Hg2+对南极冰藻Chlorophyceae L-4生长和抗氧化系统的影响及藻体富集Hg2+的规律

南极冰藻Chlorophyceae L-4是南极生态系统重要的初级生产力和组成部分,其长期生长在极地环境中,有着特殊的生理机制。在生存环境和生长条件发生变化时,冰藻的膜脂系统和蛋白含量都会发生变化,而在受到重金属胁迫时,冰藻的超微结构也会发生明显变化。【目的】研究Chlorophyceae L-4在重金属离子Hg2+胁迫条件下的状态和Hg2+富集以及对其抗氧化系统的影响,为南极环境监测提供依据。【方法】绘制南极冰藻细胞在重金属离子Hg2+不同浓度胁迫条件下的生长曲线,观察其超微结构;测定丙二醛含量和SOD酶活性变化;ICP-MS法研究藻体富集Hg2+规律。【结果】Hg2+在低浓度时(≤100μg/L),细胞个数较正常条件明显偏少;在高浓度时(≥250μg/L),出现细胞死亡。丙二醛含量随Hg2+浓度升高而升高,SOD酶活性则先增强再减弱。藻体富集Hg2+在1 h达到峰值,而在Hg2+浓度持续升高时,富集量轻微降低。【结论】Hg2+离子对冰藻生长有抑制毒害作用;对Chlorophyceae L-4抗氧化系统有明显不利影响;L-4富集Hg2+在1 h内饱和,Hg2+过高时,富集量稍微降低。     

斜纹夜蛾幼虫感染莱氏野村菌后的抗氧化酶活性变化

【目的】研究斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫感染莱氏野村菌Nomuraea rileyi后的抗氧化防御机制。【方法】通过测定斜纹夜蛾各龄幼虫超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等的活性,探讨染菌后不同侵染阶段,幼虫抗氧化酶活性的变化趋势和不同接种方法对抗氧化酶活性的影响。【结果】在斜纹夜蛾染菌幼虫和未接种幼虫(对照)中均未测出POD活性;各龄幼虫在接种莱氏野村菌后SOD和CAT活性显著高于对照,但随着侵染过程的进行,2-3龄幼虫的SOD和CAT活性在16 h左右达峰值后迅速降低,而4-5龄幼虫SOD和CAT活性自染菌初期增强后,变化较平缓,至60-72 h后才低于对照。喷雾法与浸蘸法接种后,各龄幼虫SOD和CAT活性显著高于对照,且对于2-3龄幼虫,浸蘸法对抗氧化酶活性的影响显著高于喷雾法,而对于4-5龄幼虫而言两处理方式之间活性差异不显著。【结论】斜纹夜蛾感染莱氏野村菌后,其体内抗氧化酶活性变化很大,SOD和CAT活性先升后降,且其变化趋势与幼虫所处的发育阶段密切相关。在体壁接种量相当的情况下,浸蘸法对2-3龄幼虫SOD和CAT活性的影响大于4-5龄幼虫。     

氢分子对心肌损伤的防护效应及机制

近年来,氢分子的生物医学效应引起广泛关注.氢分子极小,且具有高扩散性,不仅能透过血脑屏障,还能穿过各种细胞膜进入胞浆、线粒体、细胞核和内质网等亚细胞结构,甚至可进入生物大分子内部,与靶分子发挥作用.近期研究表明,氢分子在缓解电离辐射、缺血再灌注、心脏移植、心肺复苏术和心肺转流术等所致心脏损伤中有很好的预防和辅助治疗效果,并且副作用极小.氢分子作用的机制可能与其抗氧化、抗炎、抗凋亡及调节线粒体代谢相关,但其确切机制还需更多和更深入的研究.     

香蒲对不同浓度Pb~(2+)胁迫的生理应答及其细胞超微结构变化

通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。     

2种杨树光合色素和抗氧化系统对UV-B与NaCl胁迫的响应

以胡杨和俄罗斯杨(黑杨杂交种)为材料,通过设置增强UV-B辐射、NaCl胁迫(100mmol/L NaCl)、复合胁迫(增强UV-B辐射+100mmol/L NaCl)及对照(不额外施加NaCl和UV-B)4组处理,研究2种杨树对UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫的生理响应及其种间差异。结果显示:(1)增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合胁迫下,2种杨树的叶绿素含量降低,叶绿素a/b比值减小,类胡萝卜素含量升高;叶片中的膜脂过氧化产物(MDA)和H2O2含量均显著升高;但在复合胁迫下,俄罗斯杨MDA含量要明显低于各单一胁迫处理,而胡杨MDA含量和2种杨树H2O2含量均介于2种单一胁迫处理之间。(2)在3种不同胁迫条件下,俄罗斯杨和胡杨叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性比对照显著升高,且POD活性在复合胁迫下最高。(3)2种杨树叶片中渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱、可溶性蛋白)含量在各胁迫条件下均比对照明显升高,且脯氨酸和可溶性蛋白含量在复合胁迫下最高;胡杨甜菜碱含量在3种胁迫条件下的升高幅度均远大于俄罗斯杨,而俄罗斯杨可溶性蛋白含量升高的幅度在增强UV-B辐射和复合胁迫下却明显高于胡杨。研究表明,增强UV-B辐射、NaCl胁迫及其复合处理对2种杨树生长均造成不同程度的胁迫伤害,但2种杨树在复合胁迫下表现出的抗氧化保护能力比在2种单一胁迫下更强,因而复合胁迫对2种杨树的伤害更小,UV-B辐射可能与NaCl胁迫相互拮抗最终减缓了对植物的伤害。     

盐渍化胁迫下油葵对土壤原油污染的适应性及其改良措施

为了探究植物在盐渍化胁迫下对原油污染的适应性及改良措施,本研究以油葵作为研究对象,进行了原油-氯化钠-脱硫石膏盆栽正交试验和煤渣-沸石-脱硫石膏-锯沫盆栽正交试验.结果表明: 在盐渍化条件下,随着原油浓度的增大,油葵幼苗株高相对生长率(RGR)、地上生物量RGR、根氮磷比均显著减小,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后显著降低的趋势;随着锯沫体积分数的加大,油葵株高RGR和地上生物量RGR均显著增加,SOD活性逐渐降低,说明锯沫在改良盐渍化原油污染土壤方面比煤渣、沸石和脱硫石膏效果显著.在盐渍化条件下,原油污染能够降低油葵幼苗的生长率,锯沫对改良原油污染有较好的效果.     

外源γ-氨基丁酸调控甜瓜叶绿体活性氧代谢应对短期盐碱胁迫

以甜瓜品种‘金辉1号’为试材,采用深液流水培法,研究外源γ 氨基丁酸(GABA)对短期盐碱胁迫下甜瓜幼苗叶绿体活性氧代谢的调控作用.结果表明: 盐碱胁迫显著提高了甜瓜叶绿体内光合色素、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量及超氧阴离子(O^-_·2)产生速率;增加抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物质含量;明显抑制H⁺-ATP酶(H⁺-ATPase)和H⁺ 焦磷酸酶(H⁺-PPiase)活性.外源叶面喷施GABA有效抑制了盐碱胁迫引起的叶绿体内O^-_·2、H₂O₂和MDA的积累,缓解了光合色素增加的趋势;显著提高SOD和AsA GSH循环各个酶的活性,增加了AsA和GSH库,降低了AsA/DHA和GSH/GSSH比值,增强了H⁺-ATPase和H⁺-PPiase 活性.表明外源GABA能加快叶绿体内活性氧代谢,促进AsA-GSH循环的运转,维持细胞膜的渗透性,进而缓解了盐碱胁迫引起的氧化伤害.     

毛药忍冬花蕾抗氧化活性部位化学成分研究

毛药忍冬(Lonicera serreana)为忍冬属(Lonicera)植物,其花和果实入药,具有清热解毒、凉散风热之功效,但至今缺乏系统化学成分及药理活性研究。为了寻找毛药忍冬中天然抗氧化活性成分,进一步开发利用忍冬属药用植物资源,该研究以DPPH自由基清除法为活性指导,首次对毛药忍冬干燥花蕾75%乙醇提取物的不同极性萃取部位进行抗氧化活性测试,结果发现乙酸乙酯萃取物表现出最强的抗氧化活性(平均清除率为89.45%)。进一步应用现代色谱手段(硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等),从毛药忍冬花蕾的乙酸乙酯萃取物中分离单体化合物,运用现代光谱分析技术(MS、1 H-NMR、13 C-NMR、COSY、HSQC、HMBC、ROESY),并结合文献数据鉴定化合物的化学结构。结果表明:从毛药忍冬干燥花蕾75%乙醇提取物中共分离得到9个化合物,分别鉴定为4个酚酸类化合物:绿原酸(1)、绿原酸甲酯(2)、绿原酸乙酯(3)、咖啡酸(4);4个黄酮类化合物:木犀草素(5)、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷(6)、槲皮素(7)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(8);1个甾醇类化合物:β-谷甾醇(9)。所有化合物均为从毛药忍冬花蕾中首次分离得到。研究结果可为抗氧化类相关产品的开发提供科学依据。     

儿茶素单体EGCG酶法修饰研究及其产物抗氧化活性评价

利用Novozym 435脂肪酶在非水介质中催化儿茶素单体EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)的酶促酰化反应,以增加EGCG的脂溶性。探讨了溶剂种类、水活度、加酶量、反应时间、反应温度、酰基供体等条件对酰化反应的影响。借助液质联用仪及红外光谱仪对合成产物进行鉴定,表明在叔戊醇体系中,脂肪酶可催化EGCG与丁酸乙烯酯的反应,酰化后EGCG主体结构不变,其分子中引入了四碳链的烷基。对修饰后EGCG抗氧化活性的评价表明:在相同的添加量下,酶修饰EGCG活性略低于未改性EGCG,但是清除DPPH·、O-·2自由基能力总体高于TBHQ、维生素C,清除·OH自由基能力低于TBHQ,高于维生素C。     

甲硫氨酸诱导高Hcy血症的抗氧化作用研究

为探讨甲硫氨酸在诱导高Hcy血症过程中的抗氧化作用,将Wistar大鼠随机分为正常组和1%甲硫氨酸组,喂养6周后,采用高效液相色谱法测定血清中同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽含量(GSH),全自动氨基酸分析仪测定蛋氨酸和牛磺酸含量,转氨酶活性采用试剂盒测定。肝组织丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法,黄嘌呤氧化酶法和比色法测定肝组织超氧化物歧化酶(SOD)活性、总抗氧化能力(FRAP值)和还原性谷胱甘肽含量。结果表明,1%甲硫氨酸组血清Hcy和牛磺酸含量分别为3.56±0.68μmol·L-1和568.68±57.02μmol·L-1,较正常组显著升高(p<0.05)。1%甲硫氨酸组肝组织GSH含量和SOD活性分别为132.19±25.49mg·g-1和6.86±1.46U·mg-1,较正常组103.97±16.30mg·g-1和5.01±1.24U·mg-1显著升高(p<0.05)。1%甲硫氨酸组较正常组肝组织FRAP值亦升高而MDA含量降低。结果表明,甲硫氨酸在诱导高Hcy血症过程中同时具有抗氧化作用。