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夏枯草(Prunella vulgaris L.)为唇形科夏枯草属多年生草本植物,以干燥果穗入药,为我国常用中药材,历版《中国药典》收载。具有清肝泻火,明目,散结消肿之功效。在医药卫生、食品加工及观赏园艺等领域都有广泛的应用。目前野生资源日益减少,人工栽培品药材品质下降的问题有待解决。有研究证明高海拔地区夏枯草种质具备优异药材品质特性,因此,本试验研究UV-B辐射及UV-B/A去除对夏枯草植株形态、生理生化、主要活性成分积累及其体外抗氧化能力的影响,为建立UV-B辐射调控技术体系提供理论指导,为深入研究夏枯草活性成分代谢调控及其产业化生产奠定基础。
本研究采用自然光+不同UV-B辐射剂量(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2和55μW·cm-2)和去除UV-B/A对盛花期夏枯草进行处理,每天10:30-11:00照射(去除)0.5h,共处理13天,研究各处理对夏枯草形态特征及生物量的影响;研究各处理对夏枯草叶片生理生化指标的影响;研究各处理对夏枯草果穗主要活性成分含量及果穗醇提物体外抗氧化能力的影响。同时,研究人工增加UV书辐射(辐射剂量:120μW·cm-2,辐射时间:2h)对夏枯草花穗不同生育期(现蕾期、盛花期、成熟期)主要活性成分含量及花穗醇提物体外抗氧化能力的影响。
主要研究结果如下:
1.研究不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理对夏枯草形态指标及生物量的影响,结果表明:与对照相比,去除UV-B/A处理和自然光+不同UV-B辐射剂量(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2、55μW·cm-2)均对夏枯草的分枝数、果穗数、果穗穗长、穗宽、根干重、茎干重、叶干重、穗干重及全株干重产生促进作用。其中,自然光+55μW·cm-2辐射剂量处理显著促进夏枯草形态及生物量形成,其次是去除UV-B/A处理。影响相对较低为自然光+(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2)三组处理。
2.通过对各处理下夏枯草叶片生理生化指标的含量(活性)进行研究,结果表明:相比对照组,不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理均在不同程度上增加可溶性蛋白和可溶性糖含量;降低脯氨酸(Pro)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;增加丙二醛(MDA)含量;显著增加过氧化氢(H2O2)含量;诱导过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高;降低总叶绿素和紫外吸收物含量;增加类胡萝卜素和花青素含量。
3.通过研究不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理对夏枯草果穗主要活性成分含量及果穗醇提物体外抗氧化能力的影响,结果表明:相比对照组,不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理均增加夏枯草果穗总酚酸与总黄酮含量,显著增加迷迭香酸、咖啡酸、金丝桃苷含量;降低总多糖、异迷迭香酸苷、熊果酸及齐墩果酸含量。不同UV-B辐射增强与UV-B/A除去处理均显著提高夏枯草果穗醇提物清除DPPH·清除率及总抗氧化能力(TEAC)。
4.通过研究人工增强UV书辐射(辐射剂量:120μW·cm~,辐射时间:2h)对夏枯草不同生育期(现蕾期、盛花期、成熟期)干燥花穗主要活性成分含量及花穗醇提物体外抗氧化能力的影响,结果表明:夏枯草干燥花穗总黄酮、迷迭香酸、咖啡酸、金丝桃苷及体外抗氧化能力随着生育期的进程显著下降,而异迷迭香酸苷含量呈现显著增加趋势;夏枯草盛花期花穗中总黄酮、迷迭香酸、咖啡酸含量最高,而在现蕾期金丝桃苷含量最高,此外,在成熟期异迷迭香酸苷含量最高。UV-B辐射能诱导夏枯草不同花穗生育期中活性成分积累,且在成熟期能显著增强花穗醇提物体外抗氧化能力。
本研究采用自然光+不同UV-B辐射剂量(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2和55μW·cm-2)和去除UV-B/A对盛花期夏枯草进行处理,每天10:30-11:00照射(去除)0.5h,共处理13天,研究各处理对夏枯草形态特征及生物量的影响;研究各处理对夏枯草叶片生理生化指标的影响;研究各处理对夏枯草果穗主要活性成分含量及果穗醇提物体外抗氧化能力的影响。同时,研究人工增加UV书辐射(辐射剂量:120μW·cm-2,辐射时间:2h)对夏枯草花穗不同生育期(现蕾期、盛花期、成熟期)主要活性成分含量及花穗醇提物体外抗氧化能力的影响。
主要研究结果如下:
1.研究不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理对夏枯草形态指标及生物量的影响,结果表明:与对照相比,去除UV-B/A处理和自然光+不同UV-B辐射剂量(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2、55μW·cm-2)均对夏枯草的分枝数、果穗数、果穗穗长、穗宽、根干重、茎干重、叶干重、穗干重及全株干重产生促进作用。其中,自然光+55μW·cm-2辐射剂量处理显著促进夏枯草形态及生物量形成,其次是去除UV-B/A处理。影响相对较低为自然光+(25μW·cm-2、35μW·cm-2、45μW·cm-2)三组处理。
2.通过对各处理下夏枯草叶片生理生化指标的含量(活性)进行研究,结果表明:相比对照组,不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理均在不同程度上增加可溶性蛋白和可溶性糖含量;降低脯氨酸(Pro)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;增加丙二醛(MDA)含量;显著增加过氧化氢(H2O2)含量;诱导过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高;降低总叶绿素和紫外吸收物含量;增加类胡萝卜素和花青素含量。
3.通过研究不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理对夏枯草果穗主要活性成分含量及果穗醇提物体外抗氧化能力的影响,结果表明:相比对照组,不同UV-B辐射增强与UV-B/A去除处理均增加夏枯草果穗总酚酸与总黄酮含量,显著增加迷迭香酸、咖啡酸、金丝桃苷含量;降低总多糖、异迷迭香酸苷、熊果酸及齐墩果酸含量。不同UV-B辐射增强与UV-B/A除去处理均显著提高夏枯草果穗醇提物清除DPPH·清除率及总抗氧化能力(TEAC)。
4.通过研究人工增强UV书辐射(辐射剂量:120μW·cm~,辐射时间:2h)对夏枯草不同生育期(现蕾期、盛花期、成熟期)干燥花穗主要活性成分含量及花穗醇提物体外抗氧化能力的影响,结果表明:夏枯草干燥花穗总黄酮、迷迭香酸、咖啡酸、金丝桃苷及体外抗氧化能力随着生育期的进程显著下降,而异迷迭香酸苷含量呈现显著增加趋势;夏枯草盛花期花穗中总黄酮、迷迭香酸、咖啡酸含量最高,而在现蕾期金丝桃苷含量最高,此外,在成熟期异迷迭香酸苷含量最高。UV-B辐射能诱导夏枯草不同花穗生育期中活性成分积累,且在成熟期能显著增强花穗醇提物体外抗氧化能力。