盐胁迫对雨生红球藻虾青素累积、虾青素合成相关酶基因表达和抗氧化指标的影响

为探讨盐胁迫对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)虾青素合成的影响与机理,以及雨生红球藻各抗氧化机制之间的关系,本研究采用生化和分子生物学方法研究了不同浓度(0.04 mol/L、0.08 mol/L、0.12 mol/L和0.16 mol/L)和不同时间(3 d、6 d和9 d)的盐(Na Cl)胁迫对雨生红球藻生长、虾青素积累、番茄红素β-环化酶(Lcy)、β-胡萝卜素羟化酶(Crt R-B)和β-胡萝卜素酮化酶(Bkt)基因表达、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)的活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,各胁迫时间的雨生红球藻的密度均随着盐胁迫浓度的增加而不断下降,在盐胁迫的第9天,雨生红球藻的死亡率和孢子比例均随着盐胁迫浓度的增加而不断升高;雨生红球藻虾青素含量、Lcy、Crt R-B和Bkt基因表达量均随着盐胁迫浓度和时间的增加而不断提高;雨生红球藻SOD、CAT和GSH-Px活性以及MDA含量在不同浓度和不同时间的盐胁迫下与对照组(0.00 mol/L Na Cl)相比均升高,且在不同时间的0.12 mol/L Na Cl胁迫下与对照组相比均显著升高(P0.05);雨生红球藻虾青素含量、Lcy、Crt R-B和Bkt基因表达量在盐胁迫的早期(第3天)和中期(第6天)阶段较低,在盐胁迫的后期(第9天)阶段较高,而SOD、CAT和GSH-Px活性以及MDA含量在盐胁迫的早期和中期阶段较高,在盐胁迫的后期阶段较低。实验结果说明了适当浓度和时间的盐胁迫能促进雨生红球藻累积虾青素,雨生红球藻在盐胁迫下主要是通过提高虾青素合成相关酶基因的转录水平来促进虾青素的合成,其虾青素和抗氧化酶的抗氧化活性可能互为补充,共同保护雨生红球藻免受盐胁迫的氧化损伤。     

光周期对雨生红球藻生物量、虾青素累积和抗氧化能力的影响

研究了不同光周期条件(0L∶24D、4L∶20D、8L∶16D、12L∶12D、16L∶8D、20L∶4D、24L∶0D)对雨生红球藻生物量(细胞密度和单位体积干质量)、虾青素含量(单位干质量虾青素含量和单个细胞虾青素含量)、丙二醛含量和总抗氧化能力的影响。生物量的测定采用显微细胞计数法和直接称质量法,虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力的测定采用分光光度法。试验结果表明,雨生红球藻生物量和丙二醛含量随光照时间的延长先升后降,虾青素含量和总抗氧化能力则随光照时间的延长逐渐升高;雨生红球藻生物量和丙二醛含量均在16L∶8D光周期条件下达到最大值,且显著高于连续黑暗和连续光照条件下的生物量和丙二醛含量(P0.05);雨生红球藻虾青素含量和总抗氧化能力在连续光照条件下最高,且均显著高于每日光照时间小于20h条件下的虾青素含量和总抗氧化能力(P0.05);在20L∶4D和连续光照条件下的雨生红球藻生物量、单个细胞虾青素含量和丙二醛含量无显著差异(P0.05),但这两种条件下的单位干质量虾青素含量和总抗氧化能力差异显著(P0.05);在连续黑暗条件下,雨生红球藻生物量、虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力均最低。本研究结果为雨生红球藻的大规模培养和虾青素的规模化生产和应用提供了理论基础。     

饲料中添加雨生红球藻对七彩神仙鱼生长、体色及抗氧化力的影响

为探讨雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)对七彩神仙鱼(Symphysodon haraldi)增色效果以及对机体抗氧化力的影响,分别用添加0(对照组)、3.33、6.66、9.99、13.32和16.65 g/kg雨生红球藻(折算成虾青素添加量分别为0、100、200、300、400和500 mg/kg饲料)的饲料饲喂七彩神仙鱼6周,测定七彩神仙鱼皮肤、鳍条、肌肉和肝脏中的虾青素含量、体表的三刺激值和肝脏总抗氧化能力(T-AOC)和谷胱甘肽(GSH)含量。结果显示:饲料中添加雨生红球藻可以显著提高七彩神仙鱼的增重率,当添加量为9.99 g/kg其增重率最大。七彩神仙鱼皮肤、鳍条、肌肉和肝脏虾青素含量随着雨生红球藻添加量的增加而升高,当雨生红球藻添加量超过6.66 g/kg,各组织中虾青素的含量趋于稳定。随着雨生红球藻添加量增加,皮肤L*值(亮度)下降、而a*值(红度)和b*值(黄度)升高,皮肤中虾青素含量与三刺激值间的相关性均达到高度相关,并与a*值的相关性最高。随着雨生红球藻添加量的增加,七彩神仙鱼肝脏的T-AOC和GSH的含量也逐渐升高。结果表明,在饲料中添加雨生红球藻可提高七彩神仙鱼的增重率,提高七彩神仙鱼皮肤虾青素含量,改善七彩神仙鱼体色,增强机体的抗氧化能力;雨生红球藻的添加量建议为6.66~9.99 g/kg(虾青素含量为200~300 mg/kg)。     

花生四烯酸对雨生红球藻细胞生长和虾青素含量的影响

研究了不同质量浓度花生四烯酸对雨生红球藻细胞生长和虾青素含量的影响。结果表明,适宜质量浓度的花生四烯酸(62.5 mg/L)能促进雨生红球藻细胞的生长,而低质量浓度(0.1~12.5 mg/L)和高质量浓度(312.5~1562.5 mg/L)的花生四烯酸均能抑制雨生红球藻细胞的生长;花生四烯酸能促进雨生红球藻虾青素的积累,随着花生四烯酸质量浓度的增加,雨生红球藻虾青素含量也逐渐增加,当花生四烯酸质量浓度为312.5 mg/L时,虾青素的含量最高,达3.67 mg/L,比对照组提高48.8%。     

茉莉酸甲酯对雨生红球藻虾青素含量和dxs基因表达的影响

雨生红球藻是一种能产生重要次生代谢产物——虾青素的单细胞绿藻,茉莉酸甲酯( MeJA)等诱导因子可促进植物次生代谢产物的积累.以雨生红球藻为研究对象,研究了不同浓度MeJA对雨生红球藻细胞生长、虾青素含量和dxs基因表达的影响.结果表明,MeJA在抑制雨生红球藻细胞生长和总虾青素产量的积累的同时,却能促进雨生红球藻单位细胞虾青素的合成能力.当MeJA浓度为800 μmol/L时,单位细胞虾青素合成能力可达1.75×10-9mg,相比对照组(1.42×10-9 mg)增加23.24％.RT-PCR分析结果表明,dxs基因的表达受MeJA的诱导,800 μmol/L MeJA处理条件下,dxs基因的表达水平最高.相关分析结果表明,MeJA作用下的雨生红球藻虾青素含量和dxs基因表达量呈正相关,推断dxs基因可能是雨生红球藻虾青素合成的一个关键酶基因,这为进一步通过代谢工程策略提高雨生红球藻虾青素含量提供了一个靶点,也为虾青素规模化生产和探讨虾青素积累的分子机理提供参考.     

6-苄氨基嘌呤对雨生红球藻中虾青素积累的影响

首次研究了外源细胞分裂素6-苄氨基嘌呤(6-BA)对雨生红球藻积累虾青素的作用。在营养生长期的雨生红球藻培养液中,分别添加不同浓度梯度的6-BA,进行胁迫培养(25℃,24 h 5000 lx连续光照 营养盐饥饿),诱导藻细胞合成并积累虾青素。显微观察各不同处理组藻细胞虾青素积累过程的动态变化,并定期取样进行虾青素含量测定。结果表明,10 mg/L的6-BA处理对雨生红球藻积累虾青素有明显促进作用,胁迫培养26 d后藻细胞完全变红,比对照组提前18 d;虾青素含量比对照组提高2.52%。较高浓度的6-BA(20、30、50 mg/L)则对藻细胞有较强致死作用。     

光照强度对雨生红球藻叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响

研究了不同光照强度对雨生红球藻( Haematococcus pluvialis )叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响.测定的主要参数有PSⅡ的最大光能转化效率( F v / F m )、PSⅡ的潜在活性( F v / F o )、PSⅡ的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、光化学淬灭(qP)、非光化学淬灭(NPQ)、细胞密度、叶绿素相对含量以及虾青素含量.单因子方差分析结果表明,在整个培养周期中,光照强度对雨生红球藻各叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、细胞密度以及虾青素含量均有显著影响( P <0.05).多重比较结果表明,雨生红球藻的最适生长光照强度是50 μmol·m -2·s -1,当光照强度为300 μmol·m -2·s -1时单个细胞中的虾青素含量均显著高于其它处理组( P <0.01),但是单位体积虾青素含量以50 μmol·m -2·s -1处理组为最高.相关性分析结果表明,在整个培养周期内,叶绿素相对含量与细胞密度均成显著正相关关系.荧光参数( F v / F m 、 F v / F o 、ΦPSⅡ、ETR、qP、NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度与光照强度的相关性则随着培养天数的不同而变化.     

雨生红球藻和虾青素的研究

介绍了虾青素的生产方法及生物活性的最新研究进展情况。对目前工业化采用的生产方法及技术特点进行了具体的阐述和对比总结,如从水产品的废弃物、雨生红球藻和红发夫酵母中提取,而雨生红球藻是自然界中天然虾青素含量最高的生物来源;介绍了虾青素的诸多生物活性及应用概况,如抗氧化、抗炎抗感染、抗肿瘤、抗疲劳、预防骨质疏松的作用等。随着对虾青素药理毒理活性的进一步研究,虾青素不仅用作珍贵水产动物养殖的饵料添加剂,在食品、药品、化妆品和高级营养保健品等领域也将得到广泛的应用,具有巨大的市场潜力。对利用雨生红球藻生产天然虾青素的机制、现状进行总结及展望,对进一步研究雨生红球藻具有深远的意义。     

温度、光照与盐度对雨生红球藻诱变株虾青素累积的调控

以MAV培养基为基本培养基，以雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）诱变株1号为研究材料，进行物理因子对雨生红球藻虾青素累积的调控实验。温度梯度为15℃、20℃、25℃、30℃和35℃；光照梯度为黑暗、1000lx、2000lx、4000lx．6000lx和8000lx；盐度设0、4、8、12、16和20。进行单因子的胁迫实验，测定各组的虾青素含量和藻密度，结果显示，雨生红球藻生长的最适条件为温度15-20℃，光照1000-2000lx，盐度0。虾青素累积量最高时的温度为25～30℃，光照为8000lx，盐度为4～8。进一步进行盐度、光照的两因素胁迫正交实验，并检验两者的交互作用。其中盐度设4、8、12三个水平，光照强度设6000lx、8000lx、10000lx三个水平。结果光照为8000lx、盐度为8时获得最高的虾青素含量，其交互作用非常显著。     

植物生长调节剂对雨生红球藻细胞增殖及虾青素积累的影响

研究了4种植物生长调节剂对雨生红球藻细胞增殖、质量(干)、虾青素含量的影响.单因子试验结果表明,4种植物生长调节剂对雨生红球藻的细胞增殖在生长前期作用不明显,在对数生长期有明显的促进作用,质量(干)和虾青素含量有明显的增加;其中α-奈乙酸(NAA)、6-苄基嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、赤霉素(GA3)的最佳质量浓度分别为:0.5、0.5、0.1、0.5 me/L.正交多因子试验结果表明:培养雨生红球藻添加6-BA、N从和GA3的最佳质量浓度分别为0.5、0.1、0.05 mg/L.     

抗氧化剂在配合饲料中抗氧化能力的测定研究

饲料抗氧化剂是饲料工业生产中不可缺少的一类添加剂,但对抗氧化剂在配合饲料中抗氧化活性的检测方法的研究很少。实验通过对饲料脂类抽提方法的比较及验证实验,建立了配合饲料过氧化值的检测方法,该方法测定的过氧化值回收率在111%～120%之间。利用此方法对两种不同抗氧化剂在猪配合饲料与膨化大豆中的抗氧化能力进行测定,结果与直接利用油脂得到的数据结果相一致,表明该方法可行。     

Antioxidant Properties of Seven Cultivated and Natural Edible Seaweed Extracts from Taiwan

Seven species of cultivated and edible seaweeds found in Southern Taiwan—including Enteromorpha intestinalis, Monostorma nitidum, Ulva lactuca, Dictyopteris undulata, Sargassum hemiphyllum var. chinense, Laurencia intermedia, and Porphyra dentate—were used to determine their antioxidant activity by different extraction methods. All seaweeds were extracted using water at 90°C, sterilization at 121°C, homogenization, or enzymatic hydrolysis. Extracts were evaluated for their free radical-scavenging capacity using 1,1-diphenyl-2-pricrylhydrazyl (DPPH), their reducing power, and their superoxide anion scavenging activity. The DPPH-scavenging capacity of S. hemiphyllum var. chinense extracts produced by sterilization (98.59%), homogenization (94.72%), and carbohydrate-degrading enzyme treatment was higher than that of protease extracts, except for U. lactuca. The reducing power of S. hemiphyllum var. chinense water extracts and M. nitidum Viscozyme extracts was better than that of a commercial antioxidant. S. hemiphyllum var. chinense exhibited higher superoxide anion scavenging activity than the other species. The results demonstrate that different extracts of some of the seaweeds showed remarkable antioxidant activity in different assays. The results also provide important information for the marine food industry and suggest that seaweed might be a valuable source of natural antioxidants.     

响应面法优化鲅鱼抗氧化肽发酵条件

为减少加工废弃物蛋白所造成的环境污染,提高水产品的利用率,探索了回收利用鲅鱼(Spanish mackerel)加工后富含蛋白质的废弃物,以寻找制备鲅鱼抗氧化肽的最佳生产条件。借助Design-Expert数据处理软件对苏云金芽孢杆菌Hy-4发酵产抗氧化肽的条件进行优化;在单因素试验的基础上,利用PlackettBurman试验设计法对影响发酵制备鲅鱼抗氧化肽的培养条件进行筛选。确定了影响发酵液总抗氧化活性的3个主要影响因素(P0.5)为发酵温度、培养基初始p H和料液比;在此基础上,利用最陡爬坡实验逼近3个关键因素的最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,通过求解回归方程得到产抗氧化肽的最优条件为:发酵时间48 h,发酵温度30℃,培养基初始p H 6.8,接种量2%,料液比1.45 g/50 m L,菌龄24 h。经过验证,发酵液总抗氧化活性达到537.73 U,较优化前提高了57.2%,与回归方程的预测值570.11 U相比,相对误差为5.7%,说明模型能够较好地预测菌株Hy-4发酵产抗氧化肽发酵液的总抗氧化性。     

Pb~(2+)对建鲤幼鱼抗氧化酶活性和总抗氧化能力的影响

为了解铅对建鲤幼鱼(Cyprinus carpio var.Jian)的影响,将建鲤幼鱼暴露于不同水平(0、0.648、1.296、6.480 mg/L)的Pb2+水溶液中,于96 h分别测定建鲤幼鱼肝胰脏、肠、鳃、肌肉中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性及总抗氧化能力(T-AOC)。结果表明:随着Pb2+浓度的升高,抗氧化酶活性升高,达到极值后下降。0.648 mg/L浓度组中,肝胰脏中抗氧化酶活性及总抗氧化能力均有较明显升高;肌肉中抗氧化酶活性及总抗氧化能力变化较小;在高浓度组(6.480 mg/L),肾中的三种抗氧化酶活性及总抗氧化能力仍在升高,而在其他组织中酶的活性有所降低。上述研究结果表明,与肠、鳃、肌肉、肾相比,肝胰脏中的抗氧化酶活性及总抗氧化能力敏感,是最先启用的主要解毒器官;在高浓度胁迫时,肝胰脏解毒能力下降,抗氧化防御作用的主要器官由肝胰脏转移到肾脏。     

Effects of dietary nucleotides on the antioxidant status and serum lipids of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

An 8‐week feeding experiment was conducted to evaluate the effects of dietary nucleotides (0, 0.5, 1, 1.5 and 2 g kg^?1) on serum antioxidative biomarkers and lipid contents of rainbow trout fingerlings. The serum triglycerides and low‐density lipoprotein (LDL)‐C levels were significantly decreased in fish fed diets containing 1.5 and 2 g kg^?1, whereas serum high‐density lipoprotein (HDL)‐C was higher in trout receiving diets with those levels of nucleotides. A significant decrease in thiobarbituric acid reactive substances concentration was observed in groups receiving 1.5 or 2 g kg^?1 of dietary nucleotides in comparison with control group (?32% and ?27%, respectively). A significant decrease was observed in catalase and serum glutathione peroxidase activity in trout fed 1.5 and 2 g kg^?1 dietary nucleotides compare with other groups. There were no significant changes in serum superoxide dismutase activity among the experimental groups. In conclusion, these results suggest that dietary nucleotides may reduce lipid peroxidation by increasing the levels of antioxidant lipoprotein, HDL‐C, and decreasing the LDL‐C, the main substrate of lipid peroxidation.     

温度突变对毛蚶不同组织抗氧化酶活性的影响

为探究温度突变对毛蚶鳃、外套膜和肝胰腺组织中抗氧化酶活性的影响,将毛蚶由11 ℃(对照组)分别转移至14、17、20、23 ℃ 4个温度条件下,在转移后的0、3、6、12、24、48、96 h进行取样,测定毛蚶3种组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性的变化情况。试验结果表明,毛蚶鳃、外套膜和肝胰腺中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性在试验期间均呈先升后降的趋势;除20 ℃和14 ℃温度组外套膜和肝胰腺中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,在6 h到达最大值并显著高于对照组( P <0.05)外,其余温度组各组织中3种抗氧化酶活性,均在3 h时达到最大值并显著高于对照组( P <0.05),24 h后各组织抗氧化酶活性均恢复至对照组水平。毛蚶3种组织中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性在不同温度下均以肝胰腺最高,外套膜次之,鳃最低。本研究探索了温度突变对毛蚶的存活及抗氧化酶活性的影响,明确了毛蚶对温度突变的自身调节过程,为毛蚶养殖提供了科学依据。     

断奶应激对仔猪血清抗氧化功能指标的影响

随机选取体重相近的12头断奶仔猪,分别采取仔猪断奶时,断奶后第七天、第十四天和第二十八天的血液进行抗氧化功能指标的测定。结果发现:断奶应激对仔猪血清SOD的活性影响不大,而血清GSH-Px活性第七天和第十四天的极显著低于断奶时的和第二十八天的(P<0.01)。第七天的MDA含量高于断奶时、断奶后第十四天和第二十八天的差异显著(P<0.05)。     

甘草对铜胁迫下鲫鱼肝胰脏的抗氧化酶活性及血液红细胞中微核数量的影响

研究了鲫鱼在肝胰脏抗氧化酶活性、肝胰脏铜含量和血液红细胞微核等不同层面对铜胁迫的响应和甘草的解毒功能。试验分3组,自来水对照组、水中加硫酸铜组、加铜和甘草组,连续处理7d。结果表明,处理2、3、4d时,加铜组中鲫鱼肝脏超氧化歧化酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量均显著高于自来水对照组,随时间延长超氧化歧化酶、过氧化物酶活性逐渐升高,而丙二醛含量却逐渐下降。加入甘草后,鲫鱼肝脏超氧化歧化酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量均低于加铜组。处理4、7d时加铜和甘草组中鲫鱼肝脏铜含量分别为13．08 mg／kg、14．96 mg／kg ,高于加铜组的10．83 mg／kg、11．64 mg／kg。处理7 d时,加铜和甘草组中鲫鱼外周血红细胞微核率为3．17％低于加铜组的4．17％,这说明甘草具有一定的解毒功能。     

微波辅助提取石榴皮中抗氧化成份研究

本试旨在研究提取石榴中抗氧化成份。以石榴皮作为原料,95%的乙醇作为溶剂,采用微波辅助提取石榴皮中的抗氧化成分,以产率为评价指标,考察了微波功率(160W、320W、480W、640W)、微波处理时间(40s、60s、80s、100s)和料液比(1:5、1:7、1:9、1:11)对产率的影响;在单因素考察基础上,进行正交实验设计:微波功率(320W、480W、640W)、微波处理时间(40s、60s、80s)和料液比(1:7、1:9、1:11),结果表明:乙醇浓度95%、微波功率640W、微波处理时间60s、料液比1:11为最优工艺条件。结果提示,用微波辅助提取石榴皮中抗氧化活性物质是较好的方法。     

中华绒螯蟹亲蟹渗透压调节和抗氧化系统对盐度的响应

探讨了中华绒螯蟹亲蟹血清离子和渗透压对盐度的响应以及肝胰腺抗氧化能力与盐度的关系.设立4个盐度组(盐度6、12、18、24)和1个淡水对照组,检测第4天和第20天时中华绒螯蟹亲蟹血清中Na+、K+、Cl-浓度、渗透压以及肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氧酶(CAT)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)...