落葉喬木，自古以來就是中國人喜食的山珍名菜，素有“黃金蔬菜”之稱[1]。香椿芽苗菜營養豐富，富含蛋白質、維生素C、糖、脂肪及粗纖維等。香椿芽苗菜還是一種傳統的藥用食材，具有治療腫瘤、腫脹和脫發等作用[2]。香椿芽苗菜可進行工廠化生產，具有栽培周期短，芽苗鮮嫩，一年四季可生產并滿足市場需求，經濟效益十分顯著。

香椿芽苗菜在發育過程中對生長環境因素的變化十分敏感，特別是缺素環境。本試驗以紅葉香椿為材料，研究了缺素環境對香椿芽苗菜硝酸還原酶活性及營養成分的影響，旨在為香椿芽苗菜生產提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2014年10月中旬于淄博商廈遠方有機食品開發有限公司生產基地收集成熟的紅葉香椿種子，清除雜質，去翅，室溫下晾干，常溫貯藏越冬。

1.2 試驗設計與方法

2015年4月10日開始芽苗菜缺素生長試驗。選擇均勻一致的種子，用50℃左右的溫水浸種20 h，之后撈出用濕毛巾包好置于25℃的恒溫箱中催芽，早晚翻動噴水，待芽長到2 mm長時移入育苗盤內發芽，當胚根長出后，仔細清洗（下胚軸長約3 cm，無側根），轉移到Hongland營養液中預處理5 d，選取生長一致幼苗，移至不含氮或磷的Hongland營養液中進行缺素處理，缺素Hongland營養液參照張志良[3]的方法配制，以Hongland完全營養液為對照（CK），每2天更換一次營養液，當香椿芽苗菜長度達到15～20 cm時即可采收取樣，重復3次。選取上述香椿芽苗菜測定硝酸還原酶（nitrate reductase，NR）活性的動態變化，每隔4 h采集一次，測定周期為24 h，開始時間為凌晨2∶00。

1.3 測定項目及方法

取樣后進行如下指標的測定，硝酸還原酶活性采用磺胺比色法測定[4]，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250 染色法測定[5]，維生素C含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[6]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[5]。

1.4 數據統計及分析

數據采用Microsoft Excel軟件進行統計分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對香椿芽苗菜硝酸還原酶活性的影響

由圖1可以看出，2時到14時，不同處理的香椿芽苗菜中硝酸還原酶（NR）活性逐漸升高，14時到22時，NR活性逐漸下降，但總體情況是NR活性白天大于夜晚。與完全營養液相比，缺氮、磷的環境下，NR活性降低，并且缺氮對NR活性影響更大。這種變化是由于香椿芽苗菜在生長發育過程中，NR處于關鍵位置，是氮素代謝關鍵性酶，可被硝酸鹽所誘導，在缺氮環境中，體內NR活性勢必降低。在缺磷環境中，NR活性也降低。

2.2 不同處理對香椿芽苗菜可溶性蛋白質含量的影響

由圖2看出，與完全營養液相比，在缺氮和缺磷環境中香椿芽苗菜可溶性蛋白質含量均明顯降低，其中缺氮脅迫影響更大，可溶性蛋白質含量比對照低75.37%，缺磷處理則低54.82%。氮、磷是蛋白質、核酸、磷脂和葉綠素的主要成分，在生命活動中起重要作用，在香椿芽苗菜生長過程中，當生長環境處于缺素脅迫時，勢必造成植株體內可溶性蛋白含量降低。

2.3 不同處理對香椿芽苗菜維生素C含量的影響

從圖3可以看出，與完全營養液相比，在缺素環境中香椿芽苗菜維生素C含量明顯降低，并且缺氮處理對維生素C影響更大，比對照低44.53%，缺磷處理比對照低23.11%。維生素C參與植物代謝和呼吸系統，植株處于缺素脅迫時，植物代謝和呼吸降低，植株體內含量勢必減少。

2.4 不同處理對香椿芽苗菜可溶性糖含量的影響

從圖4可以看出，與完全營養液相比，在缺素環境中香椿芽苗菜可溶性糖含量明顯降低，缺氮處理可溶性糖含量比對照低39.31%，缺磷處理比對照低15.95%，因此缺氮處理對可溶性糖含量的影響更大。香椿芽苗菜中可溶性糖含量與葉綠素含量、葉片成熟度密切相關，當植株處于缺氮和磷脅迫時，植株呼吸作用和光合減弱，植株體內糖含量減少。

3 結論與討論

植物芽苗菜生長受到各種環境因素的調節，溫度、光質、pH值、預處理方式等均是芽苗生理性生長過程中的重要控制變量[7～10]。在植物氮代謝過程中， NR處于關鍵位置， 是植物氮素代謝作用中的關鍵性酶，它的活性不僅可以直接反映植物對無機氮的利用和同化能力，而且還間接地影響植物對硝酸鹽的吸收和積累能力，有關NR特性的研究在果樹上已有很大進展[10～12]。由于NR與植物氮素吸收有密切關系，一直以來，NR與植物氮素營養關系的研究受到人們的關注。本研究結果表明，白天NR活性顯著比夜晚高；與完全營養液相比，缺氮、磷的環境下，NR活性降低，并且缺氮對NR活性影響更大。其原因是：一方面NR的活性受光調控，白天光合作用比較強，制造的光合產物較多，呼吸作用較強，引起NR活性明顯比夜晚強。另外，一定溫度范圍內，溫度也能夠明顯影響酶的活性，白天溫度比夜晚高，酶的活性也就比夜晚高。另一方面在缺素脅迫下，生長代謝受到影響，勢必會降低NR活性。

氮、磷是蛋白質、核酸、磷脂和葉綠素的主要組成成分，還是某些植物激素（如生長素和細胞分裂素）、維生素（如B1、B2、B6、PP等）的成分，在生命活動中起重要作用。本試驗結果表明，在缺氮、磷脅迫下，香椿芽苗菜可溶性蛋白質、維生素C和可溶性糖含量均降低，并且缺氮影響更大，這種變化是由于在缺素脅迫下，香椿芽苗菜生長代謝受到影響，抑制了芽苗菜生長，降低了葉片中氮、磷及葉綠素含量，凈光合作用減弱不利于內含物積累，長時間缺素脅迫與內含物積累成負相關。綜上所述，香椿芽苗菜的工廠化生產過程中，避免缺素脅迫，有利于可溶性蛋白質、維生素C和可溶性糖含量積累；上午6時左右或下午18時左右采摘，芽苗菜中亞硝酸鹽含量較低，有利于食用。

參 考 文 獻：

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