钾素营养对大蒜生长、光合特性及品质的影响

采用溶液培养试验探讨了钾对大蒜苗期生长、生理生化指标及品质的影响。供试营养液K+浓度分别为0、3.0、6.0、9.0和12.0 mmol/L。结果表明,K+浓度在0～6.0 mmol/L范围内,大蒜苗期生长量、色素含量、净光合速率、可溶性蛋白质及大蒜素含量随K+浓度升高而增加;当达到9.0 mmol/L时,上述指标则呈下降趋势。营养液中K+浓度为6.0 mmol/L时,大蒜叶片及假茎生长量、光合色素含量、光合速率及蒸腾速率均最大,假茎及叶片大蒜素含量分别比0 mmol/L时高出63.57%和62.04%,叶片可溶性蛋白质含量明显高于其他处理;假茎及叶片可溶性糖含量在K+浓度为9.0 mmol/L时最高。在施钾各处理间游离氨基酸含量差异不显著,但均显著低于不施钾处理。总之,钾能明显促进大蒜苗期假茎和叶片生长,增加叶片色素含量,极大改善叶片光合特性,提高大蒜幼苗营养品质。营养液K+浓度以6.0 mmol/L时表现最好。     

硅对青蒜苗生长、光合特性及品质的影响

【目的】大蒜是一种兼具营养价值和药用价值的蔬菜,由于品种退化、 土传病害严重等问题,导致大蒜植株矮小、 产量降低、 品质下降。硅作为一种公认的有益元素,在提高作物产量、 改善产品品质方面有非常重要的作用。但是关于硅对大蒜生长发育以及产量和品质的影响至今还没有相关报道,因此本试验研究了硅在青蒜苗生长和品质方面的作用,以期能为大蒜无土栽培优质高产提供一些理论参考。【方法】利用深液流水培方式,以金乡白皮蒜为试材,设置了5个硅水平（0、 0.75、 1.5、 2.25、 3.0 mmol/L）探讨了不同水平硅对青蒜苗生长、 光合特性及品质的影响。【结果】在0~1.5 mmol/L范围内,青蒜苗植株鲜重、 株高、 假茎长、 假茎粗以及色素含量均随硅浓度的增加而升高,当硅浓度高于1.5 mmol/L时,相关指标随其升高而降低,在硅浓度1.5 mmol/L时达到最大值; 同时叶片净光合速率（Pn）及气孔导度（Gs）也随营养液中硅水平的增加呈先升高后降低的趋势,硅浓度1.5 mmol/L时最高,比不施硅处理分别增加了32.41%和44.62%,而蒸腾速率（Tr）则恰好相反,随硅浓度增加先降低后升高,在Si1.5处理中最低,与对照相比降低了22.00%; 此外,叶片和假茎中可溶性糖、 游离氨基酸、 维生素C含量也随硅素水平的提高呈现出先升高后降低的趋势,硅浓度1.5 mmol/L时可溶性糖含量最高,与对照相比分别增加了25.37%~41.96%和21.28%~40.82%,维生素C和游离氨基酸含量则在Si2.25处理最高,但是Si2.25处理与Si1.5处理相比无显著差异; 硅浓度1.5 mmol/L时显著降低了叶片中可溶性蛋白含量,但能提高其在假茎中的含量,与不施硅处理相比叶片中可溶性蛋白含量降低了15.76%~21.62%,假茎中则增加了32.85%~53.73%。【结论】营养液中加硅后,青蒜苗植株鲜重、 株高、 假茎长和假茎粗均有明显增加,且其促进作用在其生育后期比生育前期更显著。加硅还可增加大蒜叶片内色素含量,增强光合速率,显著增加青蒜苗内可溶性糖、 可溶性蛋白、 维生素C和游离氨基酸的含量,提高其营养品质。因此,在大蒜施肥中,适当增加硅肥,有可能克服大蒜品种退化、土传病害对大蒜的不利影响。     

钙对水培青蒜苗生长、光合特性及品质的影响

在水培条件下,研究不同钙水平对青蒜苗钙含量、生长、光合特性及品质的影响。供试Ca2+ 浓度分别为0、 1.0、 2.0、 3.0、 4.0、 5.0 mmol/L。结果表明,青蒜苗的钙含量随钙浓度的升高而升高,在5.0 mmol/L钙处理下达最大值;钙浓度在0～3.0 mmol/L范围内时,青蒜苗的生长量、色素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）均随钙浓度的升高而增大,钙浓度高于3.0 mmol/L时则随之减小;同时,假茎和叶片中大蒜素、可溶性糖、维生素C（Vc）、游离氨基酸及可溶性蛋白的含量也先随钙浓度的升高而升高,然后随之下降,在3.0 mmol/L钙浓度时达到最高,分别比不施钙处理最大提高50.3%、84.7%、92.7%、53.5%、69.4% 和66.1%、113.1%、105.8%、66.1%、60.1%。因此,钙能有效促进青蒜苗生长,增加叶片色素含量,改善光合特性,并明显提高假茎和叶片中大蒜素、可溶性糖、Vc、 游离氨基酸及可溶性蛋白的含量,且Ca2+ 浓度在3.0 mmol/L 时效果最佳。     

水培条件下硼对青蒜苗光合特性及品质的影响

在水培条件下,设置4个硼水平（B 0、0.5、1.0、1.5 mg/L）,研究硼对青蒜苗硼含量、生长、光合特性及品质的影响。结果表明,青蒜苗硼含量随着硼浓度的提高而增加,在1.5mg/L硼浓度处理下含量最高;在硼水平0～1.0mg/L范围内,青蒜苗生长量、色素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率 （Tr） 和气孔导度（Gs）随硼浓度的升高而增加,至硼浓度1.0mg/L时达最大,此时青蒜苗叶身和假茎中维生素C（Vc）、可溶性蛋白、大蒜素含量也达最大,分别比不施硼处理提高33.5%和14.5%、40.5%和35.9%、41.0%和57.2%,当硼浓度升至1.5mg/L时,上述各指标呈下降趋势;同时硼浓度为1.0 mg/L时,可显著降低叶身中可溶性糖和游离氨基酸含量,提高其在假茎中的含量,其中叶身较不施硼处理分别降低了34.3%和22.8%,假茎则增加了160.5%和43.6%。     

硅对大葱矿质元素吸收、 分配特性及产量和品质的影响

【目的】大葱因含有机硫化合物等功效成分而具有重要的保健和药用价值,为此,前人曾就氮、 磷、 钾、 硫等矿质元素与大葱产量、 品质及风味物质的关系进行了一些研究。硅作为一种公认的有益元素,在提高作物产量、 改善品质等方面具有重要作用,本试验研究了硅对大葱矿质元素吸收、 分配特性和产量及品质的影响,以期为大葱高效施肥提供科学依据。【方法】本研究以‘天光’和‘章丘’两个不同类型大葱品种为试材,供试硅源均为Na2SiO3·9H2O,通过盆栽Hoagland营养液培养和大田土壤栽培相结合的方法,分别研究了营养液不同硅水平(SiO2 0、 0.6、 1.2、 1.8 mmol/L)和土壤不同施硅量(SiO2 0、 150、 300、 450 kg/hm2)对大葱生长、 产量、 品质及硅、 氮、 磷、 钾含量、 吸收量的影响。【结果】营养液硅水平在1.8 mmol/L范围内,‘天光’和‘章丘’两品种大葱株高、 假茎长、 假茎粗、 植株干重以及单株产量均随硅浓度升高呈先上升后下降的趋势,且均以1.2 mmol/L的处理表现最好,其单株产量分别较不施硅提高了19.4%和30.9%; 适量施硅还显著提高了大葱游离氨基酸、 可溶性糖、 丙酮酸等含量,表明施硅有利于改善大葱品质。随营养液硅水平的升高,两大葱品种各器官硅含量均显著增加,在1.8 mmol/L处理时达最高,而钾含量则与之相反,氮、 磷含量则呈先上升后下降的趋势,均以1.2 mmol/L处理含量较高; 由于施硅促进了大葱生长,所以大葱对硅及氮、 磷、 钾的吸收量则均随硅水平的升高呈增加趋势。大田施硅试验表明,‘天光’和‘章丘’两品种大葱均以施硅量(SiO2)300 kg/hm2时产量较高,分别比对照增产15.4%和25.6%。【结论】大葱增施硅可显著增加大葱对硅及氮、 磷、 钾的吸收量,促进植株生长,提高产量和品质,但同一硅水平的增产率以‘章丘’品种显著高于‘天光’,且二者随硅水平变化的幅度也不相同,表明不同大葱品种对硅的反应敏感性存在显著差异。本试验条件下,以营养液硅水平1.2 mmol/L、 土壤施硅300 kg/hm2时较有利于大葱的生长及产量和品质的提高。     

氮硫互作对大葱氮、 磷、 钾、 硫吸收分配特性的影响

为探讨氮硫互作对大葱植株矿质营养状况的影响,本文采用裂区试验设计,研究了营养液不同氮（N）、 硫（S）水平对盆栽沙培大葱生长量及氮（N）、 磷（P）、 钾（K）、 硫（S）吸收分配特性的影响。结果表明,营养液N、 S水平显著影响大葱根、 假茎及叶片N、 P、 K、 S含量,植株干物质及N、 P、 K、 S 的吸收积累量均随营养液N、 S水平升高而显著增加,当硫水平超过6.69 mmol/L（S4）时,植株干物质量开始降低,对N、 P、 K、 S的吸收积累量也相应下降,虽然S4较S0（0.01 mmol/L）处理仍增加显著,但较S1（1.68 mmol/L）干物质重量降低了7.97%,对N、 P、 K、 S的吸收积累量也分别降低了16.37%、 10.24%、 9.06%、 5.77%。营养液N、 S水平及其交互效应（NS）对大葱N、 P、 K、 S 在不同器官的分配多有显著影响,但硫的影响远不及氮明显。综合分析表明,以营养液氮水平16.00 mmol/L、 硫水平为1.68~3.35 mmol/L时最有利于改善大葱的矿质营养水平,并促进其干物质的积累。     

花期短期低氮处理对黄瓜抗坏血酸及可溶性糖含量的影响

采用营养液水培的栽培方式,以华南型黄瓜材料"9930"为研究对象,在黄瓜植株雌花开放的当天(记为0 d)对黄瓜植株分别进行3个不同供氮水平的处理(CK 12 mmol/L,T1 0 mmol/L和T2 3 mmol/L),研究在短期(7 d)低氮处理期间,黄瓜中抗坏血酸(AsA)和可溶性糖含量变化。结果表明,与对照相比,在低氮处理(T1和T2)果实中总量抗坏血酸(T-AsA)和AsA含量最高增加了69.5%和24%,叶片中T-AsA和AsA含量最高增加了22.4%和20.7%;处理果实和叶片中葡萄糖、果糖、半乳糖含量增加,其中葡萄糖、果糖含量增加显著,果实中木糖含量减少,处理第3 d果实中糖含量达到最大值,与对照相比增加了1倍。试验结果表明,短期低氮处理能够增加黄瓜中AsA和可溶性糖含量,有利于改善果实品质。     

硫对超积累植物东南景天生长和镉累积的影响

通过营养液培养试验研究了不同硫镉水平对超积累东南景天生长和镉累积的影响。结果表明,不同处理下东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量均以叶片>茎>根,且以Cd100>Cd10,显示出东南景天对镉的超积累特性。供硫1.5~2.25 mmol/L显著提高超积累东南景天根、茎和叶片的生物量、镉含量、镉累积量及整株镉累积总量。超积累东南景天地上部分(叶片 茎)镉累积量/地下部分(根)镉累积量的比值(S/R)远大于1,表明东南景天植株体内可能存在"增硫诱导镉需求"现象,而从植物修复角度来说,利用增硫手段提高超积累东南景天生长和地上部镉的积累能力具有重要的应用价值。超积累东南景天Cd的吸收速率和转运速率随营养液中硫(S)浓度的增加而增加,二者可分别用对数方程和直线方程来描述。     

基质栽培番茄营养液中氮、钾最佳浓度研究

【目的】合理的氮、钾养分供给是提高番茄生长及果实品质的重要措施,本文研究了滴灌营养液中不同的氮、钾养分供给水平对基质栽培番茄生长及果实品质的影响,为优化基质栽培番茄的营养液配方,确定最佳的氮、钾养分浓度,实现养分供给的精量化管理提供科学依据。【方法】以沙∶珍珠岩比例为1∶2配置栽培基质,用于温室中番茄栽培,以番茄‘A20’为试材,进行了水培试验。采用2因素 (氮、钾) 5水平响应面中心复合设计,滴灌营养液中氮浓度的基础值为244 mg/L,试验设计步长为120 mg/L;钾浓度的基础值为313 mg/L,试验设计步长为150 mg/L。调查了番茄叶片叶绿素含量、净光合速率、单株产量、果实可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、维生素C含量和番茄红素含量。【结果】随着滴管液中氮浓度从74 mg/L增加到414 mg/L,番茄产量、叶片叶绿素含量、叶片净光合速率、果实可溶性糖含量、糖酸比、番茄红素含量和果实维生素C含量均呈先增后减的趋势。随着营养液中钾浓度从101 mg/L增加到525 mg/L,果实可溶性糖含量、糖酸比和维生素C含量持续增加,番茄产量、叶绿素含量、净光合速率、番茄红素含量均先增后减。此外,通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现,氮素是叶绿素含量、净光合速率和单株产量的主要影响因子,钾素是果实可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、维生素C和番茄红素含量的主要影响因子。氮、钾互作显著影响番茄产量和叶片叶绿素含量;充足的钾营养供给可以促进植株对氮素的吸收与同化,提高叶片叶绿素含量,利于产量提高;适量的氮素供应有利于钾素的吸收与利用,促进产量的进一步提高。采用主成分分析方法对8种配施方案下番茄产量和品质的综合性能进行评价,结果显示营养液中氮、钾浓度分别为N 378 mg/L、K 391 mg/L时为最优配方方案,且番茄叶片净光合速率达到最大值。【结论】在沙子和珍珠岩1∶2 (v∶v) 为基质的番茄无土栽培条件下,滴灌营养液中氮、钾浓度分别为N 378 mg/L和K 391 mg/L时,番茄产量和品质的综合性能达到最优,该方案可在生产实践中为基质栽培番茄营养液精确管理提供一定的借鉴意义。     

不同浓度硫素对韭菜产量和品质的影响

【目的】硫是植物必需的营养元素之一，研究无土栽培营养液中不同浓度硫对韭菜生长和品质的影响，以期为确定合理的韭菜水培营养液配方提供依据。【方法】试验采用水培方法，以含硫2 mmol/L的日本千叶农试葱营养液（通用型）为基础，以硫酸钠作为硫源，设置了硫浓度分别为1、2、3、4、5 mmol/L的5个处理（分别用S1、S2、S3、S4和S5表示）。鉴于相对低浓度的Na+对植物生长发育影响较小，本试验结果忽略Na+的影响。在韭菜第二茬收获时测定了生长、生理、产量、品质指标及含硫化合物的种类和浓度。【结果】适当增加硫素浓度，对韭菜生长有良好的促进作用。与S1处理相比，S2处理韭菜的株高、叶长、假茎粗、叶宽和叶片数分别增加了2.6%、4.5%、5.6%、10.8%、7.2%，韭菜单株鲜重和干重分别提高6.9%、10.1%。韭菜根系活力以S3处理最高，比S1处理显著增加了25.7%，叶绿素a和叶绿素a+b与S2处理差异不显著，但显著高于S1处理19.0%、19.3%。韭菜Vc、可溶性糖和硝酸盐含量均以S3处理最好，Vc含量显著高于S1处理18.8%，硝酸盐含量比S1处理显著降低33.3%。可溶性蛋白含量以S5处理最高。在韭菜中共检测出29种含硫挥发性化合物，主要是二硫化物和三硫化物，有少量的四硫化物，含硫化合物总含量以S2处理最高。韭菜产量以S3和S2处理最高，分别比S1处理显著提高了3.6%、5.6%。【结论】在应用日本千叶农试葱配方时，综合考虑韭菜生长、品质、芳香物质等指标，营养液中硫浓度以2~3 mmol/L为佳。     

适宜的氮硫配施提高基质栽培大蒜鳞茎品质

试验采用蛭石-珍珠岩盆栽方式,研究了不同浓度氮(5、10、20 mmol/L,记作N1、N2、N3)、硫(2、4、8 mmol/L,记作S1、S2、S3)配施条件对大蒜鳞茎品质的影响,并采用隶属函数法对大蒜品质进行综合评价,分析鳞茎品质与氮硫互作水平的响应关系。试验结果表明,氮素、硫素对大蒜主要营养成分含量影响不尽相同,氮硫配施能够不同程度提高大蒜鳞茎中可溶性蛋白、VC、大蒜多糖、游离氨基酸的含量,且氮、硫单一因素对大蒜鳞茎品质影响远低于元素间交互作用。但在氮素适宜水平下(10~20 mmol/L),硫素水平对大蒜鳞茎中大蒜辣素含量有显著影响,提高硫浓度能够显著增加大蒜辣素含量,而在硫素浓度过高时(8 mmol/L)则明显抑制该物质合成。隶属函数法综合评价以N3S2处理组大蒜鳞茎品质最优,隶属函数值为0.81,对照组(CK)最差。综合分析可见,无机基质栽培条件下氮硫配施显著影响大蒜鳞茎品质,氮素浓度20 mmol/L(N3)、硫素浓度4 mmol/L(S2)时最利于大蒜鳞茎品质的提升,为大蒜无机基质栽培最佳氮、硫配施水平,且两元素配施存在明显的互作效应。该结论为大蒜栽培氮、硫元素合理配施提供试验指导。     

氮硫互作提高大蒜氮、硫含量及其关键同化酶活性

【目的】 从生理学角度研究氮、硫两种营养元素配施对大蒜氮硫关键同化酶的影响,揭示氮硫关键同化酶与植株氮、硫同化能力的关系,以期为大蒜合理施肥与提质增效提供理论参考。 【方法】 采用蛭石–珍珠岩盆栽方式,研究了不同浓度氮 (5、10、20 mmol/L)、硫 (2、4、8 mmol/L) 配施条件下,大蒜在幼苗期、花茎伸长期、鳞茎膨大初期和中期大蒜植株氮、硫含量,以及氮、硫关键同化酶活性的动态变化。 【结果】 大蒜植株氮含量总体呈上升趋势,在鳞茎膨大期达到最高水平,而硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性变化呈先上升后下降趋势,在花茎伸长期至鳞茎膨大初期活性较高。硫含量总体呈先上升后平稳趋势,ATP-硫酸化酶 (ATPS) 活性在花茎伸长期达到最大值,而半胱氨酸合成酶 (OAS-TL) 活性则呈先下降后上升趋势,在花茎伸长期酶活性总体最低。鳞茎膨大期前,氮硫交互作用对氮、硫同化量有影响显著,而单因素影响不明显;鳞茎膨大期,单因素影响明显。硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性整体呈先升高后降低趋势。氮素对于 NR 活性影响显著,而对 GS 影响不显著;硫素仅在花茎伸长期和鳞茎膨大初期对NR活性有显著影响,而氮硫交互作用对 NR、GS 均有显著或极显著影响。氮素、硫素对 ATP-硫酸化酶、半胱氨酸合成酶活性无显著影响,而氮硫交互作用对其影响极显著。NR 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株氮呈显著正相关关系,ATPS 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株硫含量呈显著正相关关系,Pearson 系数分别为 0.690、0.847 和 0.662、0.816。鳞茎膨大初期和中期,GS 活性与氮含量呈显著负相关,相关系数分别为 –0.857、–0.693。OAS-TL 活性与硫含量整体呈负相关,而在鳞茎膨大初期为 0.646,呈显著正相关。 【结论】 大蒜生长过程中,氮、硫两元素间存在互作关系。NR、ATPS 等酶活性的提高增加了植株氮、硫同化能力,而 GS 则通过降低酶活性而促进氮的同化。在大蒜鳞茎膨大期前,氮、硫配施能够通过调控关键同化酶活性而影响氮、硫同化,进而影响植株生长;鳞茎膨大阶段,可以通过单一施肥达到调控大蒜植株氮或硫含量的目的。      

CHANGES IN GROWTH AND GENE EXPRESSION INDUCED BY SULFUR DEFICIENCY IN GARLIC

ABSTRACT

Sulfur deficiency in garlic Allium sativum L. caused a reduction in growth together with chlorosis and necrosis of leaves. Large differences in shoot sulfur and sulphate concentrations between deficient and high sulfur treatments were only observed after 54 days growth. Using the mRNA differential display technique, a novel cDNA was isolated from shoots grown in sulfur depleted nutrient solution for 24 days. This novel cDNA was constitutively expressed in the shoots during further growth in sulfur depleted solution, but it was undetectable following 30 days recovery with sulfur supplementation. The cDNA sequence demonstrated a high degree of identity with a coat protein gene of a garlic latent carlavirus. The results suggest a possible relationship between low plant sulfur status and the induction of a latent carlavirus in garlic.     

Effects of garlic powders with varying alliin contents on hepatic drug metabolizing enzymes in rats

The anticarcinogenic effect of garlic has been demonstrated in both epidemiologic and experimental studies. In this study, possible mechanisms involved in the anticarcinogenic effect of garlic consumption were assessed by determining its capacity to alter drug metabolizing enzymes, in relation with its alliin content. Rats were fed a diet for 2 weeks containing 5% garlic powders produced from bulbs grown on soils with different levels of sulfate fertilization and therefore containing differing amounts of alliin. Activities of several hepatic enzymes, which are important in carcinogen metabolism such cytochromes P450 (CYP) and phase II enzymes, were determined. Garlic consumption slightly increased ethoxyresorufin O-deethylase and CYP 1A2 levels. In contrast, garlic consumption decreased CYP 2E1 activity and the level of the corresponding isoform. UDP glucuronosyl transferase and glutathion S-transferase activities were increased by garlic powders. The alliin content of the garlic powders was positively correlated with UGT activity although not with other activities. Effects produced by garlic consumption were qualitatively similar to that of diallyl disulfide, a sulfur compound that has been extensively studied. These data could partially explain the chemoprotective effect of garlic.     

生物质炭浸提液对大蒜生长品质及土壤的影响

[目的]证实生物质炭中的水溶性有机碳对作物生长和品质的作用,为生物质炭的应用开辟新的途径。[方法]在实验室制取400,450,500℃小麦秸秆生物质炭,以KOH溶液浸提水溶性有机碳获得生物质炭浸提液W_(400),W_(450),W_(500),并应用于盆栽大蒜试验,研究其对大蒜生长、品质及土壤的影响。[结果](1)W_(400),W_(450),W_(500)对大蒜的生长都没有显著影响;(2)W_(400)处理使大蒜可溶性糖的含量显著提高了27.53%,土壤有机质和速效磷含量分别提高37%,26%;(3)W_(450)处理下大蒜维生素C、大蒜素含量分别显著提高34.9%和8.2%。[结论]生物质炭浸提液对大蒜生长没有影响,但可以提高大蒜品质。     

硒对大蒜生理特性、含硒量及品质的影响

以金蒜3号为试材,采用盆栽试验,通过叶面喷施不同浓度、不同次数的亚硒酸钠研究了硒对大蒜生理特性、含硒量和品质的影响。结果表明:在生长期4月5日、15日和25日累计喷施1次、2次、3次3个浓度（5、10、15 mg/L）的亚硒酸钠溶液,均不同程度影响大蒜生理特性、含硒量和品质。与对照相比,叶面喷施2次10 mg/L的亚硒酸钠溶液,可显著提高叶片中光合色素含量和光合性能;能显著改善蒜薹和鳞茎品质,单薹鲜质量和单头鲜质量分别提高68.25%和29.00%,可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量分别提高73.05%、104.66%、18.95%和82.01%、51.27%、69.82%;并可有效提高鳞茎中游离氨基酸含量（38.91%）,降低蒜薹中游离氨基酸含量（36.95%）;同时可降低蒜薹和鳞茎中大蒜素含量,但差异不显著。蒜薹和鳞茎硒含量随硒浓度和喷施次数的增加而显著提高,最高可达19.81和23.96 mg/kg,为对照的3.85和4.41倍。综合各因素指标,大蒜以叶面喷施2次10 mg/L的亚硒酸钠为宜。     

Investigation of Plant Systemic Organoseleno Compounds. V. Effects of the Derivatives of Selenomorpholine on the Selenium Content of Garlic

The availability of inorganic and organic forms of selenium (Se) to garlic was studied by supplying selenium twice during the life cycle under field conditions. Most of the organic seleno compounds were more effectively taken up by garlic than sodium selenite. When sprayed with 50 mL 100 ppm O,O-diethyl-(N-selenomorpholinyl)phosphonate, the selenium content of the garlic bulb increased from 0.138 ppm to 1.734 ppm. When sprayed with 3-butyl selenomorpholine hydrochloride and 4-amino benzenesulfonyl selenomorpholine hydrochloride, the selenium content of the garlic leaf increased from 0.240 ppm to 7.32 ppm and 6.03ppm, respectively.     

Differential effects of garlic oil and its three major organosulfur components on the hepatic detoxification system in rats.

The objective of this study was to compare the modulatory effect of garlic oil and its three organosulfur compounds, diallyl sulfide (DAS), diallyl disulfide (DADS), and diallyl trisulfide (DATS), on rat hepatic detoxification enzyme activity, and protein and mRNA expression. Rats were orally administered garlic oil (80 or 200 mg/kg bw), DAS (20 or 80 mg/kg bw), DADS (80 mg/kg bw), or DATS (70 mg/kg bw) three times a week for 6 weeks. Control rats received corn oil. According to the results, garlic oil and DAS in dosages of 200 and 80 mg/kg bw, respectively, significantly increased pentoxyresorufin O-dealkylase (PROD) activity as compared with the that of the control rats (P < 0.05). In contrast, N-nitrosodimethylamine demethylase activity in rats that received DADS and DATS was significantly lower than that in the control rats (P < 0.05). Ethoxyresorufin O-deethylase and erythromycin demethylase activities were not influenced by garlic oil, DAS, DADS, or DATS. To the phase II enzyme, garlic oil, DADS, and DATS significantly increased the glutathione S-transferase (GST) activity toward ethacrynic aicd (P < 0.05). Immunoblot assay showed that the protein contents of cytochrome P450 1A1, 2B1, and 3A1 were increased by garlic oil and each of three allyl sulfides, and the change among the allyl sulfides was in the order of DAS > DADS > DATS. The placental form of GST (PGST) level was also increased by garlic oil and the three allyl sulfides, but the increase among the allyl sulfides was DATS congruent with DADS > DAS. P450 2E1, however, was suppressed by each garlic component. Northern blot results indicated that the changes in P450 1A1, 2B1, 3A1, and PGST mRNA levels by garlic components were similar to those noted in the protein levels. These results indicate that the modulatory effect of garlic oil on hepatic drug-metabolizing enzymes can be attributed to its three major allyl sulfide components DAS, DADS, and DATS. These three allyl sulfides vary in modulatory activity, and this variation is related to the number of sulfur atoms in the molecule.