黄秋葵荚果不同生长时期蛋白质变化初探.pdf

湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES） 2018年 7月  36 - - 耕作栽培 生理生化湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES）DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2018.007.010 2018，（7）：36-38 黄秋葵 Hibicus esculentus L.或 Abelmoschus esculentus  （L.）Malvaceae为锦葵科（ Malvaceae）秋葵属 （Abelmoschus）植物，是一种重要的蔬菜，英文名 Okra 1 。  黄秋葵为一年生草本植物，在湖南地区播种时间为 34月，采收时间在 710月之间。黄秋葵嫩果肉质 柔嫩、黏质润滑、营养丰富，具有特殊的香气和风味， 既可生食，也可炒食、煮食、凉拌、做汤，还可作泡 菜、制罐头等；近年来还通过真空干燥技术，将黄秋 葵荚果变成了十分流行的休闲小食；其分枝嫩尖、幼 叶、花叶也可做蔬菜，鲜果中可溶性蛋白、可溶性糖、 维生素 C、叶绿素等含量高。 同时，黄秋葵还有一定的药用价值。 本草纲目 中有记载，黄秋葵根、茎、花、种子等均可入药，有 一定的抗癌作用，其根利水消肿、治肺热咳嗽，种子 可以补脾健胃、治疗消化不良等 2-3 。国内外学者对 其化学成分和药理作用进行了大量分析研究，发现其 主要成分为氨基酸和蛋白质、微量元素、多糖、黄酮 类化合物。吕美云等 4 发现，食用黄秋葵富含微量元 素 Zn、Mn，有利于提高人体免疫力、减少肺损伤； 王君耀等 5 、杨毅等 6 、Xia等 7 对黄秋葵荚果的药 效试验结果均表明，黄秋葵具有抗疲劳作用； Liu等 8-9 的研究发现，黄秋葵的提取物可提高胰岛素的敏感性； Okada 等 10 的研究表明，黄秋葵种子可以明显提升肿 瘤坏死因子抗体的活性； Sabitha 等 11 报道了黄秋葵 种皮和种子粉末有抗糖尿病和抗高血脂的生理活性； Thole  12 等的研究表明，黄秋葵未成熟嫩果中的多糖 物质能够作为抗粘着剂，阻碍幽门螺旋杆菌在胃壁的 吸附，对治疗胃病有一定的功效。 鉴于黄秋葵丰富的营养和药用价值，掌握黄秋 葵荚果的最佳采摘时间非常重要。李学智 13 对黄秋 葵嫩荚的食用品质及贮藏进行了研究，结果表明花谢 后 57 d是保持黄秋葵嫩荚食用品质，且保证较高产 量的最佳时期；同时，在无法采取低温贮藏的条件 下，可以考虑应用壳聚糖涂膜处理进行贮藏保鲜。许 如意等 14 比较了不同品种的黄秋葵在不同采收期的 品质与风味，结果表明最佳采摘期为 59 d。陈江萍 15  比较了保鲜剂涂抹处理、自然气调包装和低温贮藏黄秋葵荚果不同生长时期蛋白质变化初探 谢 进 1,2,3 ，黄艳宁1,3 ，周佳民 1,3 ，朱校奇 1,3（1.湖南省农业环境生态研究所，湖南  长沙  410125；2.农田土壤重金属污染防控与  修复湖南省重点实验室，湖南  长沙  410125；3.长沙药用植物种苗工程  技术研究中心，湖南  长沙  410125） 摘 要：黄秋葵是重要的蔬菜，其鲜果营养丰富，但采收过晚荚果纤维木质化严重，影响黄秋葵的口感，试验通过Tris-酚法对 黄秋葵荚果不同生长时期的全蛋白质进行提取，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳将这些全蛋白进行分离，对得到的电泳图进行比较研究。 结果表明：黄秋葵嫩果期的蛋白质含量远低于荚果老化期，其荚果最佳采收时间在生长第7天到第10天。 关键词：黄秋葵荚果；蛋白质；聚丙烯酰胺凝胶电泳 中图分类号：S649      文献标识码：A      文章编号：1006-060X（2018）07-0036-03Preliminary Study on Protein Changes of Okra Pods at Different Growth StagesXIE Jin 1,2,3 ，HUANG Yan-ning 1,3 ，ZHOU Jia-min 1,3 ，ZHU Xiao-qi 1,3（1. Hunan Institute of Agro-Environment and Ecology, Changsha 410125, PRC; 2. Key Lab of Prevention, Control and   Remediation of Soil Heavy Metal Pollution in Hunan Province, Changsha 410125, PRC; 3. Changsha   Medical Plant Seedling Engineering Technology Research Center, Changsha 410125, PRC） Abstract： Okra is an important vegetable, and its fresh fruit is rich in nutrition. Missing the harvest time, the okra pod senescence  will affect the taste. The whole protein is extracted by Tris-phenol method, and the whole protein is separated by polyacrylamide gel  electrophoresis. The obtained electrophoretic maps were compared. The results showed that the protein content of okra during the tender  fruit stage was much lower than that of the pods aging stage, and the best harvest time was seventh days to tenth days in growth. Key words： okra pod; protein; polyacrylamide gel electrophoresis 收稿日期：2018-05-14 基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金 （CARS-21）；长 沙药用植物种苗工程技术研究中心项目（kq1701025） 作者简介：谢 进（1984-）,女，满族，湖南株洲市人，助理研究员， 主要从事药用植物生物化学研究。 通讯作者：朱校奇 谢 进 等：黄秋葵荚果不同生长时期蛋白质变化初探 37 - - 耕作栽培 生理生化 相结合的方法对黄秋葵荚果的保鲜效果，结果表明， 由 2.0%N,O-羧甲基壳聚糖、25 g/mL 6-卞氨基腺嘌 呤、0.1 g/kg 脱氢醋酸钠混合制成的保鲜剂与脱乙烯 剂（KMnO 4 ）配合使用，塑料包装最佳厚度 0.02 mm， 在 13温度下贮藏时间可达 30 d。李慧妍 16 的研究 表明，在贮藏中，与 1-MAP相比，壳聚糖处理黄秋 葵荚果保鲜效果更佳。研究测定了黄秋葵荚果在不同 生长时期的蛋白质含量，分析了黄秋葵荚果蛋白质含 量与其生育时期的相关性，以期明确黄秋葵荚果的最 佳采收时期。 1 材料与方法 1.1 试验材料 试验于 2016年在湖南省农科院实验基地进行， 供试黄秋葵品种为自选品种，编号为 bj-1。采集生长 了 1、4、7、10、13、16 d（以花落现果为第 1天） 的黄秋葵荚果为材料。 主要试剂有交联聚乙烯吡咯烷酮、三羟甲基氨基 甲烷、乙二胺四乙酸、蔗糖、氯化钾、Tris-饱和酚、 乙酸铵、甲醇、过硫酸铵和四甲基乙二胺，均为国药 集团化学试剂。主要实验仪器有超纯水仪（Milipore）， 蛋白质电泳仪、凝胶成像仪，均为北京六一仪器厂生产。 1.2 试验方法 1.2.1 黄秋葵荚果全蛋白的提取 称取 1 g 不同生长 时期的黄秋葵荚果样品（-80保存或鲜样） ，倒入预 冷研钵，在液氮中研磨成粉末，以研磨到奶粉状为宜； 将粉末转入到离心管中，加入 3倍体积蛋白提取液（500  mmol/L Tris，50 mmol/L EDTA, 700 mmol/L蔗糖，100  mmol/L KCl，pH值 8.0）振荡 10 min，混匀，加入等 体积的 Tris-饱和酚，冰浴振荡 30 min；将样品放入 低温离心机， 4， 12 000 r/m离心 30 min，取酚相（上 层液） ，余下的沉淀和液体再加入 Tris-饱和酚，重复 酚提 1次，酚相收集到同一离心管中；向酚相中加入 3倍体积的 0.1 mol/L乙酸铵甲醇溶液，充分混匀，立 即可见白色絮状沉淀；-20沉淀过夜后放入低温离 心机，4，12 000 r/m离心 30 min，弃上清；沉淀再 用 0.1mol/L乙酸铵甲醇溶液洗涤； 4，12 000 r/m离 心 15 min，弃上清；重复 12次，蛋白沉淀再用预冷 丙酮洗涤，4，12 000 r/m离心 15 min，弃上清，重 复 12；将样品离心管敞口，室温下放置约 30 min， 使丙酮挥发；最终得到的沉淀冷冻干燥后置-80下 保存备用。 1.2.2 SDS-PAGE电泳比较分析 将不同生长时期提 取的黄秋葵荚果全蛋白质复溶后，采用 Brandford法 测定蛋白质含量。将已测定蛋白质浓度的黄秋葵荚果 蛋白质样品混合溴酚蓝上样液准备上样，将丙烯酰胺 储存液、分离胶缓冲液、10%过硫酸铵及 TEMED按 比例混合配制成 12%的分离胶，灌胶后，等待 3060  min，将丙烯酰胺储存液、浓缩胶缓冲液、10%过硫 酸铵及 TEMED按比例混合配制成 5%的浓缩胶，插 上电泳梳，静置 60 min，准备好电泳装置，上样，进 行 SDS-PAGE电泳，用 6080 V电压将蛋白质样品跑 过浓缩胶，再换成 100120 V电泳使溴酚蓝刚好跑出 电泳胶，关闭电源，取出电泳胶，经过考马斯亮蓝染 色后，脱色，用凝胶成像系统采集电泳胶图像，并对 蛋白质条带进行比较，观察不同生长时期黄秋葵荚果 的蛋白质变化情况。 2 结果与分析 2.1 不同生长时期黄秋葵荚果的外形 如图 1所示，在黄秋葵荚果生长前期，黄秋葵果 荚生长迅速，生长 16 d从 2 cm长至 12 cm，生长 7 d后， 荚果长度增长幅度不大，主要是荚果的直径有所增大。 1 d 4 d 7 d 10 d 13 d 16 d 图 1 不同生长时期黄秋葵荚果的外观 2.2 不同生长时期黄秋葵荚果的蛋白质含量 从图 2中可以看出，随着生长时间的延长，黄秋 葵荚果的蛋白质含量不断增加，其中生长 110 d，黄 秋葵荚果的蛋白质含量增加不明显，但生长 1016 d 时，黄秋葵荚果的蛋白质含量极显著增加，尤其是生 长至 16 d时，荚果蛋白质含量达 0.782 3 mg/g，是 13  d时的 2.4倍。 图 2 不同生长时期黄秋葵荚果的蛋白质含量  0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 4 7 10 13 16 蛋白质含量 （mg/g） 生长天数（d）  湖南农业科学（HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES） 2018年 7月  38 - - 耕作栽培 生理生化 2.3 不同生长时期黄秋葵荚果蛋白质的SDS- PAGE电泳比较分析 由图 3可知，在黄秋葵荚果生长的第 1天到第 10天，蛋白质含量很少，后期蛋白质含量显著增加， 同时在样品研磨中发现 1、4、7 d的样品，样品粉末 处于粘稠的胶状，10、13、16 d的样品逐渐变硬，呈 粉末状或粗纤维状。这也说明在黄秋葵荚果可食用时 期（110 d），蛋白质的含量较少，而在黄秋葵荚果老 化后（即黄秋葵荚果后期，生长大于 10 d） ，蛋白质 含量急剧增加。 图 3 不同生长时期黄秋葵荚果蛋白质的电泳图 3 结 论 试验结果表明，黄秋葵荚果采收时间在第 7天到 第 10天为宜，而到黄秋葵荚果成熟后期，纤维状物 质越来越多，蛋白质含量也越来越高，在这一个过程 中，蛋白质是否起到了关键作用，需进一步对不同生 长时期黄秋葵荚果的蛋白质进行差异比较，鉴定是否 存在促进黄秋葵荚果老化的蛋白质，从而通过调控其 基因，延缓黄秋葵荚果的老化。 参考文献： 1 李 欣，王玉英 . 介绍一种药食同源的新型蔬菜黄秋葵 J. 科 学种养，2012，（ 10）：50-51. 2 刘连军 . 黄秋葵的应用价值及栽培技术 J. 现代农业科技，2015， （19）：101-102. 3  娄风菊，连立峰，金海潮，等 . 黄秋葵的栽培与应用 J. 特种经济 动植物，2004，（ 7）：38. 4 吕美云，郭孟萍 . 食用秋葵 6种生命元素测定及药用价值初探 J.  江西中医学院学报，2001，（ 2）：72. 5 王君耀，周 峻，汤谷平 . 黄秋葵抗疲劳作用的研究 J. 中国现代 应用药学，2003，（ 4）：316-317. 6 杨 毅，金祖汉，毛培江，等 . 黄秋葵提取物抗疲劳的实验研究 J.  中国现代应用药学，2012，（ 12）：1091-1094. 7 Xia F B，Yu Z，Li M Q，et al. Antioxidant and Anti-Fatigue  Constituents of OkraJ. Nutrients，2015，7（10）：8846-8858. 8 Liu I M，TZeng T F，Liou S S，et al. Improvement of insulin  sensitivity in obese Zucker rats by myricetin extracted from Abelmoschus  moschatusJ. Planta Medica，2007. 73（10）：1054-1060. 9 Liu I M，TZeng T F，Liou S S，et al. Abelmoschus moschatus （Malvaceae）， an aromatic plant，suitable for medical or food uses to  improve insulin sensitivityJ. Phytotherapy Research，2009，24（2）： 233-239. 10 Okada Y，Okada M，Sagesaka Y. Screening of dried plant seed extracts  for adiponectin production activity and tumor necrosis factor-alpha  inhibitory activity on 3T3-L1 adipocytesJ. Plant Foods Hum Nutr， 2010，65（3）：225-232. 11 Sabitha V，Ramachandran S，Naveen K R，et al. Antidiabetic and  antihyperlipidemic potential of Abelmoschus esculentus（L.）Moench.  in streptozotocin-induced diabetic ratsJ. Journal of Pharmacy &  Bioallied Sciences，2011，3（3）：397-402. 12 Thole C，Brandt S，Ahmed N，et al. Acetylated rhamnogalacturonans  from immature fruits of Abelmoschus esculentus inhibit the adhesion  of helicobacter pylori to human gastric cells by interaction with outer  membrane proteinsJ. Molecules，2015，20（9）：16770-16787. 13 李学智 . 黄秋葵嫩荚的食用品质及贮藏的生理研究 D. 杭州：浙 江大学，2003. 14  许如意，罗 丰，袁廷庆，等 . 不同采摘期对黄秋葵果实性状和 品质的影响 J. 长江蔬菜，2011，（ 2）：18-20. 15  陈江萍 . 黄秋葵保鲜贮藏技术的研究 J. 食品研究与开发，2010， （8）：186-189. 16 李慧妍，秦 文，辛松林，等 . 壳聚糖和 1-甲基环丙烯对黄秋葵 果实低温贮藏品质及生理的影响 J. 食品与发酵工业， 2015，（ 12）： 202-207. （责任编辑：成 平）