不同烃链长度咪唑类离子液体对玉米幼苗生长的影响

为探讨离子液体(ILs)对农业生物的毒性,以典型农作物玉米为材料,采用水培法研究三种不同烃链长度离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim]Cl)、1-己基-3-甲基咪唑氯盐([C6mim]Cl)和1-辛基-3-甲基咪唑氯盐([C8mim]Cl)在不同浓度下对幼苗的根、茎生长以及部分生理生化指标的影响。结果表明:三种离子液体对玉米幼苗根、茎干重均有显著抑制作用。由EC50值得出,抑制程度表现为[C4mim]Cl[C6mim]Cl[C8mim]Cl,且对根重的抑制大于茎重。随三种离子液体处理浓度增加,玉米幼苗根、茎抗氧化酶系(SOD、POD、CAT、APX)总体呈下降趋势,而丙二醛(MDA)含量显著升高,表明氧化胁迫可能是离子液体产生毒性的重要原因。     

离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑对小鼠的急性毒性试验

[目的]为研究离子液体对小鼠和其他哺乳动物的毒性提供参考。[方法]以雌、雄昆明小鼠为试验动物,采用改进寇氏法测定了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)经腹腔注射后对小鼠的急性毒性。[结果]离子液体[C8mim]Br引起了部分小鼠死亡,其对雌鼠的24 h半数致死剂量(LD50)为52.27 mg/kg,对雄鼠的24 hLD50为35.24 mg/kg。[C8mim]Br对小鼠具有中等毒性,且雄鼠对其敏感性高于雌鼠。中剂量组小鼠肝脏组织明显受损,产生明显的细胞质空泡。[结论]肝脏在抵御[C8mim]Br毒性中发挥一定作用。     

离子液体对玉米幼苗生长与生理生化特性的影响

探究离子液体对作物的毒害作用,可以为研究离子液体对生态环境的影响提供依据。采用水培法研究了不同浓度(0,5,10,15 mg·L~(-1))的离子液体1-己基-3-甲基咪唑溴化盐(1-hexyl-3-methyl imidazolium bromide,[C_6mim]Br)对玉米(囤玉118)幼苗生长以及叶片部分生理生化指标的影响。结果表明:在生长方面,当离子液体浓度≥10 mg·L~(-1)时,玉米幼苗株高、根长均减少,差异达到显著水平;在生理生化方面,当离子液体浓度≥10 mg·L~(-1)时,叶片中可溶性糖含量降低,达极显著水平;3个处理组的玉米幼苗叶片可溶性蛋白含量均极显著低于对照;当离子液体浓度≥10 mg·L~(-1)时,过氧化物酶(POD)活性显著低于对照;当离子液体浓度≥15 mg·L~(-1)时,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,超氧阴离子(O_2~(·-))产生速率升高,均达到极显著水平。证明离子液体[C_6mim]Br对主要农作物玉米具有一定的毒害作用,并且随着离子液体浓度的增加,毒害作用逐渐增大。     

[C8mim]Br对蚯蚓抗氧化系统的亚慢性毒性效应

以OECD标准的基质染毒法测定了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)对蚯蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应和亚慢件毒性条件下蚯蚓体内CAT、SOD、GST的活性和GSH、MDA含量的变化,以期初步分析[C8mim]Br对蚯蚓抗氧化系统的作用及其毒性作用的可能机理.结果表明,[C8mim]Br对蚯蚓的7 d-LD50和14 d-LD50分别为206.8 mg·kg-1和159.4 mg·kg-1.亚慢件暴露42 d后蚯蚓体内CAT的活件受到显著抑制;SOD的活性在低浓度(1～5 mg·kg-1)受到抑制,高浓度(20～40 mg·kg-1)被激活;在高浓度处理组(20～40 mg·kg-1)GST的活性显著高于对照.10～40 mg·kg-1浓度的[C8mim]Br处理组GSH的含量显著升高,各处理组MDA含量与对照相比没有差异.推测[C8mim]Br可能通过肠道吸收进入蚯蚓体内,并诱导了蚯蚓体内抗氧化系统的反馈效应.     

离子液体[C2mim][Val]对小麦幼苗生长及生理特性的影响

采用实验室营养液水培方法,主要研究了离子液体1-甲基-3-乙基-咪唑缬氨酸盐([C2mim][Val])对小麦幼苗生长及叶片保护酶活性的影响。结果表明,就小麦种子发芽这一生态毒理指标而言,[C2mim][Val]浓度为200～500mg·L-1时其发芽率显著降低;从生长角度来看,小麦幼苗对100～200mg·L-1浓度的处理不敏感,生长指标没有显著变化,在300～500mg·L-1处理下,小麦幼苗地上部及地下部生物量、株高、根长发生显著变化,均受到明显的抑制,且抑制效应具有典型的剂量依赖型特点。不同浓度[C2mim][Val]处理均致使超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,且浓度越高抑制作用越明显;100～200mg·L-1浓度处理在8～13d过氧化物酶(POD)活性高于对照,后期不显著,300～500mg·L-1浓度胁迫后期(18d),其活性均发生显著的变化,分别为对照的84%、83%、74%,并造成膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量升高,表明300～500mg·L-1浓度胁迫使植物生长受到抑制。[C2mim][Val]的亲水性及亲脂特性可能是其对植物存在潜在毒性的2个主要原因。     

超声波/稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响（摘要）

[目的]研究超声波强化稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H_2SO_4预处理玉米的最优条件。[方法]先以2%的H_2SO_4超声波预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。单因素试验研究固液比、酸溶时间、超声时间、超声功率、酸浓度对发酵液纤维素酶活的影响。再以单因素测定结果为基础,设计4因素3水平的正交试验,筛选最高纤维素酶活的因素组合,进行验证试验。纤维素酶活测定：分别以新华定量滤纸50 mg/份,羧甲基纤维素钠（CMC-Na）510mg/份,脱脂棉花50 mg/份为底物,分别对应FPA、Cx、β-glucosidase,采用DNS还原糖法测定纤维素酶活。[结果]通过极差分析,影响FPA和β-Glu酶活因素大小依次为酸浓度、酸浴时间、超声功率、超声时间;影响Cx的因素依次为酸浴时间、酸浓度、超声功率、超声时间。产纤维素酶的最佳组合为：酸浴时间3h、酸浓度3.5%、超声功率150W、超声时间5h。在该条件下,利用玉米芯作为唯一C源液体发酵产纤维素酶的粗酶活分别为FPA 15.82 U/ml、Cx 39.9 U/ml、β-Glu 55.94 U/ml。验证试验也确定了其准确性。[结论]在筛选出的最佳组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

壳寡糖对平菇菌丝生长的影响

[目的]研究壳寡糖对平菇菌丝生长速度和菌丝生长过程中纤维素酶活力的影响。[方法]以平菇4号菌种为供试菌种,在培养基中加入不同浓度的壳寡糖,测定平菇菌丝生长速度以及生长过程中菌丝纤维素酶活性。[结果]浓度为0.001mg／g的壳寡糖可明显促进平菇菌丝的生长,对平菇菌丝生长过程中纤维素酶的活力具有明显的促进作用;浓度为0．1mg／g的壳寡糖对平菇菌丝的生长具有一定的抑制作用,在一定程度上抑制了平菇纤维素酶的活力。[结论]壳寡糖对平菇菌丝生长以及纤维素酶活力具有明显的影响。     

基于离子液体双水相萃取番茄中抗氧化酶研究

基于[C_4mim] Cl/K_2HPO_4双水相体系,建立了萃取分离番茄中5种抗氧化酶(CAT、POD、SOD、AAO、PPO)的新方法。以番茄中抗氧化酶的活性为指标,研究了不同种类的离子液体和用量、K_2HPO_4的用量、体系pH及萃取时间等参数对番茄中抗氧化酶活性的影响,并与传统的缓冲溶液法提取效果进行比较。结果表明:当K_2HPO_4浓度为0.16 g/mL,[C_4mim] Cl浓度为0.40 g/mL,pH为7.5,30℃200 r/min提取20 min时,提取的5种抗氧化酶活性比缓冲溶液法提取的酶活性高、稳定性好且萃取时间缩短了10 min。该提取方法操作简单,且实现多种酶的同时、快速、高活性提取,为植物性农产品的多酶快速提取提供了一种新的思路。     

离子液体[C_(16)mim]Cl对泥鳅胚胎与仔鱼的毒性

为了研究离子液体[C_(16)mim]Cl的生物毒性作用,以泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus Cantor)胚胎和仔鱼为受试动物,分别以胚胎发育的囊胚期、原肠胚期、神经胚期和尾芽期4个发育时期以及孵出期和孵出3 d的仔鱼作为处理的起始点进行急性毒性试验。结果显示,随着[C_(16)mim]Cl浓度的增加和处理时间的延长,泥鳅胚胎的孵化率逐渐下降,畸形率则在逐步升高;其中,刚孵出的仔鱼24 h与48 h的半数致死浓度(LC_(50))及安全浓度(SC)分别为0.555、0.453、0.091 mg/L;孵出3 d的仔鱼24 h与48 h的LC_(50)及SC分别为0.444、0.273、0.031 mg/L。表明在较低剂量内,离子液体[C_(16)mim]Cl对泥鳅胚胎及其仔鱼的发育表现出明显的致畸与致死作用,并且该毒性作用具有显著的剂量-效应关系。     

褐藻寡糖对杏鲍菇菌丝体生长的影响

[目的]为了研究海洋活性物质褐藻寡糖对杏鲍菇的影响。[方法]在培养基中加入不同浓度的褐藻寡糖,测定杏鲍菇固体平板培养菌丝体的生长速度、液体发酵菌丝体干重及发酵过程中纤维素酶活力。[结果]褐藻寡糖浓度为0.001 mg/ml的试验组菌丝体生长速度、菌丝体生物量、纤维素酶活性较其他试验组差异极显著。[结论]低浓度的褐藻寡糖对杏鲍菇生长具有明显的促进作用。     

纤维素酶提取工艺及酶学性质的研究

[目的]探讨纤维素酶的最佳提取工艺和最佳反应条件。[方法]以里氏木霉Rut C-30为发酵菌种,在30℃、摇床转速170 r/min条件下培养8 d,发酵生产纤维素酶,用盐析技术对粗酶液进行分离纯化,通过正交实验法探讨了纤维素酶的提取工艺条件。并以羧甲基纤维素钠酶活力为指标,对该酶的最佳反应条件和稳定性进行了研究。[结果]纤维素酶的最佳提取条件是:提取时间为16 h、盐析饱和度为70%、pH值为4.8。纤维素酶的最佳反应条件是:pH值为4.8、温度为60℃。酶在pH 3.6~7.0时较稳定,在78℃保温30 min下的残留酶活为50%。[结论]该研究为酶的工业化生产提供参考数据。     

一株黑曲霉产纤维素酶的性质研究

[目的]为黑曲霉的实际应用提供依据。[方法]摇瓶培养黑曲霉得到纤维素酶粗酶液,测定C1酶、Cx酶、BG酶的活力,研究温度、pH值、底物浓度、金属离子对不同酶组分活力的影响。[结果]黑曲霉分泌的纤维素酶较全,但不同酶组分的分泌高峰并不一致。C1酶、BG酶的最适温度为60℃,Cx酶的最适温度为70℃。Cx酶、BG酶最适pH值4～5,C1酶最适pH值在4左右。C1酶、BG酶随底物浓度升高,活力升高,底物浓度为1.000%时活力最高。Cx酶在底物浓度为0.500%～0.625%时活力最高。Ca2+、Fe2+对酶有强烈的抑制作用,Ba2+、Mn2+对酶有一定的激活作用,Zn2+、Cu2+对Cx酶、C1酶活力有抑制作用,对BG酶有激活作用。[结论]不同反应条件对不同酶组分的活力影响各异。黑曲霉纤维素酶系在60～70℃、pH值4～5时最稳定。     

不同基质中香菇菌丝生长期胞外酶活性变化的研究

[目的]通过分析不同基质中香菇菌丝生长期4种胞外酶的活性变化情况,为香菇营养生理研究提供参考.[方法]提取不同基质中的粗酶液,利用分光光度计测定光密度值,分析羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶、淀粉酶及漆酶的活性变化.[结果]不同基质对胞外酶活性大小有影响;各种酶活性高峰期不同,羧甲基纤维素酶和滤纸纤维素酶的活性高峰出现在转色末期;淀粉酶的活性高峰位于转色初期;漆酶的活性高峰在发菌初期.[结论]胞外酶在不同基质和菌丝不同生长阶段活性存在差异,但同一种酶在不同基质中的活性变化趋势总体一致.     

Al~(3+)胁迫对茶树根际青霉菌丝生长及酶活性的影响

[目的]研究外源添加Al3+对来自茶园土壤一种青霉生长及酶活性的影响。[方法]采用液体摇瓶培养,测定霉菌菌丝干重、发酵液胞外蛋白含量及胞外相关酶的活性。[结果]添加0～100mg/LAl3+对青霉生长有刺激作用,过氧化氢酶活性呈下降趋势,葡萄糖氧化酶活性变化与菌丝干重变化呈正相关。在0～200mg/LAl3+胁迫下,发酵液胞外蛋白含量、纤维素酶活性呈上升趋势。[结论]在不同浓度Al3+作用下,表现为不同程度的刺激或抑制作用。     

蜗牛酶中纤维素酶的分级分离

[目的]探索用分级沉淀方法去除蜗牛酶中非纤维素酶的效果。[方法]向粗酶液中加入硫酸铵,使溶液中的硫酸铵从10％饱和度以10％为梯度逐渐递增到100％的饱和度,用考马斯亮蓝法测定蛋白含量,DNS法测定纤维素酶活力。[结果]硫酸铵饱和度达到40％时原酶液中的大部分非纤维素酶杂蛋白开始沉淀,但此时所得沉淀的比活力最低;在50％饱和度下分离出的沉淀中纤维素酶的活力最高,在50％及之后的几个饱和度时,分离出了较多的纤维素酶蛋白,表明硫酸铵分级沉淀蜗牛酶可以显著提高其中纤维素酶的活力。[结论]用50％的饱和度分级沉淀蜗牛酶中的纤维素酶最合理。     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。