基本信息
- 项目名称：
- 防御活性氧保护系统在黑豆抗旱生理中的响应
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 以黑豆幼苗为材料，研究了水分胁迫下其非酶促保护物质和保护酶系对活性氧的清除作用。黑豆皮红色素对DPPH·的清除率很高，可溶性糖、谷胱甘肽对O-2 与·OH有较明显的清除作用，三种物质随着浓度的升高清除能力呈增强的趋势；在水分胁迫下，黑豆幼苗超氧化物歧化酶，过氧化氢酶与过氧化物酶活性呈现先升高后降低趋势。研究表明：黑豆体内清除活性氧防御系统作用十分明显，且具有较强的抗氧化、抗衰老、抗逆能力。
- 详细介绍：
- 自Mccord和Fridovich[1]提出生物自由基伤害学说以来，应用自由基伤害学说来研究逆境对植物代谢调节的影响受到诸多学者的重视。在水分胁迫条件下，植物体内会产生超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧自由基，其超强的氧化能力致使植物膜系统受到伤害，代谢失调，导致植物早衰，甚至死亡。与此同时植物为保护自身体系免受损伤或伤害形成了一整套与此相适应的抗氧化防御系统[2]，以增强植物对环境变化的适应能力。植物防御过氧化保护系统的研究是提高抗氧化、抗衰老能力重要途径之一。 黑豆（Glycine soja Sieb.et Zucc）富含维生素E（VE）、维生素C（VC）、花色素、皂苷、谷胱甘肽（GSH）等活性氧清除物质与超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）与过氧化物酶（POD）保护酶系，含有一定量的可溶性多糖（WSS）。研究显示；黑豆WSS有间接清除活性氧的作用[3,4]。黑豆种皮红色素可清除体内自由基 [5]。GSH在维持膜结构完整性和防止膜脂被自由基和脂氢过氧化物过氧化中起重要作用[6]。目前，人们关注较多的是作物SOD、POD 与CAT清除活性氧的能力[7]。对活性氧清除物质在黑豆抗氧化、抗衰老中的作用研究还未曾见报道。本文以黑豆为原料，提取活性氧清除物质，检测了其对超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧的清除能力，旨在为水分胁迫条件下黑豆防御活性氧保护体系的研究提供科学依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对在水分胁迫条件下，植物体内会产生超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧自由基，其超强的氧化能力致使植物膜系统受到伤害，代谢失调，导致植物早衰，甚至死亡的现象。设计了以黑豆为原料，提取活性氧清除物质的实验，将检测其对超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧的清除能力，该实验将为在水分胁迫条件下黑豆防御活性氧保护体系的研究提供科学依据。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性与先进性：通过优化设计提取条件，分别采用邻苯三酚自氧化法、NBT光化还原法、愈创木酚法和高锰酸钾滴定法等测定黑豆非酶促保护物质的抗氧化能力和保护酶系活性。 创新点：利用各种提取条件、实验技术与方法等，对各个检测内容进行优化、选择和集成，对水分胁迫条件下黑豆防御活性氧保护体系进行了综合评价。
应用价值和现实意义
- 在水分胁迫条件下，植物为保护自身体系免受损伤形成了一套抗氧化防御系统。对该系统的研究是提高抗氧化、抗衰老能力重要途径之一。 黑豆具有较强的抗氧化、抗衰老、抗逆能力。本文以其为原料，提取活性氧清除物质，检测了其对超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧的清除能力。另外，黑豆还含有丰富的活性肽等。这些物质参与构建防御活性氧保护系统，在清除活性氧自由基过程中也起着重要的作用。
学术论文摘要
- 以黑豆幼苗为材料，研究了水分胁迫下其非酶促保护物质和保护酶系对活性氧的清除作用。结果显示：黑豆皮红色素（17.36%）对DPPH·的清除率高达93.6%，可溶性糖（7.227%）对O-2 与·OH的清除率分别为47.71%与68.16%，谷胱甘肽（0.8033mg/g）对O-2 与·OH有较明显的清除作用，三种非酶促保护物质随着浓度的升高其清除能力呈逐渐增强的趋势；在水分胁迫下，黑豆幼苗超氧化物歧化酶（33～14 U·mg-1·min-1·2～6d-1），过氧化氢酶（2.87～2.01 mg·mg-1·min-1·3～6d-1）与过氧化物酶（31～14 mg·mg-1·min-1·3～6d-1）三种保护酶活性呈现先升高后降低的变化趋势。 研究表明：黑豆体内清除活性氧防御系统作用十分明显，且具有较强的抗氧化、抗衰老、抗逆能力。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]Mccord ,J. M. & Fridovich, I.Superoxide dismutas:An enzymic function for erythrocuprein(hemocuprein) [J]. J Biol Chem,1969, 244: 6049～6055. [2]任红旭,陈雄,王亚馥.抗旱性不同的小麦幼苗在水分和盐胁下抗氧化酶和多胺的变化[J].植物生态学报,2001, 25(6):709～715. [3]龙盛京,农冠荣,马文力.6种药用食物多糖清除活性氧及对全血化学发光的抑制作用[J].广西医科大学学报,2004,21(5):663～666. [4]滕利荣,孟庆繁.酶法提取百合多糖及其体外抗氧化活性的研究[J].吉林大学学报(理学版) ,2003,41(4):538～542. [5]董李平,吴珍龄.黑豆皮醇提物清除自由基效果的研究[J].西南农业大学学报,2002,24 (5):445～449. [6]龙盛京,李毅.卡托普利与谷胱甘肽清除氧自由基的比较研究[J].中国药理学通报,1994,10(1):51～53. [7]Abed Shalata,Peter MNeumann.Exogenous ascorbic acid( vitaminC) increases resistance to salt stress and reduces lipidperoxidation [J].J Exp Bot, 2001, 52(364):2207～2211. [8]靳菊情,边小丽,葛平,等.多糖对氧自由基及脂质过氧化的影响[J].中药材,2001,24 (9):660～661. [9]张娜,职润,郭憬憬,等.关白附多糖的提取及其抗氧化性研究[J].食品工业科技,2007,12(01):169～170. [10]TakahataY,ohnishi Kameyama M,et al.Highly polymerized procyanidinsin brown soybean seed coat with a high radical - scavengingactivity FurutaS [J].Agric Food Chem, 2001, 49(12): 5843～5847.
同类课题研究水平概述
- 自Mccord和Fridovich[1]提出生物自由基伤害学说以来，应用自由基伤害学说来研究逆境对植物代谢调节的影响受到诸多学者的重视。在水分胁迫条件下，植物体内会产生超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧自由基，其超强的氧化能力致使植物膜系统受到伤害，代谢失调，导致植物早衰，甚至死亡。与此同时植物为保护自身体系免受损伤或伤害形成了一整套与此相适应的抗氧化防御系统[2]，以增强植物对环境变化的适应能力。植物防御过氧化保护系统的研究是提高抗氧化、抗衰老能力重要途径之一。 黑豆（Glycine soja Sieb.et Zucc）富含维生素E（VE）、维生素C（VC）、花色素、皂苷、谷胱甘肽（GSH）等活性氧清除物质与超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）与过氧化物酶（POD）保护酶系，含有一定量的可溶性多糖（WSS）。研究显示；黑豆WSS有间接清除活性氧的作用[3,4]。黑豆种皮红色素可清除体内自由基 [5]。GSH在维持膜结构完整性和防止膜脂被自由基和脂氢过氧化物过氧化中起重要作用[6]。目前，人们关注较多的是作物SOD、POD 与CAT清除活性氧的能力[7]。对活性氧清除物质在黑豆抗氧化、抗衰老中的作用研究还未曾见报道。本文以黑豆为原料，提取活性氧清除物质，检测了其对超氧自由基、过氧化氢和单线态氧等活性氧的清除能力，旨在为水分胁迫条件下黑豆防御活性氧保护体系的研究提供科学依据。
