2021年2月Feb.2021
第41卷第2期Vol.41,No.2
热带农业科学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
有稻抗氧化作用及其与花苷和类黄酮
陈萍萍
游月华
戴展峰
彭玉林
黄水明
(龙岩市农业科学研究所
福建龙岩364000)
简谱是由谁发明的摘
要
通过测定有稻资源的花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力，分析其种皮颜差
异与花苷和类黄酮含量、抗氧化作用的相关性以及抗氧化作用与花苷和类黄酮含量之间的相关性。结果表明，黑米的总抗氧化能力、羟自由基清除能力、花苷和类黄酮含量总体高于紫米，差异达极显著水平；有稻的总抗氧化能力和羟自由基清除能力与花苷和类黄酮含量之间均呈现极显著正相关，表明有稻的种皮颜越深，花苷含量越高，抗氧化作用越强。研究结果不仅为高抗氧化有稻品种的筛选奠定了理论依据，还为高抗氧化水稻遗传育种提供了优异的种质资源。关键词
有稻；抗氧化作用；花苷含量；类黄酮含量；相关性
中图分类号
S511
文献标识码
A
DOI ：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.02.012
Antioxidation and Its Correlations with Anthocyanin and Flavonid Contents of
Colored Rice
CHEN Pingping
YOU Yuehua
DAI Zhanfeng
PENG Yulin
HUANG Shuiming
(Longyan Institute of Agricultural Sciences,Longyan,Fujian 364000,China)
Abstract
The anthocyanin and flavonoid content,scavenging free radical capacity (SFRC)and total
antioxidation capacity (TAC)of colored rice resources were detected,and the correlation between the color difference of the seed coat and the contents of anthocyanin and flavonoids and antioxidation,and the correlation between the antioxidation and the contents of anthocyanin and flavonoids were analyzed.The results showed that the brown rice is higher in TAC,SFRC and the contents of anthocyanin and flavonoid than the purple rice,with highly significant difference.The TAC and SFRC of the colored rice showed a significantly positive correlation with the contents of anthocyanin and flavonoids,respectively,indicating that the darker rice has higher anthocyanin content,and higher anti-oxidation effect.The study not only sets up the theoretical basis for screening highly antioxidating colored rice varieties,but also provides excellent germplasm resources for genetic breeding of highly antioxidating rice.
Keywords color rice ;antioxidation ;anthocyanin content ;flavonid content ;correlation
稻米自古以来就是亚洲人赖以生存的主要口粮，其含有蛋白质、氨基酸、纤维素、维生素等营养元素。富集花苷的有稻米因其含有丰富的花青素、黄酮、生物碱等生物活性物质，更具营养价值，
也较普通稻米多了抗氧化、预防衰老的作用。红米和黑米不仅可以健脾胃、活血去瘀、改善缺铁性贫血等，还具有清除体内自由基、延
缓衰老、降血脂、抗动脉硬化等功能［1-6］。孙玲等［7］研究表明，黑米的抗氧化性与黄酮及其种皮素有关。种皮素主要由花青素决定［8］。有稻中花青素具有很强的抗氧化能力，能够抑制癌细胞转移，减少脂质过氧化物，提高肝脏中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性，降低高脂高胆固醇的主动脉脂质斑块面积，降低血清中谷胱甘
收稿日期：2020-08-19；修回日期：2020-10-09；编辑部E-mail ：。基金项目：福建省科技计划项目（No.2018N0063）；龙岩市科技计划项目（No.2019LYF9021）。第一作者：陈萍萍（1982～），女，助理研究员，研究方向为水稻育种，邮箱。
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热带农业科学
肽和丙二醛的含量［9-13］。研究表明，稻米的花苷含量与其抗氧化能力存在着显著的正相关关系［14］。因此，有望通过食用有稻稻米来预防氧自由基引起的一些慢性疾病。有稻具有特殊的营养和药用价值，随着人们对保健意识的提高和保健食品市场的不断拓展，对有稻米的需求也在不断增加。然而，目前对有稻育种工作开展很少，因此当务之急是开展有稻资源收集，并对有稻抗氧化作用进行深入研究，同时对高抗氧化作用的有稻进行品种选育。
本研究通过对已育成有稻资源的花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力、总抗氧化能力进行测定，比较分析有稻种皮颜差异与花苷和类黄酮含量、抗氧化作用的相关性，以及抗氧化作用与花苷和类黄酮含量之间的相关性，目的是从中筛选出高抗氧化作用的有稻品种，以期为高抗氧化水稻遗传育种提供优异的种质资源。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1试验材料
以龙岩市农业科学研究所龙门基地育成的12份有稻资源为试验材料，其中紫米6份，分别为岩紫181、岩紫183、岩紫185、岩紫186、岩紫188、岩紫189；黑米6份，分别为岩黑180、岩黑183、岩黑186、岩黑187、岩黑188、岩黑189。1.1.2试剂盒
植物花苷含量测定试剂盒、植物类黄酮含量试剂盒、羟自由基清除能力测定试剂盒、总抗氧化能力测定试剂盒由苏州科铭生物技术有限公司提供。
1.2方法
1.2.1试验材料处理
2018年6月将上述品种单株种植于龙岩市龙门基地，将收割晒干后的稻谷在室温下平衡脱水3个月，然后用糙米机脱壳，将有稻稻米于60℃烘干至水分含量为（13±1）%，每个品种称取50g粉碎，待用。
1.2.2花苷含量的测定1.2.2.1样品处理
将各品种的稻米粉碎（40目），准确称取0.1g，加入1mL提取液，充分匀浆后，转移到EP管中，将提取液定容至1mL，盖紧后于4℃浸提24h，以8000g、常温离心10min，取上清液待测。
1.2.2.2测定方法
按苏州科铭生物技术有限公司植物花苷含量测定试剂盒说明书进行，取样及测定均重复3次。
1.2.3类黄酮含量的测定
辛维光
1.2.3.1样品处理
将各品种的稻米粉碎（40目）后，准确称取0.02g，加入2mL提取液，于60℃中提取2h，以10000g、25℃离心10min，取上清液待测。
1.2.3.2测定方法
按苏州科铭生物技术有限公司植物类黄酮含量测定试剂盒说明书进行，取样及测定均重复3次。
1.2.4羟自由基清除能力（SFRC）测定
1.2.4.1样品处理
准确称取各种稻米粉0.1g，加入1mL提取液进行冰浴匀浆；然后以10000g、4℃离心10min，取上清液，置冰上待测。
1.2.4.2测定方法
按苏州科铭生物技术有限公司羟自由基清除能力测定试剂盒说明书进行，取样及测定均重复3次。
1.2.5总抗氧化能力（TAC）测定
1.2.5.1样品处理
准确称取各种稻米粉0.1g，加入提取液1mL 进行冰浴匀浆，然后以10000g、4℃离心10min，取上清液，置冰上待测。
1.2.5.2测定方法
按苏州科铭生物技术有限公司总抗氧化能力测定试剂盒说明书进行，取样及测定均重复3次。
1.2.6统计分析
花苷含量、类黄酮含量、羟自由清除能力和总抗氧化能力之间的相关分析采用相关系数法；采用SPSS10.0软件包建立数据库，并进行统计分析。
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陈萍萍等有稻抗氧化作用及其与花苷和类黄酮含量的关系
2结果与分析
2.1有稻稻米颜与花苷、类黄酮含量和抗氧化作用的关系
花苷为稳定状态下的花青素，直观表现在种皮颜上。研究显示，花苷含量越高其种皮颜越深。本研究中，在12份有稻资源中（表1），岩黑188花苷含量最高，为1839.81μg/g，其类黄酮含量和羟自由基清除能力亦是最高，分别为11.19μg/g和65.57%；岩黑189的总抗氧化能力最高，为748.38μg/g；岩紫189的花苷含量最低，为137.39μg/g，其类黄酮含量亦是最低，为2.15μg/g；岩紫的186羟自由基清除能力最低，为32.84%；岩紫188的总抗氧化能力最低，为173.78μg/g。有稻品种之间的花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力与总抗氧化能力的差异达极显著水平（p＜0.01）。
分析比较有稻花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力的变幅和变异系数，结果见表2。从表中可以看出，有稻的变幅和变异系数最大，说明有稻之间存在着基因型差异。将有稻稻米按颜深浅分为紫米和黑米2个类型，花苷含量以紫米品种的变异系数较大，黑米品种的变异系数最小；类黄酮含量、羟自由清除能力和总抗氧化能力亦是紫米品种的变异系数较大，黑米品种的变异系数最小。综上说明有稻花苷含量与水稻种皮颜深浅之间存在正相关关系。
进一步比较黑米与紫米之间花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力的差异，结果见表3。分析结果表明，黑米的花苷含量和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力均值高于紫米的，差异达到极显著水平（p＜0.01）。说明黑米的抗氧化作用明显优于紫米，水稻种皮的颜深浅与抗氧化能力存在着正相关关系。
表1不同有稻稻米花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力
有稻岩紫181岩紫182岩紫185岩紫186岩紫188岩紫189岩黑180岩黑183岩黑186岩黑187岩黑188岩黑189
花苷/（μg.g-1）
（375.95±2.01）g
（395.17±3.07）f
（404.26±3.14）e
（150.31±1.92）i
（165.00±1.95）h
（137.39±2.87）j
（1782.88±4.27）c
（1768.37±4.86）d
（1773.5±5.78）d
（1817.09±8.21）b
（1839.81±4.37）a
（1812.05±5.25）b
类黄酮/（μg.g-1）
（3.52±0.30）e
（3.86±0.20）de
（4.07±0.19）d
（2.42±0.08）f
（2.17±0.09）f
（2.15±0.07）f
（10.29±0.12）bc
（9.88±0.12）f
（9.96±0.19）c
（10.61±0.36）b
（11.19±0.20）a
（10.27±0.40）bc
SFRC/%
（42.25±2.36）d
（44.04±3.00）d
（45.3±2.89）d
（32.84±2.06）e
（34.5±3.57）e
（34.86±3.56）e
（56.81±2.69）bc
（54.73±2.47）c
（55.27±3.49）c
（62.04±3.60）ab
（65.57±3.86）a
（64.01±3.60）a
TAC/（μg.g-1）
（289.66±8.99）e
（287.39±2.00）e
（303.92±4.34）d
（182.46±3.79）f
（173.78±3.44）f
（178.67±7.03）f
（714.27±5.14）b
（708.85±7.57）b
（696.17±5.02）c
（743.81±5.24）a
（742.29±5.67）a
（748.38±7.78）a
注：表中同列不同小写字母表示差异极显著，p＜0.01。
表2有稻品种花苷、类黄酮、抗氧化作用的变幅和变异系数
类型
有稻紫米黑米
花苷高中音乐教学案例
变幅
/（μg.g-1）
一幅壮锦的故事137.4～1839.8
137.4～404.3
1768.4～1839.9
变异
系数/%
0.78
0.48
0.02
类黄酮
变幅
/（μg.g-1）
2.15～11.2
2.15～4.08
9.9～11.2
变异
系数/%
0.58
0.29
0.05
SFRC
变幅
/%
0.33～0.66
0.32～0.45
0.55～0.66
变异
系数/%
0.24
0.14
0.08
TAC
变幅
/（μg.g-1）
173.8～748.4
173.8～303.9
696.1～748.4
变异
系数/%
0.54
0.26
0.03
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热带农业科学
2.2有稻花苷和类黄酮含量与抗氧化能力的
心理月刊中文网相关性
分别有稻总抗氧化能力（TAC）、羟自由基
清除能力（SFRC）与花苷和类黄酮含量间的相
互关系，结果见图1和表4。由图1可知，总抗氧
化能力和羟自由基清除能力之间存在极显著的相
关性（p＜0.01），表明用这两项抗氧化指标来评
价有稻的抗氧化作用，结果是一致的。
由表4可以看出，花苷含量与类黄酮含量呈极显著正相关关系，相关系数ｒ=0.997，相关系数达到了极显著水平，表明二者之间可能是协同表达关系，花苷的含量情况可以反映类黄酮的含量情况。花苷含量与羟自由基清除能力和总抗氧化能力存在着显著正相关关系，相关系数分别为r=0.946和ｒ=0.998；类黄酮含量与羟自由基清除能力和总抗氧化能力亦呈显著正相关关系，相关系数分别为ｒ=0.963和ｒ=0.998。由此可知，有稻中总抗氧化能力和羟自由基清除能力与花苷和类黄酮含量之间存在极显著的相关性，相关系数均达到了极显著水平，表明有稻的抗氧化作用与其中的花苷和类黄酮含量存在显著相关性，即有稻花苷含量高的水稻品种其抗氧化能力也相对较高。3讨论与结论
本研究通过测定有稻花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力可知，黑米的花苷含量极显著高于紫米，其羟自由基清除能力和总抗氧化能力亦强于紫米，差异达极显著水平。叶宁等
［14］以124份有稻为研究材料测定有稻品种中的花苷含量，结果表明花苷含量最高的3个材料都是黑米。王诗文［8］对66份有稻花苷含量的测定结果表明，黑米的花苷含量均值最高，红米的花苷含量次之，白米的花苷含量均值最低。本研究发现，有稻花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力和总抗氧化能力变幅和变异系数较大，这种差异可能与基因遗传有关或是由不同的栽培条件引起。张名位等［15］采用分期播种法分析黑米的花苷与抽穗灌浆期生态条件的关系，揭示了黑米的花苷含量与其抽穗后30d的温度、湿度和日照之间的相关性。此外，张名位等［16］通过对242个黑米品种抗氧化作用与黄酮和花苷含量的相关性进行分析发现，黑米的羟自由清除能力和总抗氧化能力与花苷含量存在极显著正相关，即种皮颜越深的黑米品种抗氧化作用强。本研究中，有稻资源花苷和类黄酮含量与抗氧化能力的相关性分析表明，抗氧化能力与花苷和类黄酮含量存在着显著相关性，即有稻花苷含量高的水稻品种其抗氧化能力也相对较高。因此，有稻种皮颜深浅与其花苷含量、抗氧化能力呈正相关关系。
本研究表明，黑米的总抗氧化能力、羟自由
表3黑米与紫米花苷和类黄酮含量、羟自由基清除能力、抗氧化作用的差异比较
均值（黑米/紫米）
t值
花苷
1798.95/271.35
23.56**
类黄酮
10.36/3.03
13.9**
SFRC
0.597/0.389
5.06**
TAC
725.6/235.9
14.1**
注：*表示差异显著p＜0.05，**表示差异极显著p＜0.01。
图1总抗氧化能力与羟自由基清楚能力的关系表4花苷和类黄酮含量、总抗氧化能力及抑制羟自由基
能力的相关性
花苷
类黄酮
SFRC
法制与经济
TAC
花苷
1
0.996873
0.946251
0.997694
类黄酮
1
0.962871
0.997786
SFRC
1
0.962486
TAC
1
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陈萍萍等有稻抗氧化作用及其与花苷和类黄酮含量的关系
基清除能力、花苷和类黄酮含量总体高于紫米，差异达极显著水平，表明种皮颜越深的有稻品种，其花苷含量越高、抗氧化能力越强。通过对有稻花苷和类黄酮含量与抗氧化能力的相关性进行分析可知，岩黑187、岩黑188、岩黑189为具高抗氧化作用的有稻品系，研究结果为高抗氧化有稻新品种选育提供了理论依据和实践基础。进一步的研究，可以在有稻新品种选育中采用复交或轮回的杂交育种方法，以种皮颜作为主要目标，定向选择深种皮的个体，结合抗氧化作用评价标准，获得高抗氧化作用的优良有稻品种。
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（编辑排版：林海妹）
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