荞麦种子萌发期多种抗氧化酶活性的研究

通过研究荞麦种子萌发期(0～7 d)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ASP)四种抗氧化酶的酶活性变化,以及对自由基等的清除效果,分析荞麦种子内在抗氧化酶系统在萌发期对细胞膜结构的修复及保护作用。实验结果表明:荞麦种子在萌发期产生的活性氧、自由基等对四种抗氧化酶均有激活效应,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性最先上升,其他三种酶随其后被激活,四种酶的氧化反应存在一定关联性和协同作用。苦荞的抗氧化酶活性高于甜荞。     

外源蔗糖和Ca2+对荞麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感荞麦品种‘TQ-0808’为实验材料,在100mmol·L-1NaCl胁迫下研究添加不同浓度蔗糖和Ca2+处理对荞麦幼苗耐盐性的影响。不同浓度的外源蔗糖和Ca2+处理均能明显降低盐胁迫下荞麦叶片的质膜透性和丙二醛(MDA)含量,明显增加荞麦叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及净光合速率,且外源Ca2+处理的增加效果明显好于外源蔗糖处理。说明外源蔗糖和Ca2+处理能明显改善盐胁迫下荞麦幼苗的耐盐性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,外源蔗糖和Ca2+处理的最适浓度分别为6mmol·L-1和20mmol·L-1。     

Ca~(2+)通过膜脂影响肌质网Ca~(2+)-ATP酶的活性与Ca~(2+)转运功能

重建在大豆磷脂脂质体上的兔骨骼肌肌质网Ca~(2+)—ATP酶在ATP驱动下可将溶液中的Ca~(2+)转运到脂酶体内部;外加EGTA则可除去脂酶体外部的Ca~(2+),由此可得到四种含Ca~(2+)状态不同的脂酶体:(1)内、外都无Ca~(2+);(2)仅外部有Ca~(2+);(3)内、外都有Ca~(2+);(4),仅内部有Ca~(2+).用DPH和AS系列萤光探针对这四种含Ca~+状态不同的脂酶体的膜脂流动性进行了测定,结果表明:脂酶体外部加入Ca~(2+),脂双层外表面的流动性降低.当Ca~(2+)进入脂酶体内部后,内表面膜脂的流动性也降低,而且外层膜脂流动性进一步降低.脂酶体内、外的Ca~(2+)含量不同时,Ca~(2+)—ATP酶功能状态也不同.转运到脂酶体内部的ca~(2+)积累到一定浓度后,通过Ca~(2+)泵向内转运的Ca~(2+)及Ca~(2+)—ATP酶活力都受到了抑制.转运进行到第四分钟时的酶活只有第一分钟的9%.但在相同的实验条件下,失去了完整的膜结构的纯化的Ca~(2+)—ATP酶蛋白没有被抑制.这提示完整的膜结构是这种抑制作用所必需的,而且膜两侧Ca~(2+)浓度的梯差可通过影响膜脂来调节Ca~(2+)—ATP酶的功能.     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯长期暴露对鲤鱼毒理学指标的影响

以吐温80和水为对照组,用5 mg·L-1、20 mg·L-1、80 mg·L-1、160 mg·L-1的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)对鲤鱼暴露染毒20 d,用试剂盒等方法研究了DEHP对鲤鱼肝脏抗氧化防御系统、肝解毒酶、能量代谢酶和肝损伤标志酶的影响。结果表明,与水空白对照组和吐温80组相比,各浓度DEHP组,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力和抗超氧阴离子自由基能力的差异均无统计学意义,谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)活力表现为低促高抑,160 mg·L-1组抗羟自由基能力显著降低,丙二醛(MDA)含量显著升高。研究结果还表明,在DEHP实验浓度范围内,谷胱甘肽硫转移酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力表现为低促高抑,而160 mg·L-1组7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶、Na+K+-ATPase、单胺氧化酶(MAO)活力和各DEHP组Ca2+Mg2+-ATPase活力均受到了显著抑制,20 mg·L-1以上组肝γ-谷氨酰转肽酶活力则显著升高。结果显示,一定浓度的DEHP能损伤肝脏组织,并对肝组织的毒理学指标产生影响。     

Mn~(2+)和Cu~(2+)与脂质体和脂酶体相互作用的ESR研究

用ESR实验研究了Mn~(2 )、Cu~(2 )与DOPC,DPPC,SPL,DOPA,DPPA脂质体及其与H~ -ATP酶复合体重组的脂酶体的相互作用.通过Mn~(2 )—ESR谱线强度以及Cu~(2 )—ESR谱g因子的测量得出,磷脂分子头部不同的化学组成及其脂酰链的不同状态决定了Mn~(2 )、Cu~(2 )与膜脂结合的强弱程度,通过脂质体和脂酶体中自旋标记物5NS—ESR谱的测量进一步得出Mn~(2 )的结合增大了膜脂排列的序参数,而酶复合体的嵌入都导致与膜脂结合的Mn~(2 )比例减小.因而,当Mn~(2 )与脂酶体相互作用时,膜脂的排列最终达到一个平衡状态.在中性磷脂脂酶体的膜与Mn~(2 )之间,这种相互作用不明显.     

Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ce~(3+)对猪胰α-淀粉酶活性的影响

分别研究了Pb2 + 、Cd2 + 和Ce3 + 对Ca (Ⅱ )α 淀粉酶活性影响及对其Ca2 + 的竞争作用 .结果表明三种金属离子低浓度情况下 (0 5～ 5mmol/L)对α 淀粉酶具有激活现象 ,而较高浓度则抑制酶活力 .Pb2 + 、Cd2 + 和Ce3 + 竞争置换α 淀粉酶中Ca2 + 能力的大小是 :Pb2 + >Cd2 + >Ce3 + ,其抑制酶活作用大小 :Pb2 + >Cd2 + >Ce3 + .     

Hg~(2+)对苜蓿叶片的毒害效应

研究了Hg2 + 对苜蓿叶片的毒害效应。结果表明 :随着Hg2 + 浓度的增加和处理时间的延长 ,叶绿素含量下降 ,电导度上升 ;低Hg2 + 浓度及短时间处理 ,超氧阴离子自由基 (O·2 )和丙二醛 (MDA)含量增加 ,SOD、POD和CAT等保护酶活性升高 ,表明膜系统受到了伤害 ;高Hg2 +浓度及长时间处理 ,O·2 和MDA含量下降 ,SOD、POD和CAT等保护酶活性降低 ,表明细胞结构和功能受到了不可逆的伤害。     

Cu~(2+)胁迫条件对涡虫体内过氧化氢酶活性的影响

实验以0 .2 5、0 .5、1.0、2 .0mg·kg- 1 4种质量浓度的CuSO4 溶液培养东亚三角头涡虫(Dugesiajaponia) 4 8h后,提取其体内蛋白质并测定其过氧化氢酶(CAT)的活性。测定结果:涡虫体内蛋白的CAT酶活性依次为12 .5 9、2 3.74、18.37、18.72ū·mg- 1 。以自来水(实验室常规培养方法)为对照,其相应的酶活性为18.78ū·ｍｇ- 1 。实验结果表明:低浓度下Cu2 + 刺激CAT酶活性增加,而在高浓度下,由于涡虫耐受力的存在而使涡虫的CAT酶活性维持在正常水平(与对照组差异不大)。当Cu2 + 浓度达到4mg·kg- 1 时所培养的涡虫不到2 4h全部死亡。     

木麻黄幼苗对模拟酸雨胁迫的响应和Ca2+的调节作用

随着酸雨pH值的下降,木麻黄幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值逐渐下降,过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2-·)含量逐渐增加,过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸含量先升后降.在同一强度酸雨胁迫下,经0.1和1 mmol·L-1Ca(NO3)2处理的SOD活性、CAT活性、叶绿素含量和叶绿素a/b值相对较高,POD活性、蛋白质含量、MDA含量、O2-·含量和脯氨酸含量相对较低,Ca2 可缓解酸雨对木麻黄幼苗的伤害.     

大麦根细胞质膜Ca~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)转运系统的特性

用大麦质膜微囊研究细胞质膜 Ca~(2+)转运过程,发现质膜 Ca~(2+)—ATP酶在反应系统中不存在Mg~(2+)时可正常表现活性。跨膜Ca~(2+)转运按其对Mg~(2+)的需求可分为两个过程,一个是不需Mg~(2+)的、具高Ca~(2+)亲和力和较低的转运能力;另一个则是需Mg~(2+)的、具低Ca~(2+)亲和力和较高的转运能力。前者的动力学特征与Ca~(2+)—ATP酶相近,而后者则相差很大。据此推测,大麦根细胞质膜上除Ca~(2+)—ATP酶外,还存在另一个不同的Ca~(2+)转运系统。由两者分别承担的Ca~(2+)转运过程在细胞钙信使系统中可能起着不同的作用。     

Hg2+、Cd2+和Cu2+对菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用

研究了Hg2 、Cd2 、Cu2 对高等水生沉水植物菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用。结果表明 :3种离子均使菹草叶片叶绿体自发荧光强度、叶绿素含量、光合速率降低。Hg2 、Cd2 、Cu2 对菹草保护酶系统存在不同的影响 ,短时间低浓度条件下 ,诱导超氧化物歧化酶 (SOD )、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶(POD)活性上升 ,随着污染时间的延长、污染浓度的增加 ,酶活性下降 ,其中SOD活性上升持续时间最长 ,下降最慢。 3种离子均使菹草可溶性蛋白含量减少。Hg2 、Cu2 毒性较强 ,Cd2 毒性较弱。Hg2 、Cu2 对菹草的致死浓度为 0 .5～ 1mg/L ,Cd2 为 1～ 2 .5mg/L     

维生素C多聚磷酸酯对小鼠肝脏脂质过氧化物和抗氧化物酶的影响

为研究维生素C多聚磷酸酯对小鼠肝脏脂质过氧化物和抗氧化物酶的影响 ,我们设置了 4个实验组 ,采用 2 4只小鼠 ,饵料中 35 %维生素C多聚磷酸酯的添加量依次为 0、 5 0 0、 2 5 0 0和 5 0 0 0mg/kg ,喂食 4周后取其肝脏 ,用硫代巴比妥酸分光光度测脂质过氧化物的含量 ,用亚硝酸盐形成法测定超氧化物歧化酶的活性 ,用分光光度法测过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性。结果表明 ,维生素C多聚磷酸酯对小鼠肝脏脂质过氧化物没有明显影响 ,但随着维生素C多聚磷酸酯添加量的增加 ,脂质过氧化物有减少的趋势。维生素C多聚磷酸酯添加量为 2 5 0 0和 5 0 0 0mg/kg的两组 ,其超氧化物歧化酶的活性明显高于对照组和维生素C多聚磷酸酯添加量为 5 0 0mg/kg组 ;过氧化氢酶的活性明显高于对照组。维生素C多聚磷酸酯添加量为5 0 0 0mg/kg组 ,其谷胱甘肽过氧化物酶的活性明显高于其它三组。表明高剂量的维生素C多聚磷酸酯能促进小鼠抗氧化物酶的活性 ,但促进不同抗氧化物酶活性所需的维生素C多聚磷酸酯的量不同     

重金属在拟水狼蛛体内的分布及对其体内抗氧化酶活性的影响

为了探明重金属在拟水狼蛛Pirata subpiraticus体内的分布及对其体内抗氧化酶活性的影响,本研究于2009年6月在河南南阳地区5种不同生境下,共采集50份土壤样本和300头拟水狼蛛样本,采用原子吸收光谱法测定了5种不同生境下雄雌拟水狼蛛体内重金属的分布、GSH含量以及GST,CAT和SOD的活性。结果表明：5个采集样点（S1, S2, S3, S4和S5） 拟水狼蛛体内重金属（Cd,Pb,Cu和Zn）的含量差异显著（P<0.05）。同一地点拟水狼蛛体内重金属（Cd,Pb,Cu和Zn）的含量不同身体部位差异显著（P<0.05）,头胸部>足部>腹部,同一地点雄性拟水狼蛛重金属含量显著高于雌性（P<0.05）。在重金属胁迫下,重金属含量高（S1,S2,S3和S4）的拟水狼蛛体内GSH 含量显著高于参照组（S5）,雄性GSH 含量高于雌性（P<0.05）。对于不同身体部位,GSH 含量差异显著,头胸部GSH 含量最高,其次为足部,腹部含量最低;GSH 含量与重金属含量显著正相关（r2=0.9854,P<0.05）。对于GST,CAT和SOD,重金属含量高则酶活性低,雄性酶活性显著低于雌性,不同身体部位酶活差异不显著;GST,CAT和SOD酶活性与重金属（Cd和Pb或者Pb）含量显著负相关。因此检测拟水狼蛛不同身体部位的酶活性变化就可知环境中重金属的污染程度,拟水狼蛛可以作为重金属污染的重要监测指示生物。     

镉对长江华溪蟹肝胰腺抗氧化酶活力的影响

重金属对环境的污染已成为全球面临的首要问题之一,其中镉(Cd2 )是一种广泛存在的毒性污染物,能通过消化道和呼吸道进入生物体,对机体造成损伤(Zyadah and Abdel-Baky,2000)。研究表明,Cd2 可以通过Ca2 通道穿过细胞膜进入机体(Roesijadi and Robinson,1994),诱导产生大量自由基和活性氧(ROS),从而形成氧胁迫(Toppi andGabbrielli,1994;Hegedus et al.,2001)。ROS可以与体内脂质、蛋白质和核酸反应,导致脂质过氧化、细胞膜损伤并且影响多种酶的活力,对生物体造成威胁。由于在水生生态系统中生物富集污染物的作用明显,故相对于陆地生…     

铜对梨形环棱螺抗氧化酶活性和金属硫蛋白含量的影响

本实验采用暴露重金属的方法,研究了不同浓度硫酸铜（Cu2+ 分别为0、0.005、0.01、0.02、0.05 mg/L）在不同暴露时间（0—14d）下对梨形环棱螺（Bellamya purificata）过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽硫转移酶（GST）的活性、还原性谷胱甘肽（GSH）和金属硫蛋白（MT）含量的影响,以探讨Cu2+ 对梨形环棱螺的氧化损伤及其防御作用的机理,并为水环境Cu2+ 污染的早期诊断及生态风险评价提供科学的依据。结果表明：Cu2+对梨形环棱螺肝脏和鳃中CAT、SOD、GST、GSH 和MT 均有明显影响,表现出时间剂量效应。SOD在前4天、CAT在前3天酶活性总体上表现出诱导趋势, GST在前4天酶活性处于诱导状态,随着暴露时间的延长,酶活性下降,到第5天时表现出抑制趋势;随着时间的进一步增长,至14d时, 0.005 mg/L剂量组酶活性维持在正常值附近波动, 0.01 mg/L剂量组酶活性被诱导, 0.02 mg/L剂量组酶活性在肝脏中表现为诱导而在鳃中则被抑制,0.05 mg/L剂量组酶活性被抑制。肝脏和鳃GSH含量的变化与GST相似,在短时间内表现出诱导效应,肝脏GSH在暴露的前5天、鳃GSH在暴露的前4天均处于诱导状态,随着暴露时间的延长,0.005 mg/L剂量组表现出诱导,0.05 mg/L剂量组则受到抑制。MT在整个实验期间均处于诱导状态,各剂量组在0.5d被极显著诱导,随后MT含量出现起伏波动,有上升和下降,至第14天时达到一稳定水平。其中,0.01 mg/L剂量组肝脏的MT在整个实验期间均被极显著地诱导（P <0.01）,0.01 mg/L 剂量组的鳃组织MT除第10天外也被极显著诱导（P <0.01）。在暴露14d时,除0.05 mg/L剂量组的肝脏MT外,其余处于极显著诱导状态（P <0.01）。     

黑斑蛙精巢MDA和抗氧化酶对铅、镉暴露的生态毒性响应

以健康性成熟黑斑蛙为供试动物,以精巢组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性为指标,进行了水体铅、镉暴露的生态毒性响应研究.结果表明:(1)精巢MDA含量随铅、镉暴露浓度的升高而明显增加,且呈明显的浓度-效应关系.说明低水平铅、镉的长期暴露对黑斑蛙精巢具有一定的损伤作用;(2)SOD活性在各处理组响应变化不明显,CAT、GSH-Px活性则被显著诱导,说明GSH-Px、CAT在铅、镉引起的精巢抗氧化损伤中起着重要作用;(3)3种抗氧化酶相比,GSH-Px活性对铅、镉暴露响应最敏感,SOD活性的响应最不明显,精巢GSH-Px活性是指示铅、镉暴露的优选生物标志物。     

镉对克氏原螯虾肝胰腺抗氧化系统的影响

采用毒性试验方法,研究了不同浓度Cd2+(1.72、3.44、6.89、13.77和27.55mg·L-1)对克氏原螯虾肝胰腺抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-PX)和抗氧化物质(GSH、Vc)的影响.结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)活性受低浓度Cd2+诱导和高浓度Cd2+抑制,且受抑制程度与Cd2+浓度呈正相关.过氧化氢酶(CAT)活性总体表现为先激活后下降,且在第3天达最大值,CAT活性对低浓度Cd2+(≤6.89 mg·L-1)暴露敏感,而高浓度Cd2+对其影响较小.谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性对Cd2+浓度敏感,当Cd2+≤6.89 mg · L-1时,GSH-PX活性先升高后下降,更高浓度下GSH-PX活性在暴露后第1天即表现出抑制作用.还原型谷胱甘肽(GSH)含量在Cd2+≤6.89 mg·L-1时始终被诱导,且均在第1天达最大值,而高浓度Cd2+(≥13.77 mg·L-1)对GSH含量影响不明显.维生素C(Vc)对Cd2+胁迫敏感,各处理组Vc含量在第1天均显著下降,且下降程度与Cd2+浓度呈正相关,之后具有一定的合成恢复能力.抗氧化酶和非酶抗氧化物质在抵御Cd2+胁迫反应中共同发挥作用,且大多表现出明显的时间和剂量效应性.GSH-PX和Vc可以作为Cd2+污染的潜在生物指示物.     

Antioxidant Effects of Rhodoxanthin from Potamogeton crispus L. on H2O2-Induced RAW264.7 Macrophages Cells

Potamogeton crispus L. (P. crispus) is the type of a widely distributed perennial herbs, which is rich in rhodoxanthin. In this research work, five antioxidant indexes in vitro were selected to study the antioxidant activity of rhodoxanthin from P. crispus (RPC). A model of hydrogen peroxide (H₂O₂) -induced oxidative damage in RAW264.7 cells was established to analyze the antioxidant effect and potential mechanism of RPC. The levels of ROS, MDA and the activities of oxidation related enzymes by H₂O₂ were determined by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). The mRNA expression of Nrf-2, HO-1, SOD1 and SOD2 was measured by qRT-PCR assay. According to the results, RPC had free radical scavenging ability for 2, 2-diphenyl-1-trinitrohydrazine (DPPH), 2,2’-azinobis(3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid radical ion) (ABTS), hydroxyl radical and superoxide anion. RPC significantly decreased the level of MDA and ROS and LDH activity, while increased GSH level and activities of SOD, GSH−Px and CAT. It was showed that RPC could increase the mRNA expression of Nrf-2, HO-1, SOD1 and SOD2 in RAW264.7 cells in a dose-dependently manner. In summary, RPC treatment could effectively attenuate the H₂O₂-induced cell damage rate, and the mechanism is related to the reduction of H₂O₂ induced oxidative stress and the activation of Nrf-2 pathway.     

Comparative study of alleviating effects of GSH, Se and Zn under combined contamination of cadmium and chromium in rice (Oryza sativa)

A hydroponic experiment was conducted to study the ameliorative effects of separate or combined application of exogenous glutathione (GSH), selenium (Se) and zinc (Zn) upon 20 μM cadmium (Cd) plus 20 μM chromium (Cr) heavy metal stress (HM) in rice seedlings. The results showed that HM caused a marked reduction in seedling height, chlorophyll content (SPAD) and biomass, and activities of catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in leaves and H⁺-ATPase in roots/leaves, but elevated superoxide dismutase (SOD) and guaiacol peroxidase (POD) activities in leaves with elevated malondialdehyde (MDA) accumulation both in leaves and roots over the control. The best mitigation effect was recorded in HM+GSH+Zn and HM+GSH (addition of GSH+Zn and GSH to HM solution), which greatly alleviated HM-induced growth inhibition and oxidative stress. Compared with HM alone, HM+GSH and HM+GSH+Zn markedly reduced Cr uptake and translocation but not affected Cd concentration; improved H⁺-ATPase activity and Fe, Zn, Mn uptake and translocation, and repressed MDA accumulation. Meanwhile exogenous GSH and GSH+Zn counteracted HM-induced response of antioxidant enzymes, via suppressing HM-induced dramatic increase of root/leaf SOD and leaf POD activities, and elevating stress-depressed leaf APX and leaf/root CAT activities.     

Doxorubicin Resistance Conferred by Selective Enhancement of Intracellular Glutathione Peroxidase or Superoxide Dismutase Content in Human MCF-7 Breast Cancer Cells

To examine the role of doxorubicin-stimulated oxyradical formation in tumor cell killing, we introduced glutathione peroxidase (GSH Px) or superoxide dismutase (SOD) into MCF-7 cells by “scrape loading.” Control cytoplasmic GSH Px and SOD levels increased from (mean ± S.E.) 0.37nmol/min/mg and 0.58 μg SOD/mg, respectively, to 3.99 or 7.63 nmol/min/mg and 1.40 or 1.83 μg SOD/mg after treatment with either 150 or 300 units/ml of GSH Px or 20 or 40mg/ml SOD. Resistance to doxorubicin was cbrrelated with the level of GSH Px introduced into the MCF-7 cells: a one-hour exposure to 1.75 μM doxorubicin decreased the cloning efficiency of control cells loaded with medium alone to 34%, whereas doxorubicin-treated cells augmented with 150 or 300 units/ml of GSH Px had plating efficiencies of 56 or 86%, P < 0.05. Introduction of SOD increased MCF-7 resistance to doxorubicin similarly. The heat-inactivated enzymes were not protective. Cells loaded with GSH Px were also resistant to the redox cycling anticancer quinone mitomycin C but not to the redox inactive analogs 5-iminodaunorubicin and mitoxan-trone. suggesting that amplification of GSH Px or SOD levels can produce doxorubicin resistance in MCF-7 cells.