丙二醛(MDA)作为在植物细胞膜 过氧化 反应过程中的一种分解产物,其含量和植物受伤害的程度密切相关,往往被当作植物受伤害程度的指标之一。MDA可以与植物体内的一些 蛋白质 以及 核酸 等物质发生反应,致使植物细胞受到损伤,影响植物诱导抗病性。
2017年10月27日, 世界卫生组织 国际癌症研究机构 公布的致癌物清单初步整理参考,丙二醛在3类致癌物清单中。
形态特征
无色针状 晶体 , 熔点 72~74℃,一般含两个 结晶水 ,60℃下真空干燥可得 碘化钠 物,易 潮解 ,纯的丙二醛在中性条件下稳定,但在酸性条件下不稳定。由 乙醛 和 甲酸乙酯 在碱作用下缩合而得,可在高真空下 升华 精制,主要用于医药中间体、感光色素的原料。与 蛋白质 不相容,有潜在的致癌性。生物体内, 自由基 作用于脂质发生 过氧化 反应,氧化终产物为丙二醛,会引起蛋白质、 核酸 等生命大分子的交联聚合,且具有 细胞 毒性。脂质氧化终产物丙二醛(MDA)在体外影响 线粒体 呼吸链 配位化合物 及线粒体内关键酶活性。
研究方法
采用不同浓度MDA体外干预大鼠肝线粒体, 氧电极 法检测线粒体呼吸控制率(RCR)、磷氧比(P/O),测定呼吸链复合物及α- 戊二酸 脱氢酶 、 丙酮酸 脱氢酶、 苹果酸脱氢酶 活性。结果:线粒体经MDA作用后,以 DL-苹果酸 / 谷氨酸 或 琥珀酸 作 底物 ,线粒体两条呼吸途径对MDA呈现不同的耐受力,前者在MDA100μmol/L时RCR显着降低(P<0.05),400μmol/L时P/O降低(P<0.05);后者MDA浓度达到400和800μmol/L时,线粒体P/O及RCR值显着降低(P<0.05)。丙酮酸脱氢酶及 α-酮戊二酸 脱氢酶分别在50μmol/L和100μmol/L时活性下降(P<0.05),而MDA浓度达到1mmol/L时, 苹果酸脱氢酶 活性降低(P<0.05)。呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ分别在MDA400和800μmol/L时最大反应速度(Vm)降低(P<0.05),但MDA(0~3.2 mmol/L)对呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ的Vm及米氏 常数 (Km)没有影响。结论:MDA对 线粒体 呼吸链及 α-酮戊二酸 脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶存在不同程度的损伤作用,不同酶对MDA损伤的敏感程度有所差异,本研究中相关酶受MDA损伤的次序可能是:丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅰ、呼吸链复合物Ⅱ、苹果酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ.
测量方法
一:原理
丙二醛(MDA)是常用的膜脂 过氧化 指标,在酸性和高温度条件下,可以与硫代 巴比妥酸 ( tba )反应生成红棕色的三甲川(3,5,5-三 甲基 恶唑 2,4- 二酮 ),其最大吸收波长在532nm。但是测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰,其中最主要的是可溶性糖,糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm,但532nm处也有吸收。植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加,因此测定植物组织中MDA—TBA反应物质含量时一定要排除可溶性糖的干扰。低浓度的铁离子能够显着增加TBA与 蔗糖 或MDA显色反应物在532、450nm处的 消光 度值,所以在蔗糖、MDA与TBA显色反应中需一定量的铁离子,通常植物组织中铁离子的含量为每克千重100—300ug/g,根据植物样品量和提取液的体积,加入Fe3+的终浓度为0.5umol/L。
二:试剂
1:质量分数为10% 三氯乙酸 (TCA);
2:质量分数0.6%硫代 巴比妥酸 :先加少量的 氢氧化钠 (1mol·L-1)溶解,再用10%的三氯乙酸定容;
三:方法
1:MDA的提取 称取剪碎的试材1g,加入2mll0%TCA和少量 石英砂 ,研磨至匀浆,再加8mlTCA研磨,匀浆在4000r/min 离心 10min,上清液为样品提取液。
2:显色反应和测定 吸取离心的上清液2ml(对照加2ml 蒸馏水 ),加入2ml0.6% tba 溶液,混匀物于沸水浴上反应15min,迅速冷却后再离心。取上清液测定532、600和450nm波长下的 消光 度。
四:结果
C1=11.71D450
C2={6.45(D532 - D600) - 0.56D450}NW-1
C1——可溶性糖的浓度(mmol/L)
C2——MDA的浓度(·umol/L)
D450、0532、D600分别代表450、532和600nm波长下的消光度值。
N:提取液总体积(ml)
W:植物组织鲜重