辣椒降糖活性的研究进展及应用前景

辣椒是我国重要的功能性蔬菜，具有重要的营养价值及药理作用。辣椒尤其辣椒素在防治糖尿病领域的研究较多，但其辛辣特性限制了辣椒在降糖产业应用的范围及剂量。本研究从辣椒活性物质、提取物、辣椒饮食等方面阐述了辣椒的降糖活性。从产业化角度，建议选育辣椒素含量低而降糖效果好的辣椒，以期为降糖型辣椒的功能食品研发提供原料。     

生物技术在辣椒育种研究上的应用

综述了国内外组织及器官培养、分子标记和基因工程三大生物技术在辣椒育种的研究与利用，并进行了展望。     

辣椒生理代谢及其昆虫种群对特高压电场的响应

【目的】通过研究不同电磁场强度对辣椒生长发育、生理代谢、田间害虫和天敌种群数量的影响,客观评价特高压电场曝露对植物和昆虫的生态环境安全性。【方法】将田间种植的辣椒持续曝露在强度为0、2和10 kV/m的电磁场下,测定辣椒在不同强度电磁场下的生长发育和氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化氢酶,CAT;过氧化物酶,POD)和解毒酶活性(谷胱甘肽-S-转移酶,GST),并调查不同强度的电磁场下辣椒田间害虫和天敌种群数量。【结果】随着曝露时间的增长,2kV/m强度电磁场处理下5月30日、6月10日调查到的辣椒株高较0 kV/m和10 kV/m处理组显著增加(P<0.05),2 kV/m强度电磁场处理下辣椒茎粗较0kV/m和10kV/m处理组显著增加(P<0.05),调查后期(6月10日、6月20日)2 kV/m强度电磁场处理下叶绿素的含量与0 kV/m无明显差异、显著高于10 kV/m。酶活力测定结果表明,总体上来说空白对照组的酶活力是低于处理组(2 kV/m、10 kV/m)酶活力的,2 kV/m处理下辣椒苗期和花期POD和GST活力显著高于对照处理(P<0.05),10 kV/m处理下辣椒结实期SOD和POD活力显著高于2 kV/m处理(P<0.05),而2 kV/m和10 kV/m处理下辣椒结实期CAT活力显著低于0 kV/m处理(P<0.05)。害虫种群动态结果表明,10 kV/m处理下黄守瓜Aulacophora indica(Gmelin)和瓜蓟马Thrips fevas Schrank种群数量显著低于2 kV/m处理(P<0.05),而2 kV/m处理下瓜蚜Catton aphid种群数量显著高于10 kV/m处理(P<0.05)。天敌种群动态结果表明,10 kV/m处理下草间小黑蛛Hylyphantes graminicola(Sundevall,1829)和中华草蛉Chrysoperla sinica Tjeder种群数量显著高于0 kV/m和10 kV/m处理(P<0.05)。【结论】2 kV/m电磁场对辣椒的生长发育有促进作用,10 kV/m电磁场处理可显著增加辣椒结实期的SOD和POD酶活力。随着电磁场强度的增加,10kV/m处理下,辣椒植株上主要害虫黄守瓜和瓜蓟马种群数量显著降低,而10 kV/m处理下田间天敌草间小黑蛛和中华草蛉种群数量显著增加。     

不同果色辣椒CCS基因克隆及表达分析

果实颜色是辣椒重要的商品性状之一。本研究以观赏椒GS6、Z1，甜椒SP01及黄色突变体SP02为材料，探究辣椒红素/辣椒玉红素合酶(CCS)基因在不同成熟果色辣椒中的序列差异和表达特性，初步解析辣椒不同成熟果色形成分子机理。研究结果显示：成熟色为红色的GS6、Z1和SP01中均能克隆到CCS全长基因，且序列无差异，其全长1497bp，编码498个氨基酸，只包含一个开放阅读框序列，没有内含子序列；而黄色突变体SP02中未能克隆出CCS基因；聚类和系统进化分析发现辣椒CCS基因与茄科作物的番茄、中华辣椒和灯笼辣椒等植物的亲缘关系较近；qRT-PCR分析结果显示：在GS6中，CCS基因在花中的表达量最高；在Z1和SP01中，CCS基因在果实中的表达量显著高于其他组织，在根中表达量最低；而在SP01的茎和叶以及SP02的所有组织中，CCS基因均未表达。在果实不同发育时期，CCS基因在SP01花后30 d（Ⅲ期）、GS6和Z1花后40d（Ⅳ期）表达量显著上升。研究结果表明，甜椒黄色突变体SP02果实颜色的形成可能和CCS基因的缺失或变异密切相关，而在成熟色为红色的辣椒中CCS基因的表达可能在果实颜色形成过程中发挥着重要的作用。     

氧化铈纳米颗粒种子引发对盐胁迫下辣椒种子萌发及幼苗生长的影响

氧化铈纳米颗粒(CeO₂NP_S),因具有较强的自由基清除能力和抗氧化酶特性,已被证明可提高植物的耐盐性,但其对辣椒种子引发作用和机制尚不明确。为揭示CeO₂NP_S种子引发处理辣椒对盐胁迫下的萌发及幼苗生长的影响,以辣椒品种(Capsicum annuum)茂蔬360为试验材料,设置了7个CeO₂NP_S浓度(0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol·L^-1),以未引发处理组为对照,研究不同浓度CeO₂NP_S种子引发处理后对盐胁迫下辣椒种子萌发、幼苗生物量和生理生化指标的影响。结果表明:(1)0.5 mmol·L^-1 CeO₂NP_S种子引发处理后的种子,其可溶性蛋白质、脯氨酸含量和过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸(AsA)含量和AsA/DHA比值显著提高,超氧阴离子(O₂^-)含量显著降低; 盐胁迫下,该处理种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数最大。(2)0.4 mmol·L^-1 CeO₂NP_S种子引发处理的幼苗在盐胁迫下的鲜重、干重和根长最大,幼苗的可溶性蛋白质、AsA含量和AsA/DHA比值均显著提高。综上认为,CeO₂NP_S引发处理不仅可通过降低种子水势、促进贮藏物质代谢和提高抗氧化能力提高种子在盐胁迫下的发芽率,还可在苗期通过增强蛋白合成和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)促进盐胁迫下幼苗的生长。     

γ-氨基丁酸(GABA)种子引发缓解辣椒盐胁迫的效果及生理生化的变化

种子引发是提高作物生长期耐盐性的有效方法,而γ-氨基丁酸(GABA)种子引发对辣椒(Capsicum annuum)耐盐性的效果和作用机制尚不清楚。该研究以‘茂蔬360''朝天椒为材料,分析了不同浓度γ-氨基丁酸(0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 μmol·L^-1)种子引发对4～6叶期100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下的植株生物量、渗透调节物质、抗氧化能力、光合作用系统及钾钠离子吸收的影响。结果表明:(1)种子引发能显著增加盐胁迫下辣椒植株的生物量,以6.0 μmol·L^-1 GABA引发处理的效果最佳。(2)种子引发处理增加了盐胁迫下植株的可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸的含量,同时,O₂^-和MDA的含量下降,抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性增强,叶片叶绿素含量增加,叶片叶绿素荧光参数受胁迫影响程度低,叶绿素荧光指标包括F_v ''/F_m ''、qP_Lss、QY_Lss、NPQ_Lss和Rfd均有所上升。根、茎中的K⁺含量和K⁺/Na⁺比值下降。(3)灰色关联度分析表明,GABA种子引发主要通过提高POD、CAT的活性和渗透调节物质含量来缓解盐胁迫对辣椒植株的伤害。综上所述,6.0 μmol·L^-1 GABA种子引发可有效提高辣椒苗期的耐盐性,其作用机制可能是提高了盐胁迫下辣椒植株的抗氧化能力和渗透调节能力。     

辣椒摄入与人群健康风险的关联研究

目的：探讨食用辣椒与人群健康风险之间的关联，为国民健康膳食提供参考。方法：应用美国国家癌症所的前列腺、肺、结直肠及卵巢癌筛查数据库（PLCO）的人群数据，整合基线调查问卷与膳食调查问卷所得数据作为基线信息。按照辣椒食用量四分位数将研究人群分为四组：Q1组（0~2.51 g/d）、Q2组（2.51~7.16 g/d）、Q3组（7.16~8.6 g/d）、Q4组（≥8.6 g/d）。绘制生存曲线、运用Cox比例风险回归模型评估食用辣椒与人群原因别死亡率的关联程度。结果：共纳入112 526例研究对象，以Q1组为参照，Q2组、Q3组、Q4组的全因死亡的风险比（HR）及其95%可信区间（95%CI）分别为1.07（1.02，1.13）、1.07（1.01，1.14）、1.08（1.02，1.14）；癌症死亡的HR（95%CI）分别为1.20（1.10，1.32）、1.21（1.09，1.35）、1.13（1.03，1.25）；缺血性心脏病死亡Q4组的HR（95%CI）为1.37（1.17，1.60）。结论：随着辣椒摄入增加，人群全因、癌症、缺血性心脏病的死亡风险升高，表明辣椒与人群健康存在统计学关联。