大葱槲皮素研究进展综述

冯希环+刘倩倩+刘维信

摘 要：大葱是我国重要的蔬菜品种之一，长期以来，大葱主要是作为调味蔬菜使用，而对其富含的槲皮素以及保健作用认识欠缺。该文综述了近年来大葱槲皮素的研究进展，包括槲皮素的结构、生物合成、测定方法、分布以及影响因素等。

关键词：大葱；槲皮素；分布；影响因素；生物合成

中图分类号 S633.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）11-0073-02

The Research Progress of Quercetin in Welsh Onion

Feng Xihuan et al.

（College of Horticulture，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China）

Abstract：Welsh onion [Allium fistulosum（L.）var.giganteum Makino]is one of the important vegetables in China.Traditionally，welsh onion was consumed as a seasoning vegetable，while there was a lack of knowledge of the important role of its rich quercetin content on health.This paper reviewed the advances of quercetin research made in recent years，including the structure，bio-synthesis，measurement，distribution，and some factors affecting its accumulation.

Key words：Welsh onion；Quercetin；Distribution；Affecting factors；Bio-synthesis

大蔥[Allium fistulosum（L.）var.giganteum Makino]起源于地中海沿岸，是我国主要的蔬菜品种之一，在我国北方秋季的栽培面积仅次于大白菜、萝卜。由于长期的栽培驯化，我国各地产生了许多著名的大葱地方品种和大葱产品，如山东的章丘大葱以及河北的隆饶大葱等，尤其是章丘大葱以其优良的品质而享誉国内外，并曾被我国政府作为礼品馈赠外宾，大量出口日本等国家。大葱不仅可以生食，而且还是重要的调味品。由于其独特的含硫化合物使其具有显著的医疗功效，据明朝李时珍《本草纲目》中记载，葱具有治伤寒寒热，除肝邪气，利大小便，解耳鸣，治霍乱的功效；现代医学研究证明，葱具有健胃防腐，杀灭病菌（痢疾杆菌，葡萄球菌），刺激血液循环，抗过敏、抗血小板聚集、抗氧化以及减少血栓形成等作用。

随着槲皮素对健康作用研究的深入以及人们健康意识的增强，人们开始了对大葱等植物槲皮素的研究，研究如何通过育种方法改良以及栽培措施调控提高大葱槲皮素的含量，对于增进人民群众的健康具有重要的现实意义。

1 槲皮素的结构与生物合成

槲皮素，即3′、4′、3、5、7-五羟基黄酮，又名栎精、栎皮黄素，是类黄酮中的一类，具有双酚丙烷的三环结构。槲皮素的生物合成始于香豆酰CoA和丙二酰CoA，二者在查尔酮合成酶（CHS）的催化下形成查尔酮，查尔酮在查尔酮异构酶（CHI）催化下合成柚皮素，柚皮素又在黄酮醇-3-羟化酶作用下形成二氢山奈酚，之后在类黄酮3‘羟化酶作用下合成二氢槲皮素，最后，二氢槲皮素在黄酮醇合成酶作用下合成槲皮素[1]。查尔酮合成酶是槲皮素合成过程的关键酶。CHS基因以及与黄酮合成有关的其他4个基因已经从矮牵牛和一种浆果中克隆出来[2]。从矮牵牛（Petunia hybrida）花瓣cDNA克隆到的CHS-A基因全长1170bp，编码一个由389个氨基酸组成的多肽；该CHS-A启动子是光依赖性的，因而CHS基因的表达受蓝光和紫外光诱导[3]。

2 测定方法

杨尚军等通过IR、1H-NMR、EI-MS及化学方法，对大葱中的化学成分进行了分析鉴定，结果从中得到7种首次从大葱中获得的化学成分：β-谷甾醇（β-sitosterol）、胡萝卜苷（daucoste-rol）、槲皮素（quercetin）、芦丁（rutin）、山奈酚（kaempferol）、黄芩苷（baicalin）和葡萄糖（glucose）[4]。

刘维信等建立了一种测定大葱中槲皮素含量的方法，结果表明，槲皮素标准溶液在波长为256nm和362nm处有吸收峰。槲皮素标准溶液浓度在0～10mg/L范围内与吸光度（362nm）呈良好线性关系（r=0.97）。以80%乙醇浸提24h时槲皮素的提取率最高。章丘大葱和日本大葱葱叶的槲皮素含量显著高于葱白（P<0.05），但这2个品种间的槲皮素含量无显著差异[5]（P<0.05）。

3 分布与含量

槲皮素广泛分布于水果和蔬菜之中，Koo and Mohamed分析了28种蔬菜和9种水果中槲皮素含量，发现水果和蔬菜可食用部分的槲皮素大多介于10～15mg/kg，而大葱中槲皮素含量高达284～486mg/kg[6]，因而大葱是人们摄取槲皮素重要并且廉价的来源之一。国外有关葱属槲皮素的研究大多集中于洋葱（Allium cepa），而大葱上的研究较少，这与西方国家人们喜食洋葱而不喜欢大葱有关。在洋葱中发现斛皮素含量与洋葱葱头的颜色、类型以及品种有关：黄色品种较白色的含量高，而红色品种比黄色的含量高；外层部分较内层部分含量高[7]。张巍巍等也报道大葱槲皮素含量从上部-中部-下部逐渐递减[8]。刘维信等报告，不同大葱品种间葱白槲皮素含量存在显著差异，槲皮素平均含量为5.04～44.14mg·kg-1FW，大部分品种的槲皮素含量在10.0mg·kg-1FW左右。叶片的槲皮素含量为186.01～305.45mg·kg-1FW，显著高于葱白[9]。叶片槲皮素含量是葱白的10倍左右，可能与叶片较葱白接受较多阳光照射有关。研究还发现，葱白最内层组织的槲皮素含量显著高于外层组织，这与洋葱外皮组织含量高于内层组织的结果不同，可能与葱白和洋葱构成结构及接受光照等因素有关。

4 影响因素

4.1 贮藏时间 张巍巍等研究了9个大葱品种不同贮藏时间对大葱槲皮素含量的影响，发现大葱槲皮素含量在收获、贮藏1个月和贮藏2个月基本呈现低高低的趋势[8]，表明贮藏可能不会大幅度降低槲皮素的含量。

4.2 光照 秦俊芬等[10]以东京夏黑和潼光一本太大葱为试材，研究了大葱对不同遮光处理的形态和生理反应。结果表明：2种遮光处理均使供试大葱品种的株高，含水量，叶绿素含量以及Vc含量增加，而使可溶性糖含量减少。不同遮光程度对茎粗影响不同：与对照相比，遮白网使茎粗增加，遮黑网使茎粗减小。大葱生产中可依据实际情况而采取不同遮荫处理，以达到最佳产量和品质指标。徐敬敬等[11]报告UV辐射增强条件下供试大葱株高显著降低，而茎粗无显著变化；槲皮素含量显著升高，较对照增加11.7%；而叶绿素b含量显著降低；叶绿素a、叶黄素、含水量、Vc、可溶性糖含量无显著变化。大葱葱白中槲皮素含量远远低于葱叶片是由于栽培过程中培土造成的缺光所致。对几种作物增加紫外光照射不仅提高了类黄酮的含量，同时影响到植物代谢的其他过程。由于槲皮素具有较强的耐辐射能力[12]，大葱叶片中高含量的槲皮素有可能减缓紫外光对产量的负面影响。

5 展望

查尔酮合成酶基因表达的光诱导性，为蔬菜生产过程中通过光照调控，尤其是增加紫外光以提高槲皮素含量提供了可能。增加保护地设施紫外光有可能通过提高PAL 酶活性和诱导CHS基因大量表达增加大葱叶片中槲皮素的含量。但目前在日光温室特定的光温环境下，对补光提高槲皮素的含量的机制认识的缺乏，目前还不能提供切实可行的补光措施用以指导生产实践。因此，有必要就保护地弱光条件下大葱槲皮素合成及光调控机理进行深入探讨，为将来生产上提高和改善保护地大葱品质提供可操作性的理论依据。

参考文献

[1]郭欣慰，黄丛林，吴忠义，等.植物类黄酮生物合成的分子调控[J].北方园艺，2011（4）：024-207.

[2]Jaakola，L.，Maatta，K.，Pirttila，et al.Expression of genes involved in anthocyanin，proanthocyanidin，and flavonol levels during bilberry fruit development[J].Plant Phys.，2002，130：729-739.

[3]王曼，王小菁.蓝光，紫外光的受体及其对CHS表達诱导的研究[J].植物学通报，2002，19（3）：265-271.

[4]杨尚军，杨丙生，李胜，等.大葱非挥发性化学成分的分析鉴定[J].山东农业科学，2012，44（9）：43-44.

[5]刘维信，冯希环，蔡宋宋，等.大葱槲皮素含量的测定[J].中国农学通报，2008，24（3）：266-269.

[6]Koo Hui，M.，Mohamed，S.Flavonoid content of edible tropical plants[J].J.Agric.& Food Chem.，2001，49：3106-3112.

[7]Patil，B.S.and L.M.Pike.Distribution of quercetin content in different rings of various colored onions（Allium cepa.L.）cultivars[J].J.of Hort.Sci.，1995，70（4）：643-650.

[8]张巍巍，王立乔，赵玉靖，等.不同品种大葱槲皮素含量变化规律研究[J].北方园艺，2016（6）：32-34.

[9]刘维信，邢晓静，冯希环，等.大葱不同组织中槲皮素含量差异研究[J].园艺学报，2009，36（增刊）：2013-2013.

[10]秦俊芬，邢晓静，刘维信.大葱对遮光处理的形态和生理应[J].中国农学通报，2010，26（6）：204-207.

[11]徐敬敬，李静，冯希环，等.紫外光增强对大葱形态和生理指标的影响[J].中国农学通报，2008，24（11）：307-309.

[12]洪梅，梁红，潘伟明.槲皮素耐辐射初步研究[J].农业与技术，2004，24（2）：45-51. （责编：张宏民）