发酵乳杆菌多铜氧化酶的异源表达及酶学性质

生物胺是一种存在于发酵食品中的含氮小分子有机化合物,过量摄入可能引起过敏或其他不良反应。利用酶法降解是减少发酵食品中生物胺含量从而保障食品安全的有效方法之一。文中成功克隆了来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶基因,在大肠杆菌中表达的酶活水平为484 U/L。通过镍柱亲和层析方法获得了此多铜氧化酶的纯酶。该多铜氧化酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为3.5,其K_m为1.3 mmol/L,V_(max)为7.67×10~(-2) mmol/(L·min)。对酶的应用特性研究表明,来源于发酵乳杆菌的多铜氧化酶对18%(W/F)NaCl有一定的耐受性,并可降解包括色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺和亚精胺在内的7种生物胺。其中它对组胺和酪胺的降解能力最高,分别为51.6%和40.9%。此外,该酶对酱油中的生物胺也有普遍降解作用,使用较低酶量(500 U/L)时,对酱油中总胺的降解率达到10.6%。多铜氧化酶具备降解发酵食品中生物胺的潜力,为进一步实现这类食品酶的实际应用奠定基础。     

多胺对渗透胁迫下甘蔗愈伤组织诱导和分化的作用

0．4mmol／L的多胺（精胺、亚精胺和腐胺）处理渗透胁迫下的甘蔗心叶或愈伤组织后,愈伤组织的诱导和绿苗的分化受到促进,苗重增加;SOD和过氧化氢酶活性增强,谷胱苷肽含量增多,MDA含量下降。精胺、亚精胺的效果优于腐胺。     

多胺对裸大麦离体叶片活性氧代谢的影响

裸大麦离体叶片分别在光照和暗诱导下,以腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)等 3种多胺,分别用2 mmol/L、0.5 mmol/L、和 0.2 mmol/L3种浓度处理,均使丙二醛(MDA)累积减少,延缓过氧化氢酶和SOD活性的下降。以 CaCl_2(5 mmol/L)+Spd(0.5mmol/L)处理,可降低Spd(0.5 mmol/L)的效应。因此多胺延缓离体叶片衰老与活性氧代谢有关,并且进入细胞时,与Ca发生竞争。     

外源多胺对盐胁迫下玉米叶绿体结合态多胺水平和光合作用的影响

在100 mm o l/L N aC l胁迫下,研究了外源多胺-腐胺(Pu t)、尸胺(C ad)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对玉米幼苗生长、光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、叶绿体结合多胺和叶片丙二醛(M DA)含量以及抗氧化酶活性的影响.结果表明,叶面喷施1 mm o l/L的Pu t、Spd和Spm可显著增加盐胁迫下玉米幼苗干物质重、叶绿体内结合态多胺的含量、叶片净光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm),并降低了叶片中M DA含量.外源Spd和Spm明显增加盐胁迫下玉米幼苗的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;外源Pu t可增强APX和POD活性,对CAT活性的影响不明显.这些结果表明多胺对玉米盐害的缓解作用可能是由于提高了叶绿体中结合态多胺的含量和叶片抗氧化酶的活性,从而增强了盐胁迫下的玉米光合能力.     

多胺对烟草根系生长发育的影响（简报）

土培、砂培和水培试验表明 0.1～0.5 mmol/L的多胺(腐胺和亚精胺)都明显促进烟草侧根发生,增加根数、根长、根体和及根干重,提高根系活力,亚精胺的此种作用大于腐胺。     

盐胁迫对不同耐盐性枣树品种根系和叶片中多胺含量及多胺氧化酶活性的影响

为探讨枣(Ziziphus jujuba Mill.)树中多胺及多胺氧化酶活性与其耐盐性的关系,对耐盐性强的‘金丝小枣’和耐盐性弱的‘冬枣’2 年生苗中不同状态和种类的多胺和多胺氧化酶活性进行了研究.结果表明,在120 mmol L^-1 NaCl 盐胁迫下,枣树根系和叶片中的多胺含量升高,耐盐性强的品种的上升幅度显著大于耐盐性弱的品种;随着盐胁迫时间的延长,根系和叶片中多胺含量逐渐降低,耐盐性弱的品种的降低幅度显著大于耐盐性强的品种,叶中的多胺含量的降低幅度大于根中的,结合态多胺的降低幅度大于游离态多胺的、精胺和亚精胺的降低幅度大于腐胺的;两个品种根系和叶片中多胺氧化酶(PAO)活性均明显高于二胺氧化酶(DAO)活性,盐胁迫下耐盐性弱的品种酶活性增强幅度显著大于耐盐性强的品种.这些说明,枣树品种的耐盐性与其内源多胺的组成、含量有关,多胺氧化酶的种类与活性对盐胁迫的响应也密切相关,多胺积累有利于提高枣树品种的耐盐性.     

盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0～300mmol/LNaCl对大麦(Hordeum-vulgare-L.)幼苗生长速率、根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0～200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶(PAO)以及转谷酰胺酶(Tgase)活性明显提高,而在300 mmol/L NaCl处理下活性下降。与之对应,游离腐胺（Put）含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势,亚精胺(Spd)和在根系内检测到的未知多胺(Pax)在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降。盐处理前后精胺(Spm)含量变化不明显。低浓度盐处理时游离态（Spd+Pax）/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降。结合态Put、Spd和Pax含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降。统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd+Pax）/Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd、Pax与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd 、Pax以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高.     

多胺氧化酶检测方法的改进及其在低氧水培黄瓜根系中的应用

对多胺氧化酶活性检测方法进行了改进,多胺氧化产物H2O2浓度的最低检测量可从1.25μmol·L-1降低到0.65μmol·L-1,其显色产物具有良好的稳定性与重现性.用改进的方法检测的低氧水培下黄瓜根系多胺氧化酶活性比通气对照提高2.45倍,酶氧化底物以精胺(Spm)为最佳,最适pH值为6.5.     

渗透胁迫和CO~(++)对小麦幼苗内源多胺含量和乙烯产生的影响

抗旱和不抗旱的小麦幼苗叶片与根系,在1MPaPEG渗透胁迫下释出乙烯和生成内源腐胺、亚精胺和精胺的数量增加。当增加2mmol钴离子处理6h和12h后,乙烯生成显著受到抑制,而亚精肢和精胺呈现进一步增加。表明钴离子阻遏了氨基环烷羧酸向乙烯转变的途径,并为多胺合成提供了更多的底物,从而有利于提高小麦抗衰老和抗旱的能力,抗旱品种表现更为明显。     

嫁接对铜胁迫下黄瓜幼苗根系多胺代谢的影响

采用营养液栽培法,研究了嫁接(以黑籽南瓜为砧木)对铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力及多胺代谢的影响.结果表明:铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力下降,电解质渗漏率升高,而嫁接苗的变化幅度显著小于黄瓜自根苗;铜胁迫下黄瓜嫁接植株根系中除游离态腐胺(Put)含量显著低于自根苗外,结合态和束缚态Put、3种形态亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量均显著高于自根苗,嫁接苗根系中游离态Put含量及腐胺/多胺(Put/PAs)显著低于自根苗;铜胁迫下,嫁接苗根系精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(SAMDC)活性高于自根苗,而二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性显著低于自根苗.表明嫁接黄瓜幼苗根系PAs的合成增加,降解减少,使PAs含量维持在较高水平,从而提高了黄瓜幼苗抗铜胁迫能力.     

盐适应过程中香根草内源游离态、结合态、束缚态多胺含量的变化

研究了不同浓度NaCl胁迫下,香根草（Vetiteria zizanioides）根、叶中的游离态、结合态、束缚态多胺（PAs）[包括腐胺（Put）,尸胺（Cad）,亚精胺（Sod）和精胺（Spm）]含量的变化。在中度盐胁迫（100,200mmol L^-1NaCl）9天时,香根草基本能够正常生长,但在重度盐胁迫（300mmol L^-1NaCl）下,其生长受到严重抑制。在上述3个不同浓度的NaCl胁迫下,香根草根、叶中游离态Put,Cad,spd,Stma和总的游离态PAs含量明显下降,在高盐浓度下下降幅更大;结合态Put,Cad,Sod,Spm和总的结合态PAs含量显著上升,但在重度盐胁迫下升幅较小或与对照相当;束缚态Put,Cad和总的束缚态PAs含量均减少,而束缚态Spd和Spm含量在叶中是下降的,在根中则增加,且在中度盐胁迫下更明显。对根和叶片而言,除游离态（Spd＋Spm）,Put比值在重度盐胁迫下较对照显著下降外,其它游离态、结合态、束缚态和总的（Spd＋Spm）／Put比值在不同盐胁迫下均上升,在中度盐胁迫下更明显。这表明,维持多胺总量的稳态和较高的（Spd＋Spm）／Put比值是香根草适应中度盐胁迫的一个重要机制。     

氯化钠胁迫对嫁接黄瓜叶片多胺含量的影响

以日本耐盐品种‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以’新泰密刺’黄瓜为接穗,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,对黄瓜嫁接和自根植株不同时期叶片中不同形态多胺含量的变化进行了研究.结果表明：NaCl胁迫下黄瓜嫁接植株游离态腐胺（Put）含量在胁迫2 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著高于自根植株;游离态亚精胺（Spd）和游离态精胺（Spm）含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株;游离态多胺总量（PAs）在胁迫第4天出现峰值;嫁接植株游离态Put/PAs值在胁迫4 d时与自根植株无显著差异,其余胁迫时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株;嫁接植株结合态和束缚态Put、Spd和Spm含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株,结合态和束缚态PAs在胁迫第6天出现峰值;结合态多胺的Put/PAs值和(Spd+Spm)/Put值变化趋势与游离态多胺一致;嫁接植株束缚态Put/PAs值在胁迫6 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株.表明黄瓜嫁接植株表现出较强的耐盐特征.     

一氧化氮缓解盐胁迫对玉米生长的抑制作用

研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)对NaCl 100mmol/L胁迫下玉米幼苗生长的影响.结果表明:0.1～200μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),特别是100μmol/L SNP处理可以显著提高盐胁迫下玉米幼苗的干物质积累速率.100μmol/L的SNP处理还显著提高了叶绿素含量、植株体内K /Na 比和(Spd Spm)/Put的比值,降低膜透性.推测NO对盐胁迫下玉米生长抑制的缓解作用是由于NO促进根系对K 的选择性吸收及其向地上部的运输,而降低对Na 的吸收及其向地上部的运输,并促进Put向Spd和Spm的转化.     

NaCl胁迫对菜用大豆种子多胺代谢的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol·L-1NaCl胁迫下,对耐盐性不同的两个品种菜用大豆种子的丙二醛(MDA)含量和多胺(PAs)代谢进行了研究.结果表明:NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的MDA含量,但耐盐品种‘绿领特早’(LL)的增幅低于盐敏感品种‘理想高产95-1’(LX).与LX相比,LL种子在整个NaCl胁迫期间均维持了相对较高的游离态精胺(Spm)、结合态Spm、结合态亚精胺(Spd)、束缚态Spd和束缚态腐胺(Put)含量,较高的(Spd +Spm )/Put 和(cPAs+bPAs)/fPAs值及较低的Put/PAs值,在胁迫中、后期(9～15 d)维持了相对较高的游离态Spd含量;胁迫期间,LL的精胺酸脱羧酶(ADC)长时期(6～15 d)保持相对较高的活性,而多胺氧化酶(PAO)则长时期(6～15 d)维持相对较低的活性.综上,LL具有较强的多胺合成能力及较强的Put向Spd和Spm以及游离态多胺向结合态和束缚态多胺转化的能力,进而有效抑制了细胞的膜脂过氧化,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一.     

节瓜茎尖多胺含量和比值与花性别分化的关系

以4个不同基因型的节瓜为材料,通过两个发育时期（10、19片叶展平）茎尖取样,研究了多胺（PA）含量和比值与植株花性别分化的关系。结果表明,节瓜茎尖4种多胺含量差异显著,两个取样时期都是亚精胺（Spd）〉腐胺（Put）〉尸胺（Cad）〉精胺（Spm）。10片叶展平时期多胺含量与节瓜花性别分化之间没有明确的相关性;19片叶展平时期,节瓜茎尖Put、Spd和多胺总量与植株雌花分化比例呈极显著的正相关,而Cad则与雌花分化比例呈极显著的负相关。在两个取样时期,复合指标Spd/PA都与植株雌花分化比例呈显著的正相关,而（Put＋Cad）/（Spd＋Spm）均与之呈显著的负相关,可以较好地预测节瓜的花性别分化状况。     

NaCl胁迫对结荚期菜用大豆叶片游离态多胺水平的影响

采用蛭石栽培,在100mmol·L-1NaCl胁迫下,对耐盐性不同的2个菜用大豆[Glycinemax(L.)Merr.]品种结荚期干物质积累、单株产量及叶片游离态多胺(PAs)水平的变化进行了研究。结果表明:NaCl胁迫显著降低了菜用大豆植株干重及单株产量,但耐盐品种"绿领特早"的降幅低于盐敏感品种"理想高产95-1";与"理想高产95-1"相比,"绿领特早"叶片在整个NaCl胁迫期间均维持了相对较低的H2O2含量、游离态腐胺(Put)含量及较高的游离态亚精胺(Spd)含量,在胁迫6～15d期间维持了相对较高的游离态精胺(Spm)含量、(Spd+Spm)/Put值及较低的Put/PAs值。说明耐盐品种"绿领特早"叶片具有较强的由游离态Put向游离态Spd和Spm转化的能力,维持了较低的游离态Put含量和较高的游离态Spd及Spm含量,进而抑制了活性氧过量积累。     

水分胁迫对小麦幼苗叶片多胺含量的影响

水分胁迫下小麦幼苗叶片多胺含量变化的研究表明,聚乙二醇(PEG)的渗透胁迫明显提高了抗旱性强的周麦系列幼苗叶片游离态Put、Spd和Spm的含量和抗旱性弱的温麦6号的Put含量。外源Spd显著提高了水分胁迫下温麦6号的Spd的含量,对其抗性也有所改善。外源MGBG(Spd和Spm生物合成抑制剂)可提高水分胁迫下周麦12号Put的含量,但降低了Spd和Spm的含量和幼苗的抗性。     

Abscisic acid increases the content of free polyamines and delays mitotic activity induced by spermine in isolated embryonic axes of chick-pea seeds

The effects of abscisic acid (ABA) on the free polyamine: spermine (Spm), spermidine (Spd), putrescine (Put) and cadaverine (Cad) content, mitotic index (MI) and DNA synthesis have been studied in embryonic axes isolated from chick-pea ( Cicer ariennum L.) seeds. Spermine and spermidine decreased in controls during the first 24 h of germination, the former by 70% and the latter by 20%. This decrease was slowed down by ABA (5 μ M or 25 μ M ) in response to its concentration; at 24 h the values for Spm and Spd were 3-fold and 1.5-fold those of the controls, respectively. Exogenous ABA induced the synthesis of Put from 0 to 24 h, by which time the content of this polyamine had doubled. The controls at 24 h registered the same Put content as those with 25 μ M ABA, suggesting that ABA had ceased to induce Put synthesis. The pattern for cadaverine ABA-induced synthesis was similar to that of Put. From 18 to 24 h, however, the level of Cad in the controls was 3 times higher than in the treatments. The mitotic index in meristem cells reached a maximum at 30–36 h, when cell elongation stopped in the sub-apical region. This maximum was lowered by exogenous ABA in response to the concentration and occurred 12 h earlier in the presence of Spm (0.1–1.0 m M ), which induced high MI levels during the period studied. With 10 m M Spm, two complete waves of mitosis were observed, but when Spm and ABA were added together, the tetramine had no observable effect. Spermine stimulated ³H-thymidine uptake as well as DNA synthesis, with a maximum at 12 h, but did not counteract the inhibitory effect of ABA. Our results suggest that ABA causes changes in mitotic activity that Spm cannot overcome.     

Excretion of polyamines in alfalfa and tobacco suspension-cultured cells and its possible role in maintenance of intracellular polyamine contents

Changes in polyamines (PAs) in cells and cultivation media of alfalfa (Medicago sativa L.) and tobacco bright yellow 2 (BY-2) (Nicotiana tabacum L.) cell suspension cultures were studied over their growth cycles. The total content of PAs (both free and conjugated forms) was nearly 10 times higher in alfalfa, with high level of free putrescine (Put) (in exponential growth phase it represented about 65-73% of the intracellular Put pool). In contrast, the high content of soluble Put conjugates was found in tobacco cells (in exponential phase about 70% of the intracellular Put). Marked differences occurred in the amount of PAs excreted into the cultivation medium: alfalfa cells excreted at the first day after inoculation 2117.0, 230.5, 29.0 and 88.0 nmol g(-1) of cell fresh weight (FW) of Put, spermidine (Spd), spermine (Spm) and cadaverine (Cad), respectively, while at the same time tobacco cells excreted only small amount of Put and Spd (12.7 and 2.4 nmol g(-1) FW, respectively). On day 1 the amounts of Put, Spd, Spm and Cad excreted by alfalfa cells represented 21, 38, 12 and 15% of the total pool (intra- plus extra-cellular contents) of Put, Spd, Spm and Cad, respectively. In the course of lag-phase and the beginning of exponential phase the relative contents of extracellular PAs continually decreased (with the exception of Cad). On day 10, the extracellular Put, Spd, Spm and Cad still represented 11.3, 10.9, 2.1 and 27% of their total pools. The extracellular PAs in tobacco cells represented from day 3 only 0.1% from their total pools. The possible role of PA excretion into the cultivation medium in maintenance of intracellular PA contents in the cells of the two cell culture systems, differing markedly in growth rate and PA metabolism is discussed.