浙江褐藻寡糖凝胶制备

时间:2023年02月26日 来源:

从植物生长与抵抗逆境的特性出发,利用外源性寡糖对其进行作用,通过检测植物生长指标和抗逆指标变化,来研究寡糖在植物促生长与诱导抗逆过程中的作用机制。一方面对褐藻寡糖在植物促生长与抗逆领域的作用机理进行表征,另一方面,也希望能够通过此研究获得具有优良生物功能活性的寡糖制剂,为农业生产抗灾减灾做出贡献。选择三种来源(褐藻胶、果胶、壳聚糖)的不同分子量大小的九种寡糖片段进行研究。利用植物的促生长和抗逆指标进行筛选,获得了一种既具有明显的促生长作用,又具有抗逆作用的寡糖片段,为褐藻寡糖HZ3,经过质谱分析,其组分是以二、三糖为主的含有少量四糖和五糖的寡糖混合物。第二部分是利用植物的植株、愈伤组织和悬浮细胞为材料,建立起寡糖促生长的综合性的验证方法。对植株分别选择了双子叶植物豌豆和单子叶植物玉米,利用寡糖浸种,分别考察在种子萌发与幼苗生长初期其体内蛋白酶、淀粉酶和激S含量的变化,结合种子与植株的生长指标,探讨寡糖的促生长作用机理。研究发现,褐藻寡糖与细胞膜的结合与钙离子通道无关。浙江褐藻寡糖凝胶制备

褐藻寡糖对SOD活性的影响SOD是植物体内重要抗逆酶类之一,能够催化O-2·歧化反应,生成H2O2和O2,H2O2在POD、CAT和谷胱甘肽过氧化物酶催化下转化为水而去除,各种环境胁迫均能不同程度提高其活力,以增强植物去除O-2·能力。随着低温胁迫时间延长,水处理组细胞损伤加剧,SOD活力不断上升,去除O-2·能力逐渐增强。喷施ADO后进行低温胁迫,0.05%,0.20%,0.30%ADO组SOD活力短时间内迅速上升,说明ADO对烟C的SOD活力产生了诱导作用,随着时间变化O-2·产生和去除达到动态平衡,其SOD活力缓慢回落,以0.20%浓度ADO诱导效果比较好,SOD活力6h后诱导增强至空白对照的6倍,这对于提高烟C去除O-2·能力具有重要作用。0.10%浓度ADO在6~24h之内没有明显改变SOD活力大小,维持在比较恒定水平,但48hSOD活力迅速上升,表明细胞内O-2·含量增加,细胞受到了损伤破坏。高浓度1.00%ADO会破坏烟C叶片细胞结构,造成保内物质渗漏,加剧低温下叶片损伤,超出了植株自身修复能力,产生了毒副作用,SOD活力逐渐降低。浙江褐藻寡糖凝胶制备褐藻寡糖可以诱导植物气孔关闭,有效抑制病原菌侵染宿主。

    褐藻胶寡糖对植物来说也是一种重要的信号分子,能够参与植物的生长调节和诱导抗病过程。研究发现,褐藻寡糖对植物具有促生长作用。Guyen等2000年发现,利用γ-射线照射褐藻胶得到降解组分,分子量小于104Da的褐藻胶降解产物的混合物显示出对水稻和花生的促生长作用,适当控制混合物浓度可提高作用效果。Natsume等(1994)报道酶解褐藻胶获得的降解产物对多种植物具有延长生命周期的作用;进一步研究发现酶解产物中分离得到的三糖(M或G)具有明显的促大麦根生长活性(Quocetal.,2000);Tomoda等(1994)则报道了聚合度为4的褐藻胶寡糖(M或G)对大麦根促生长作用明显。Iwasaki&Matsubara等(2000b)对酶解褐藻胶寡糖对莴苣的促根生长活性研究表明,聚合度为2-8糖的混合物在浓度200-3000ug/ml的范围内使莴苣根生长长度为空白组的2倍;利用凝胶色谱等方法分离各种聚合度的寡糖,发现三糖、四糖、五糖及六糖(M或G)具有很高的促根生长活性。褐藻寡糖能够作为信号调节分子作用于植物,促进植物的生长,此领域的研究为海洋活性寡糖的开发开辟了新的途径。

褐藻寡糖应用于翅碱蓬种子的萌发和抗逆中,研究了褐藻寡糖对翅碱蓬种子萌发和不同盐度下抗盐胁迫能力的影响。结果表明,褐藻寡糖可有效提高翅碱蓬种子的萌发率,由清水对照组的66.67%提升至0.02mg/mL的78.33%,同时萌发的幼芽中可溶性糖含量也有较大提升;经褐藻寡糖处理,盐胁迫下翅碱蓬种子的萌发率、萌发芽长有明显的提升,翅碱蓬幼芽中游离脯氨酸含量提升,在200mmol/L及以上盐浓度下效果尤为明显。结果显示种子在褐藻寡糖的作用下抗盐胁迫能力提高,在黄河三角洲的高盐环境中可促进翅碱蓬幼苗的生长和抗逆能力的提升。翅碱蓬是黄河三角洲地区重要的耐盐草本植物,但在当前的应用中存在着种植成活率低的问题,尤其是幼苗移植生长时期,幼苗后续成活率低,浪费了大量的人力物力财力。在翅碱蓬的生活史中,种子萌发和幼芽生长是基础的部分,这两个阶段的生长状况关系到翅碱蓬后续移植成活率的高低。褐藻寡糖可以促进大麦生长等提高植物的抗冻能力,促进植物种子萌发和根部生长。

可溶性糖、可溶性蛋白是影响蕹菜口感和品质的重要营养成分,它们的含量高低标志着蕹菜的品质高低。叶绿素是光合作用中重要的光合色素,是影响植株干物质积累的主要因素。研究发现,25%的木霉生物肥与75%化肥配施可显著提高蕹菜产量,改善叶菜品质;杨航等(2019)研究发现,的微生物菌肥可明显促进蕹菜生长、提高发芽率、产量和品质,但在mg/mL浓度下会抑制蕹菜的生长;吴碧珠(2021)以生物有机肥替代部分化肥对蕹菜施用,结果表明生物有机肥可提高蕹菜的株高茎粗产量等指标。本研究结果表明,对蕹菜施加不同浓度的褐藻寡糖除可提高蕹菜的表观数据外,还可明显 提升其中的可溶性蛋白、可溶性糖等营养成分;同时可少量提升蕹菜叶片中叶绿素含量。可溶性蛋白、 可溶性糖含量的提升有助于提高蕹菜的口感和营养价值;叶绿素含量的提升有助于蕹菜植株干物质的 积累,测定结果与蕹菜的表观指标相一致。同时,这一结果也与前人在其他作物,如黄瓜、菠菜(张玉 凤等, 2014)上的研究结果一致。褐藻寡糖参与植物代谢过程,并作为营养和代谢物信号分子,唤醒特定的酶调节通路,调节相关基因的表达。广东褐藻寡糖复配

褐藻寡糖为从海洋生物中提取的生物多糖,使用时无需安全间隔区。浙江褐藻寡糖凝胶制备

大麦(HordeumgareL.)通过浸麦、发芽和焙焦制成麦芽,麦芽是啤酒酿造的主要原料。在大麦发芽过程中,大麦中的内源酶被合成或激s,然后水解大麦胚乳中的贮藏大分子物质,如细胞壁多糖、淀粉和蛋白质等物质,生成可发酵性糖、氨基氮和其他营养物,用于啤酒酵母的生长繁殖和啤酒生产。因此,大麦的发芽、大分子水解以及相应的麦芽质量对啤酒的生产起着至关重要的作用。为了获得更好的发芽性能和麦芽质量,在麦芽生产过程中添加了各种制麦添加剂。赤霉素(GA3)能够破除种子休眠、促进种子萌发和缩短发芽时间,因此其被普遍地应用于制麦工业。但GA3可能导致过度的根形成,过度的大分子水解和麦汁色度加深。因此,寻找一种高效、安全和环保的制麦添加剂对于制麦工业来说是非常重要的。浙江褐藻寡糖凝胶制备

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