SOD酶活性（精选8篇）
SOD酶活性 篇1
随着地下原油蕴藏量递减,原油开采难度大增。为保证原油产量,开发了多种采油工艺。聚合物驱油技术的应用,标志着油田已进入了三次采油阶段[1,2]。三次采油技术可提高石油采收率,但也产生了大量的采油污水。这种采油污水成分复杂,主要污染物包括原油、驱油聚合物、悬浮物、硫化物、氨氮及盐类等[3],还含有大量水解聚丙烯酰胺(HPAM)。采油污水的生态毒性和对环境的污染引起人们广泛关注[4]。
水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)属环节动物门寡毛纲近孔寡毛目颤蚓科,多生活在有机质、腐殖质含量较多的污水沟、排水口等处。国内外多把水丝蚓作为环境指示生物,用来评价不同物质对环境的污染程度[5,6]。超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是一种重要抗氧化酶,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。SOD具有特殊生理活性,是生物体内清除自由基的首要物质。它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害,并及时修复受损细胞,复原自由基对细胞造成的伤害。当生物体受到环境污染胁迫时,表现出SOD的变化,测定SOD的变化能显示出动物体受到环境胁迫的程度[7]。根据SOD活性变化情况反应出采油污水对水丝蚓危害程度,从而推测采油污水对环境的影响。
1材料与方法
1.1试验材料
水丝蚓,购自花鸟鱼市场;采油污水,水样由油田水处理联合站提供。
1.2水样处理及水丝蚓半致死浓度测定
首先将采油污水用8层纱布进行过滤,滤掉杂质及异物。假设经过滤后的污水浓度为单位1,加双蒸水稀释,得到0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 6个浓度梯度的采油污水水样。每个浓度梯度设置2个平行组,每组处理30条健康且无明显性分化特征的水丝蚓,实验室条件下处理12 h,随后进行12h水复活处理,达到试验处理时间后进行准确计数。水丝蚓的中毒症状主要表现为身体泛白,失去伸缩能力,用解剖针碰触,运动异常,身体部分解体;以失去自由活动能力,全部解体为死亡特征[8]。
多次重复试验后,结果表明采油污水对水丝蚓的半致死浓度范围在0.2～0.3,在此浓度区间内,分别取0.20、0.22、0.24、0.26、0.28、0.30 6个浓度梯度,进一步测定采油污水对水丝蚓的半致死浓度。经多次试验摸索得出,利用采油污水对水丝蚓进行毒理试验时,水丝蚓的半致死浓度(LC50)为0.24[9]。经计算确定试验所用浓度为0.12(1/4致死浓度)、0.24(半致死浓度)、0.44(全致死浓度)。
1.3粗酶液提取
设置0.12、0.24、0.44 3组不同浓度的采油污水和1个对照组,每组放入0.6～0.8 g水丝蚓,于实验室条件下处理4h。将处理后的水丝蚓用吸水纸吸干,准确称量0.5 g,放入研钵中,加入少许石英砂,再加3 mL 0.05 mol/L磷酸缓冲液(pH值7.8),冰浴环境下匀浆,并用0.05 mol/L磷酸缓冲液(pH值7.8)定容至8 mL,0～4℃,11 000 r/min,离心处理15min,取上清[10]。取粗酶液加入1/4体积的乙醇和3/20体积氯仿,轻轻搅拌,0～4℃,11 000 r/min,离心除杂15 min,取上清液。80℃,水浴处理5 min,再冷冻离心,0～4℃,11 000 r/min,10 min,取上清液。上清液加3/20体积的冷丙酮,0～4℃,11 000 r/min,冷冻离心10 min,取沉淀,并用pH值8.0的磷酸缓冲液溶解,得酶液,0℃保存[11]。
1.4酶活单位测定
建立体系,测出不同酶含量的吸光值,计算出抑制NBT光还原的相对百分率为50%时所加的酶液量。以酶液量为横坐标,以其余杯中溶液抑制NBT光还原的相对百分率为纵坐标制作曲线,根据线性好的曲线所得出的函数关系计算抑制NBT光还原的相对百分率为50%时所加入的酶液量,以该酶液量作为1个酶活单位[12]。
1.4.1蛋白质含量测定。取0.5 mL酶液+9.5 mL 0.05 mol/L磷酸缓冲液(pH值7.8),用石英比色皿分别于260、280 nm处紫外测定OD值[13]。
1.4.2酶活性测定。取27 mL蛋氨酸+1 mL EDTA+1 mL NBT+1 mL核黄素配成反应混合液,于5个试管中分别加入3 mL反应混合液,1～4号试管内对应加入250μL酶液,混匀,光照处理10 min,并与560 nm处测吸光值。
2结果与分析
2.1不同浓度采油污水对水丝蚓体内蛋白质含量的影响
由表1可以看出,当采油污水浓度为0.24(半致死浓度)时,水丝蚓体内蛋白质含量最低,仅为0.166 mg/mL,对照水丝蚓体内蛋白质含量最高,为0.176 mg/mL。
(mg/mL)
2.2不同浓度采油污水对水丝蚓体内SOD酶活性的影响
由表2、图1可以看出,在相同的处理时间和环境条件下,随着采油污水浓度的逐步增加,水丝蚓细胞中超氧阴离子自由基增加,为消除过多自由基,使体内自由基产生与消除处于平衡状态,其体内SOD酶活性随之变大,即对照组SOD酶活性为1.90 U/mg、1/4致死浓度组SOD酶活性为3.22 U/mg、半致死浓度组SOD酶活性为3.43 U/mg、全致死浓度组SOD酶活性为4.04 U/mg。说明采油污水毒性已对水丝蚓的生理产生影响。而随着采油污水浓度增大,对水丝蚓影响也增大,最终使其失去活动能力,直至身体泛白死亡。
3结论与讨论
研究证明,采油污水能够造成水丝蚓超氧阴离子自由基增加,而且随着采油污水浓度的增加,SOD酶活性也随之变大。可见,采油污水对生物体有毒害作用,其毒害作用随着采油污水浓度的增加而增大。
大庆曾经是我国重要的石油基地。在原油储量渐趋减少的今天,大庆面临着由石油城向经济城、环保城、国际化大都市转变的重任。利用先进采油技术,提高石油采收率,处理好采油污水,避免采油污水等对环境造成的破坏,尤其是对水体造成的污染现象。改善采油污水的处理方法,开发生物处理技术,减少有害污水的排放,保持优良的环境,实现可持续发展的伟大战略构想,为大庆建设百年油田贡献力量。
(U/mg)
摘要：为研究采油污水对生物SOD酶的影响,判定采油污水对生物体的损害程度。以水丝蚓为试验材料,利用酶液提取技术和比色法,测定经采油污水处理后的水丝蚓的SOD酶活性的变化情况,结果表明:随着采油污水浓度的增加,水丝蚓体内SOD酶的活性逐渐增高。可见采油污水对生物体具有毒性,毒性在一定范围内随采油污水浓度的增加而增加。因此,应加强采油污水综合化处理,以为大庆城市可持续发展和创建国际化大都市奠定环境基础。
关键词：采油污水,水丝蚓,SOD酶,吸光值
SOD酶活性 篇2
土壤酶活性影响因子研究进展
对国内外土壤酶活性影响因素的研究进行了综述,总结了土壤微生物、团聚体、农药、重金属和有机物料等对土壤酶活性的`影响,并对土壤纳米粒子与土壤酶活性关系的研究发展前景进行了展望.
作 者：万忠梅 吴景贵 WAN Zhong-mei WU Jing-gui 作者单位：吉林农业大学,资源与环境学院,吉林,长春,130118 刊 名：西北农林科技大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NORTHWEST SCI-TECH UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 33(6) 分类号：S154.2 关键词：土壤酶活性 微生物 团聚体 重金属 有机物料SOD酶活性 篇3
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试作物为普通小麦农大031165;供试稀土La(NO3)3、Ce(NO3)3购于阜宁稀土实业有限公司,纯度为99.99%。fw)
1.2 试验设计
试验共设13个处理浓度,分别为:La(NO3)30.05mg/L(A1)、0.5 mg/L(A2)、5 mg/L(A3)、50 mg/L(A4)、500mg/L(A5)、1 000 mg/L(A6);Ce(NO3)30.05 mg/L(B1)、0.5mg/L(B2)、5 mg/L(B3)、50 mg/L(B4)、500 mg/L(B5)、1 000mg/L(B6)。以蒸馏水为对照组(CK)。
1.3 试验方法
试验在温室中进行。精选颗粒饱满的小麦种子,在0.1%升汞(Hg Cl)中消毒30 min,用蒸馏水冲洗3~4次,将13个处理分别移入消过毒的培养皿中,分别用各自对应浓度的稀土硝酸盐浸种,CK用蒸馏水浸种。浸种20 h后在30℃恒温箱中萌发,幼苗长至一叶期选取长势均匀良好的幼苗,用脱脂棉固定在事先打有定植孔的泡沫塑料板上,转入装水的30 cm×40 cm长方形聚乙烯塑料盆中,以1/2 Hoagland营养液为培养介质进行水培,每周更换1次营养液。在水培的第3、10天分别取各处理苗期新叶片进行同工酶活性及同工酶电泳分析。
1.4 测定方法
SOD活性测定参照王爱国[4]的方法。POD活性测定参照刘建东[5]的方法。SOD、POD同工酶电泳分析参照何忠效[6]的方法进行。
2 结果与分析
2.1 La、Ce浸种对水培小麦苗期SOD的影响
2.1.1 不同浓度La、Ce浸种小麦苗期SOD活性的变化。
稀土浸种对小麦苗期SOD同工酶的影响比较明显,2次取样调查结果都表明,La(III)、Ce(III)处理在一定浓度范围内均对SOD活性有促进作用,但剂量太大就会抑制SOD活性。从图1可以看出,La处理对SOD活性的影响更为显著,但2组处理的变化趋势基本一致,对SOD活性影响结果可简单概括为“低促高抑”。
注:a为水培3 d各处理SOD变化;b为水培10 d各处理SOD变化。
2.1.2 不同浓度La、Ce浸种小麦苗期SOD同工酶电泳图谱。
从图2可以看出,低浓度处理SOD酶谱组成变化都不大,且各条带强度与SOD活性变化趋势基本一致。第3天的电泳结果显示,在高浓度处理下,迁移率为0.35、0.52、0.71的3条带明显减弱甚至消失。但在第10天时,0.52和0.71这2条带在高浓度处理也出现了微弱的表达,且各处理同功酶的表达强度没有第3天显著。
2.2 La、Ce浸种对水培小麦苗期POD的影响
2.2.1 不同浓度La、Ce浸种小麦苗期POD活性变化。
从图3可以看出,La(III)、Ce(III)对POD影响类似于SOD,水培第3天的POD活性也基本呈现低促高抑规律,La处理对POD活性的影响要显著于Ce处理。但这种影响在水培第10天时明显减弱,这可能与拔节前幼苗地上部分的快速生长有一定关系。
从水培第10天的结果来看,小于5 mg/L的浓度处理仍然可以促进POD活性,但是作用并没有之前那样显著,而且幼苗进入拔节前期时,所有处理总体POD水平都不高。
注:c为水培第10天SOD同工酶PAGE结果;d为水培第3天SOD同工酶PAGE结果。
注:e为水培3 d各处理POD变化;f为水培10 d各处理POD变化。
2.2.2 不同浓度La、Ce浸种小麦苗期POD同工酶电泳图谱。
从图4可以看出,水培初期幼苗总体POD水平较高,且条带组成无明显差异,但高浓度处理迁移率为0.73和0.46的条带明显减弱。水培第10天时,幼苗已进入拔节前期,各处理迁移率为0.46、0.52、0.73的条带消失,其余各带整体趋势基本与3 d时一致,但强度有减弱的迹象。
3 结论与讨论
试验结果表明,浓度小于50mg/L的La(NO3)3浸种对出苗初期小麦SOD和POD同工酶的活性和种类均有不同程度的促进作用:第3、10天的试验结果均表明,La处理对SOD活性的最大促进浓度为5mg/L,大于50 mg/L则有显著的抑制作用;对POD活性的影响基本与SOD一致,但在第10天时影响并不显著。Ce处理对SOD活性的影响没有La处理显著,其在0.5 mg/L时促进效果最明显,当浓度大于5 mg/L时就会对酶活性产生抑制;但在对POD的作用上La(III)、Ce(III)两者的作用是一致的。
注:g为水培第3天POD同工酶PAGE结果,图中泳道1、2、15为CK,泳道3~8分别为B1~B6,泳道9~14分别为A6~A1;h为水培第10天POD同工酶PAGE结果,图中泳道1、2、15为CK,泳道3~8分别为B1~B6,泳道9~14分别为A6~A1。
水培3 d的同工酶电泳图显示,小于50 mg/L浓度的La处理并没有新的POD同工酶条带出现,但大于该浓度时迁移率为0.73和0.46的2条带消失,且其他条带强度也显著减弱。在水培10 d的电泳图中,迁移率为0.46、0.52、0.73的条带都消失,且POD活性较3 d时减弱。这可能与拔节前期小麦幼苗地上部分的生长有关。过氧化物酶是吲哚乙酸氧化酶的组成部分。因此,过氧化物酶是一种与植物生长呈负相关的酶。La(III)和Ce(III)处理的小麦幼苗拔节前期过氧化物酶水平整体降低也与该时期形态指标测定结果一致。已有研究表明,过氧化物同工酶中迁移率小的同工酶主要参与生长素的分解代谢[7]。因此,同工酶带的减少和酶活性的减弱,显然有利于生长素的稳定存在。
该研究结果中,POD同工酶图谱上,与对照比较,虽没有新的同工酶带,即此处理浓度及此生长发育阶段,稀土元素不会诱导小麦新的同工酶基因表达,但是可以在转录水平或转录后加工水平进行调节,使同工酶的表达剂量增大,起到增强抗性,促进生长发育的作用。当稀土浓度增加到伤害浓度后,其作用效果与重金属离子对植物的胁迫十分相似。
目前,对于稀土的生理效应,普遍认为具备“低促高抑”的现象。该试验结果表明,当La(NO3)3、Ce(NO3)3的浓度在0.05~50.00 mg/L范围内,SOD、POD和小麦籽粒粗蛋白含量3个生理指标均不同程度地增加,而浓度大于50 mg/L时,这3种指标比对照组均有显著下降。相对于SOD酶活性的变化而言,POD酶活性和可溶性蛋白含量变化较平缓,可能SOD酶对高浓度La(III)、Ce(III)更敏感。因此,La(III)、Ce(III)可能通过对SOD、POD基因表达剂量及其同功酶基因表达具有调控作用,使作物更能适应逆境环境,提高抗性,增产增收。
摘要：通过水培结合室内分析,研究稀土元素La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)浸种对小麦幼苗体内SOD、POD同工酶表达的调节作用,结果表明:La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)浸种均对小麦苗期SOD、POD等生理指标有显著影响,其中低浓度稀土浸种有利于小麦苗期生长,高浓度则有抑制作用。
关键词：镧,铈,小麦,SOD,POD,同工酶活性
参考文献
[1]万强,谢映泉.富镧稀土在水稻上的应用效果[J].湖南农业科学,1994(3):36.
[2]万强,宁加贲.富镧稀土在水稻上的应用技术和效果研究[J].稀土,1996,17(2):64-69.
[3]李杨瑞,姚润薰.富镧稀土对甘蔗品种新台糖1号经济性状的效应[J].广西农业大学学报,1994,13(4):334-338.
[4]王爱国,罗广华,邵从本.大豆种子超氧化物歧化酶的研究[J].植物生理学报,1983,9(1):77-84.
[5]刘建东.小麦春化与抗寒相关性蛋白质研究[D].太谷:山西农业大学,2003:7-9.
[6]何忠效,张树政.电泳[M].北京:科学出版社,1999:150-170.
SOD酶活性 篇4
超氧化物歧化酶(SOD)广泛存在于动物、植物、微生物体内,是生物体自由基清除系统中的一种重要酶,也是目前为止发现的唯一的以自由基为底物的酶[2]。酯酶(EST)同工酶属于复等位基因决定的同工酶,它是一种催化羧酸酯类的酯键水解或合成的酶类,在代谢中有转酯作用,水解大量非生理存在的酯类化合物,具有去毒作用[3]。同工酶的测定不但有助于临床诊断,也是研究代谢调节、分子遗传、生物进化、个体发育、细胞分化和癌变的有力工具,在酶学、生物学和医学中均占有十分重要的地位[4,5,6]。同工酶是由遗传差异产生的多态形式,是基因的直接生化表型,因此同工酶组成的差异性在某种程度上反映了基因的差异[7]。目前,各种动物同工酶的研究已成为种属鉴定与分类的一种重要生化手段。
EST和SOD同工酶的研究已有较多的报道[8,9,10,11],但关于北红尾鸲EST和SOD同工酶的研究未见报道。研究采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳方法对北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中EST和SOD同工酶进行分离分析,为鸟类深入研究及属种的鉴定提供生理、生化指标依据。
1 材料
北红尾鸲,捕自牡丹江周边林区的健康成年个体。
2 方法
采用常规聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳方法对北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中EST和SOD同工酶进行分离分析,并参照参考文献[12-13]分别对其进行染色,凝胶成像系统拍照保存电泳图谱。为体现电泳重复性,每个样品分别在相邻泳道点样2次。电泳图下端为阳极,上端为阴极,并且EST和SOD同工酶命名顺序按阳极至阴极。
3 结果与分析
采用电泳方法对北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中EST和SOD同工酶进行分离,得到电泳结果(见图1~2),并制作电泳谱带分布表和电泳迁移率模式表(见表1、表2)。按照从阳极到阴极的顺序将EST、SOD同工酶命名,谱带分布有一定的规律性。
1~7.分别表示EST1~EST7。
1~19.分别表示SOD1~SOD19。
3.1 北红尾鸲EST同工酶电泳结果分析
由图1、表1可知:北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中共分离出EST1~EST7且电泳迁移率为0.71~0.45的7条谱带。心脏分离出EST3~EST5且电泳迁移率为0.58~0.55的3条谱带;肝脏分离出EST1~EST6且电泳迁移率为0.71~0.51的6条谱带;肾脏分离出EST2~EST5、EST7且电泳迁移率为0.60~0.55,0.45的5条谱带;肌肉分离出EST2~EST5且电泳迁移率为0.60~0.55的4条谱带;脑部分离出EST2~EST5且电泳迁移率为0.60~0.55的4条谱带;肺脏分离出EST3~EST5且电泳迁移率为0.58~0.55的3条谱带,EST3~EST5为6种组织中的共有谱带。
北红尾鸲6种组织之间EST同工酶活性比较表现为:肝脏>肺脏>肾脏>肌肉>心脏>脑,活性各不相同,肝脏中谱带着色最深,条带最宽,谱带数最多,脑部谱带着色最浅。并且在6种组织中EST3~EST5且电泳迁移率为0.58~0.55的3条谱带在6种组织中均为强带。EST1、EST6为肝脏中特有谱带,EST7为肾脏中特有谱带。
3.2 北红尾鸲SOD同工酶电泳结果分析
由图2、表2可知:北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中共分离出SOD1~SOD19且电泳迁移率为0.99~0.13的19条谱带。心脏分离出SOD1、SOD2、SOD4~SOD10、SOD14、SOD15、SOD17~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.48,0.22,0.21,0.17~0.13的14条谱带;肝脏分离出SOD1、SOD2、SOD4~SOD9、SOD11~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.51,0.33~0.13的17条谱带;肾脏分离出SOD1、SOD2、SOD4~SOD9、SOD12、SOD15~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.51,0.27,0.21~0.13的14条谱带;肌肉分离出SOD1、SOD2、SOD4~SOD10、SOD13、SOD14、SOD16~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.48,0.23,0.22,0.19~0.13的15条谱带;脑部分离出SOD1~SOD9、SOD17~SOD19且电泳迁移率为0.99~0.51,0.17~0.13的12条谱带;肺脏分离出SOD1、SOD2、SOD4~SOD9、SOD11、SOD13、SOD14、SOD16~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.51,0.33,0.23,0.22,0.19~0.13的15条谱带,其中SOD1、SOD2、SOD4~SOD9、SOD17~SOD19且电泳迁移率为0.99,0.97,0.67~0.51,0.17~0.13的11条谱带为6种组织中的共有谱带。
北红尾鸲6种组织之间比较SOD同工酶活性表现为:肝脏>肾脏>肺脏>心脏>肌肉>脑,活性各不相同,肝脏中谱带着色最深,条带最宽,谱带数最多,脑部谱带着色最浅。并且在6种组织中SOD17~SOD19且电泳迁移率为0.17~0.13的3条谱带在6种组织中均为强带,SOD3为脑部中特有谱带。
试验结果表明,北红尾鸲EST和SOD同工酶的多态性和组织特异性,有的组织中有谱带缺失现象。
4 讨论
研究表明:在北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中,EST和SOD同工酶谱带分布具有明显的组织特异性,并具有谱带缺失的现象。
EST是生命活动的基础代谢酶,它广泛存在于各种组织中,在不同的组织中分布不同,是直接的基因产物。EST同工酶在肝脏和肾脏中表现出较强活性。肝脏作为主要的内脏器官之一,具有消化、分泌以及解毒等多种功能,是机体的重要解毒器官。EST在表型、分布和活性上均表现出高度的组织特异性,这些差异与组织和器官的功能相关。
SOD是一种与氧环境有关,具有清除氧自由基能力的酶,是研究生物抗逆境与清除自由基有关反应机理的特殊工具酶。各组织SOD同工酶活性差异能显示出这些组织所执行的功能及代谢活跃程度。肝脏组织和肾脏组织SOD同工酶活性最强,提示在这两个执行解毒功能的组织中会产生较多的氧自由基,说明肝脏组织和肾脏组织在清除氧自由基方面起主要作用。
5 结论
EST和SOD同工酶在北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中均有表达,并具有明显的组织特异性,有谱带缺失现象,EST和SOD同工酶分别在北红尾鸲6种组织中的谱带分布和电泳迁移率相差很大,说明其具有较强的多态性。
摘要：为了深入研究北红尾鸲及属种的鉴定,试验采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对北红尾鸲心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6种组织中酯酶(EST)和超氧化物歧化酶(SOD)同工酶进行分离分析。结果表明:北红尾鸲6种组织中共分离出EST1~EST7、电泳迁移率为0.71~0.45的7条谱带;6种组织中共分离出SOD1~SOD19、电泳迁移率为0.99~0.13的19条谱带,EST和SOD同工酶在6种组织中均有表达,但在组织内和组织间表达的强度有所不同,表现出明显的组织特异性。
SOD酶活性 篇5
红尾斑鸫(Turdus naumanni naummanni)隶属鸟纲雀形目鹟科鸫亚科,于亚洲东北部,西伯利亚东部,中国的东北、内蒙古、青海、新疆北部繁殖,越冬区北起黑龙江,南止长江流域(云南、福建等地也能见到),迁徙距离较近,春季北迁较早,4月份迁过黑龙江。红尾斑鸫常群集活动于山地、农田或村落附近的乔木上[4]。该物种已被列入国家林业局2000年8月1日发布的《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》。目前,对红尾斑鸫食性、对植物种子传播作用、繁殖以及种群调查等方面研究较多[5,6,7],但对红尾斑鸫的6种组织中SOD和LDH同工酶的研究未见报道。研究对红尾斑鸫6种组织中SOD和LDH同工酶酶谱特征和活性进行比较分析,旨在为鸟类的深入研究提供基础生化指标依据。
1 材料
红尾斑鸫捕自牡丹江周围林区,于室内进行短期饲养。
2 方法
采用常规聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对红尾斑鸫心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织器官的SOD和LDH同工酶进行分离、分析,并参照参考文献[8]对SOD和LDH同工酶进行染色,凝胶成像系统拍照保存电泳结果。为体现电泳重复性,每个样品分别在相邻泳道点样2次。电泳图下端为阳极,上端为阴极,并且SOD和LDH同工酶按阳极至阴极顺序命名。
3 结果与分析
3.1 SOD同工酶电泳谱带分布
对红尾斑鸫心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织SOD同工酶进行电泳分离,SOD同工酶在6种组织中均有不同程度的表达(见图1)。6种组织中SOD同工酶按照电泳迁移率从阳极到阴极共分离出SOD1~SOD20、电泳迁移率为0.90~0.12的20条谱带,心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织中分离出的谱带数分别是12,17,14,12,17,12条。心脏具有SOD3、SOD7~SOD9、SOD11、SOD13、SOD14、SOD16~SOD20的12条谱带,肝脏具有SOD1、SOD3、SOD5、SOD7~SOD20的17条谱带,肾脏具有SOD1、SOD5、SOD8~SOD11、SOD13~SOD20的14条谱带,肌肉具有SOD1、SOD6、SOD8~SOD10、SOD12~SOD14、SOD16、SOD18~SOD20的12条谱带,大脑具有SOD1~SOD4、SOD6~SOD12、SOD14~SOD16、SOD18~SOD20的17条谱带,肺脏具有SOD2、SOD3、SOD7~SOD9、SOD11、SOD14~SOD16、SOD18~SOD20的12条谱带。6种组织中,SOD8、SOD9、SOD14、SOD16、SOD18~SOD20为6种组织中的共有谱带,其中的SOD18~SOD20的3条谱带分布在强带区,SOD4为大脑的特有谱带。从谱带分布图及电泳迁移率计算结果可以看出,6种组织中SOD同工酶存在的谱带数目、谱带分布(见表1)均有不同,各种组织间SOD同工酶谱带分布具有明显的组织特异性,并且存在谱带缺失现象。
1,2.心脏;3,4.肝脏;5,6.肾脏;7,8.肌肉;9,10.大脑;11,12.肺脏。
3.2 SOD同工酶电泳结果分析
红尾斑鸫6种组织中SOD同工酶活性的表达强度不同,SOD1~SOD20的20条谱带按酶活性的表达强度不同分成2个活性区,1区为SOD1~SOD17,电泳迁移率为0.90~0.26;2区为SOD18~SOD20,电泳迁移率为0.19~0.12;其中1区为弱带区,2区为强带区。6种组织中在强带区分布的3条谱带活性均较强。心脏有9条谱带位于弱带区;肝脏中在强带区表达的3条谱带活性均比其他组织活性强;肾脏在强带区的3条谱带中SOD20(电泳迁移率为0.12)谱带活性较强;肌肉在强带区的SOD19、SOD20这2条谱带活性相近;大脑在强带区表达的3条谱带中电泳迁移率为0.19,0.14的谱带活性相近;肺脏在强带区表达的3条谱带中,电泳迁移率为0.14的谱带活性与其他组织中相同部位的谱带比较均较弱。在同一组织中,各谱带的活性强弱有较大的差异。
6种组织中SOD同工酶活性的表达强度为肝脏﹥肾脏﹥心脏﹥大脑﹥肌肉﹥肺脏,大脑、肌肉、肺脏3个组织中酶的活性均较弱,但大脑和肝脏的谱带数目最多。大脑有1条活性较弱的特有谱带酶。6种组织之间SOD同工酶活性具有明显差异,存在明显的组织特异性。
3.3 LDH同工酶电泳谱带分布
对红尾斑鸫心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织中LDH同工酶进行电泳分离,在6种组织中LDH同工酶均有表达(见图2),为5带型分布。按照电泳迁移率从阳极到阴极共分离出LDH1~LDH5、电泳迁移率分别为0.20,0.18,0.16,0.14,0.13的5条谱带。从谱带分布及电泳迁移率计算结果可以看出,6种组织中LDH同工酶存在的谱带数相同(见表2),无谱带缺失现象。
3.4 LDH同工酶电泳结果分析
红尾斑鸫6种组织中LDH同工酶活性的表达强度不同,心脏表达的5条谱带中LDH1(电泳迁移率为0.20)的活性最强,而其他4条谱带活性较弱并弱于其他组织中的同一条谱带;肝脏表达的5条谱带中LDH2(电泳迁移率为0.18)的活性较强;肾脏表达的5条谱带中LDH1的活性与其他组织相比最强;肌肉表达的5条谱带中LDH2的活性强;大脑表达的5条谱带中LDH1、LDH2的活性与LDH4的活性相近;肺脏表达的5条谱带活性相近且均较弱。在同一组织中各谱带的活性强弱有差异。
1,2.心脏;3,4.肝脏;5,6.肾脏;7,8.肌肉;9,10.大脑;11,12.肺脏。
6种组织中LDH同工酶活性的表达强度为肝脏﹥肾脏﹥肌肉﹥大脑﹥心脏﹥肺脏,肾脏和心脏LDH1的活性最强,无谱带缺失现象。
4 讨论
LDH同工酶是糖代谢中的重要酶类,具有种的特异性和组织特异性,在不同组织中LDH同工酶的表达大多不同,与其相应的代谢水平有关。LDH是由α、β2个亚基构成的,有5种同工酶形式,每种同工酶具有不同的代谢作用,在生物的进化过程中每种组织均形成了与其代谢水平相适应的LDH同工酶谱[1,2,3]。
红尾斑鸫不同组织表达出的LDH同工酶,肝脏、肌肉、大脑中LDH2活性较强,心脏的LDH1活性较强,LDH5活性较弱。LDH1通过催化乳酸的形成使糖酵解得以进行并产生能量。高浓度的LDH1对满足肌肉、肝脏这样的组织在低氧或缺氧状态下的能量需要是非常重要的[9,10,11]。以α亚基为主的LDH同工酶主要催化丙酮酸生成乳酸,行厌氧呼吸的糖酵解过程。肌肉、肝脏组织中厌氧代谢是非常活跃的。含β亚基较多的LDH同工酶主要催化乳酸脱氧形成丙酮酸。丙酮酸在线粒体中进行有氧氧化,释放能量。心脏、肾脏组织中LDH同工酶β亚基含量比肝脏、肌肉中的高,说明心脏、肾脏组织的有氧代谢是显著的[12]。
红尾斑鸫的6种组织中SOD同工酶在心脏中有12条,肝脏中有17条,肾脏中有14条,肌肉中有12条,大脑中有17条,肺脏中有12条,从同工酶活性可看出肝脏组织中SOD活性较高,这与肝脏所执行的功能相关。
不同组织中同一种LDH同工酶或同一种SOD同工酶的电泳迁移率的一致性说明酶分子多肽链的结构相同,即决定该肽链的DNA序列相同。各种同工酶的电泳行为不因组织的不同而异,其电泳迁移率均不变,即在电泳图谱上相同的同工酶处在同一泳动线上,这是基因一致性在电泳图谱上的体现。
5 结论
通过采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对红尾斑鸫心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织中SOD和LDH同工酶进行分离、分析。结果表明:红尾斑鸫6种组织中共分离出SOD1~SOD20、电泳迁移率为0.90~0.12的20条谱带,共分离出LDH1~LDH5、电泳迁移率为0.20~0.13的5条谱带。6种组织中SOD和LDH同工酶活性的表达强度、谱带分布有所不同,存在明显的组织特异性。
摘要：为了对红尾斑鸫的深入研究提供基础的生化指标依据,试验采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对其心脏、肝脏、肾脏、肌肉、大脑、肺脏6种组织中超氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)同工酶进行分离、分析。结果表明:红尾斑鸫6种组织中共分离出SOD1~SOD20、电泳迁移率为0.90~0.12的20条谱带,共分离出LDH1~LDH5、电泳迁移率为0.20~0.13的5条谱带。6种组织中SOD和LDH同工酶活性的表达强度、谱带分布有所不同,存在明显的组织特异性。
关键词：红尾斑鸫,超氧化物歧化酶(SOD),乳酸脱氢酶(LDH),同工酶,聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳
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SOD酶活性 篇6
牦牛(Bos grunniens)是在高原特定生态环境下,经过长期的自然选择而形成的特殊牛种,大部分生活在海拔3 000～5 000 m的高寒地区,具有生存能力强、体格强壮、高原的适应性强、抗寒、抗疾病能力强等生物学特征。本实验通过对小白鼠的肝、肺、心肌和骨骼肌中T-SOD活性的测定,研究牦牛胎盘对小鼠组织中T-SOD活性的影响。
1 材料和方法
1.1 牦牛胎盘粉的制备
以牦牛新鲜胎盘为原料,加工调制胎盘粉。生产工艺流程:取材→清洗→消毒→干燥箱(60℃24 h)→粉碎、研磨→过80目筛→米黄色粉末,冰箱冷藏备用。
1.2 试验动物分组
将100只小白鼠(由青海省实验动物中心提供)按收集到胎盘的海拔分为高海拔组、中海拔组、低海拔组和对照组,分别每天给予浓度为400 mg/kg的牦牛胎盘,对照组每日灌生理盐水0.2 m L,各组连续灌胃28 d。
1.3 样品采集
饲养28 d后脱颈椎处死小白鼠,分别采取肝、肺、心肌和骨骼肌等组织,低温保存备用。
1.4 仪器和试剂
UV-1601紫外可见分光光度计,电子天平,BECKMAN J2-21高速离心机,恒温水浴箱等,SOD试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20080818);蛋白定量测试盒(南京建成生物工程研究所,批号:20080818)。
1.5 测定方法
组织解冻后滤纸吸去表面残血,精确称取各组织,剪碎,加入少量石英砂和冷生理盐水制成1%的组织匀浆,匀浆在4℃下以10 000 r/min离心20 min,取上清液测定组织T-SOD活性。
1.6 数据处理
U/mg
注:**与对照组相比差异极显著(P<0.01),*与对照组相比差异显著(P<0.05)。
采用Excel进行数据分析,结果用(X±S)表示,组间比较采用t检验。
2 结果
对小鼠分别灌服不同海拔的牦牛胎盘和生理盐水,于28 d后处死,分别取肝、肺、心肌、骨骼肌、脾脏和肾脏,测定各组织中T-SOD活性,牦牛胎盘对小鼠组织中T-SOD活性的影响见表。
3 讨论
胎盘除含有免疫球蛋白(Ig)、活性多肽、细胞因子、生长因子外,还含有多种氨基酸、磷脂、多糖和多种矿物质等物质[4],其中的胎盘免疫调节因子能够使小鼠体内的SOD活性明显升高具有抗衰老的作用[5]。
SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,此酶能清除超氧阴离子自由基保护细胞免受损伤[6]。从本次测定结果看出,牦牛胎盘能够提高肝、肺、心肌、骨骼肌和肾脏中T-SOD活性,从而提高机体抗氧化的能力,这与陈水亲和刘少娟[5,7]的实验结论相同,既牦牛胎盘和人、羊的胎盘一样,具有抗氧化的作用。
摘要：目的:探讨牦牛胎盘对小鼠组织中T-SOD活性的影响。方法:根据采集到胎盘的海拔高度将100只小白鼠随机分为高海拔组、中海拔组、低海拔组和对照组,连续28d分别灌服不同海拔的牦牛胎盘和生理盐水,然后处死小白鼠快速采取肝、肺、心肌、骨骼肌、脾脏和肾脏,测定各组织内T-SOD的活性。结果:高海拔肺脏,高、中海拔组骨骼肌中T-SOD活性显著高于对照组,差异极显著(P<0.01);各海拔组心肌和肾脏,高、中海拔组肝脏中T-SOD活性高于对照组,差异显著(P<0.05)。结论:牦牛胎盘能够提高小鼠肺、骨骼肌、心肌、肾脏和肝脏中T-SOD的活性。
关键词：牦牛胎盘,T-SOD,小鼠
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SOD酶活性 篇7
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择成熟、饱满且无病虫害的胡卢巴种子为试验材料。种子在2011年10月采收于青海省化隆县甘都镇。采收后于常温下保存备用。
1.2 试验方法
试验材料用0.5%K2Mn O4消毒5min, 用蒸馏水冲洗净, 分别以5%、10%、15%、20%聚乙二醇6000 (PEG-6000) 处理, PEG-6000溶液渗透势采用Michel等[15]有关PEG溶液浓度与其渗透势关系式计算配制。其试验中各处理的水势分别为-0.10MPa、-0.2MPa、-0.4MPa、-0.8MPa。在室温下于90mm培养皿中培养, 以2层滤纸作为发芽床, 设5个重复, 每个重复25粒种子, 以蒸馏水为对照。经PEG胁迫处理后, 每隔3天测定萌芽中过氧化物酶 (POD) 、超氧化物歧化酶 (SOD) 活性, 共测5次。
1.3 测定项目和方法
发芽率=种子发芽总数/供试种子数 (25粒) ×100%, ;发芽势 (%) =规定时间内发芽的种子数/供试种子数×100%。本试验以发芽5天时的发芽种子数, 来计算发芽势;胚根长度的测定是在种子萌发结束时, 每处理随机选取10株萌发正常的植物幼苗进行测量。
POD活性的测定采用愈创木酚法[16], SOD活性的测定采用氮蓝四唑法[16]。
试验结果采用单因素方差和多重比较进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对种子发芽和胚根的影响
由表1可见, 经PEG处理后, 胡卢巴种子的发芽率、发芽势和胚根长度均有所下降, 并且随着处理浓度的增大, 抑制作用愈加显著。在各浓度的PEG处理下, 发芽率、发芽势和胚根长度极显著地低于对照, 同时各处理间也产生了显著或极显著差异。
注:表中小写字母表示p<0.05显著水平, 大写字母表示p<0.01极显著水平。
2.2 干旱胁迫对胡卢巴种子超氧化物歧化酶 (SOD) 活性的影响
图1可以看出, 在PEG-60005%和10%的轻度干旱胁迫下, 胡卢巴幼苗体内的SOD活性, 随着时间的延长, 呈不断上升的趋势。胁迫开始的3天, SOD活性增加不大, 分别比对照高出2.19u·g-1和8.50u·g-1, 在胁迫3~9天内, SOD活性增加迅速, 增加速率分别达到10.10u·g-1/日和18.72u·g-1/日, 胁迫9天以后, SOD活性增加缓慢。
但在PEG-6000浓度为15%和20%的重度干旱胁迫下, SOD活性呈现先不断上升后下降的趋势。在PEG15%时, 干旱胁迫的前9天后, SOD活性极显著增加, 比对照高出148.80u·g-1, 是对照的2.25倍。但胁迫9天后, SOD酶活性开始下降, 但下降缓慢;而在PEG20%时, 在干旱胁迫到第6天后, SOD活性达到最大, 比对照高出180.80u·g-1, 是对照的2.52倍。此后开始下降, 且下降剧烈。
2.3 干旱胁迫对胡卢巴种子过氧化物酶 (POD) 活性的影响
图2可以看出, 在PEG-6000浓度是5%和10%的轻度干旱胁迫下, 胡卢巴幼苗体内的POD活性, 随着胁迫时间的延长, 呈现先上升后下降再上升的趋势;胁迫开始的3天, POD活性增加剧烈, 分别比对照高出157.50u·g-1和177.89u·g-1, 是对照的3.38倍和3.68倍。这以后POD活性不断下降。胁迫到第9天时, 下降到最低点, 但此时POD活性仍比对照高50.33u·g-1和80.51u·g-1, 此后又开始缓慢增加。
但在PEG-6000浓度为15%的处理下, POD活性随着胁迫时间的延长, 呈现先上升后直线下降再平缓下降的趋势。胁迫开始的3天, POD活性增加剧烈, 达到对照的4.61倍。这以后POD活性呈直线下降, 胁迫到第9天时, 下降到最低点, 下降速率为30.82u·g-1/日, 但此时POD活性仍比对照高59.46u·g-1。从此点开始POD活性再平缓下降, 至胁迫第15天时, POD活性仅降低了15.09u·g-1, 但此时的活性水平仍高于对照。
在PEG-6000浓度为20%的干旱胁迫下, 胁迫开始的3天, POD活性增加剧烈, 达到最大值, 是对照的7.03倍。此后POD活性呈持续下降趋势, 第15天时, 下降到59.97u·g-1/日, 低于了对照的水平。
3 结论与讨论
1) 不同浓度PEG-6000处理的胡卢巴种子, 其发芽率、发芽势及胚根的生长都受到了抑制, 并随干旱胁迫程度的提高而增加。
2) 在中轻度干旱胁迫下, 种子萌芽中的SOD活性呈上升趋势, POD活性呈现先上升后下降再上升的趋势;在严重干旱胁迫下, SOD和POD的活性均在初期呈上升趋势, 后期下降, 但下降的程度不同。
超氧化物歧化酶 (SOD) 、过氧化物酶 (POD) 是植物体内的保护酶, 当植物受到干旱胁迫时, 其活性会提高, 以清除体内活性氧自由基[17]。本试验中, PEG-6000浓度在5%和10%的中轻度干旱胁迫下, 种子萌芽中的SOD活性始终呈上升趋势, 但在开始胁迫的3天, 增加缓慢, 3~9天时酶的活性增加剧烈。而此时POD的活性在前3天SOD酶的活性较小时, 达到最大, 到第9天, SOD活性很高时, POD的活性却下降到最低点, 此后SOD和POD的活性均缓慢增加。可见2种酶间存在一种协同状态, 通过彼长此消的方式, 即不断清除体内活性氧自由基, 又使自身得到保护, 且随着胁迫时间的延长, 两者可能稳定在某一活性范围内。
SOD酶活性 篇8
1 材料与方法
1.1 中药复方
将当归40 g、川芎40 g、桃仁20 g、红花20 g、益母草60 g、炮姜20 g、甘草15 g (以上中药购自青海大学农牧学院动物医院) 、红糖 (市购) 100 g、黄酒 (市购) 50 mL、牦牛胎盘 (采自青海省海西州天峻县) 20 g水煎, 过滤出的药液在电炉上浓缩至500 mL。
1.2 试验动物分组及处理
6～8周龄昆明种小鼠60只, 雌雄各半, 由青海地方病研究所实验动物中心提供。常规饲养3 d, 观察无异常后备用。将小鼠随机分为D-半乳糖药物组、D-半乳糖对照组和对照组, 每组20只。D-半乳糖药物组和D-半乳糖对照组小鼠背部皮下注射D-半乳糖0.15 mL/d, 对照组注射生理盐水0.2 mL/d;D-半乳糖药物组口腔灌服中药复方0.2 mL/d, D-半乳糖对照组和对照组灌服生理盐水0.2 mL/d;15 d后脱颈椎处死所有小鼠, 取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏备用。
1.3 试剂
D-半乳糖 (批号为080711) , 购自上海蓝季科技发展有限公司;SOD试剂盒 (批号为091231) 、MDA试剂盒 (批号为091231) , 均购自南京建成生物工程研究所。
1.4 组织匀浆的制备
取小鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏各0.3 g制成10%组织匀浆, 备用。
1.5 SOD活性和MDA含量的测定
按照试剂盒说明分别测定衰老小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏中SOD活性和MDA含量。
1.6 统计学分析
应用SPSS统计软件对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 中药复方对衰老小鼠体重的影响
给药前分别称取各组小鼠体重, 15 d后再分别称取各组小鼠体重, 结果15 d后D-半乳糖药物组和对照组与D-半乳糖对照组相比差异显著 (P<0.05) , 给药前后各组小鼠体重变化结果见表1。
注:同列数据肩标字母不同表示差异显著 (P<0.05) , 相同表示差异不显著 (P>0.05) 。
2.2 中药复方对衰老小鼠部分组织中SOD活性的影响 (结果见表2)
注:同列数据肩标小写字母不同表示差异显著 (P<0.05) , 大写字母不同表示差异极显著 (P<0.01) , 字母相同表示差异不显著 (P>0.05) 。
由表2可知, 与D-半乳糖对照组比较, 除了肾脏外, 中药复方都能提高衰老小鼠其他组织中SOD的活性 (P<0.05或P<0.01) 。
2.3 中药复方对衰老小鼠部分组织中MDA含量的影响 (结果见表3)
注:同列数据肩标小写字母不同表示差异显著 (P<0.05) , 大写字母不同表示差异极显著 (P<0.01) , 字母相同表示差异不显著 (P>0.05) 。
由表3可知, 与D-半乳糖对照组比较, 除了肾脏外, 中药复方都能降低衰老小鼠其他组织中MDA含量 (P<0.05或P<0.01) 。
3 讨论
以D-半乳糖制备亚急性衰老模型的方法是目前国际上公认的建模方法[8], 该模型使机体细胞内半乳糖浓度增高, 在醛糖还原酶催化下还原成半乳糖醇。这种物质不能被细胞进一步代谢而堆积在体内影响正常渗透压, 导致细胞代谢紊乱, 破坏机体抗氧化防御系统使自由基积聚, 导致衰老[9,10]。在衰老机制研究中, 超氧自由基学说已受到广泛的关注, 在动物衰老的过程中, 体内超氧自由基含量不断增多、机体自身的抗氧化系统活性降低是机体衰老的主要原因之一[11,12]。