生理生化

提供多种生理生化指标的测定,并包括取样的建议、提取、数据分析和作图等服务。实验包括植物、动物、临床中的叶片、根系、果实、种子、体液、血液、各种组织以及微生物等样品,目前提供如下100多种生理生化指标的测定:

 

第一类:光合作用相关

  1. 叶绿素a,b,c;  2. 类胡萝卜素;  3 PEPC羧化酶(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶);  4. RubisCO(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶)

叶绿素:光合作用是衡量植物合成功能的重要生理指标,而叶绿素是植物光合作用的基础。

类胡萝卜素:类胡萝卜素在植物的光合作用中具有非常重要的作用,功能为吸收和传递光能,保护叶绿素。它即有助于敛光,也可防止破坏性的光氧化。如果没有类胡萝卜素,植物几乎不能够在有氧的环境中进行光合作用。

叶绿素荧光:叶绿素荧光不仅能反映光能吸收、激发能传递和光化学反应等光合作用的原初反应过程,而且与电子传递、质子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等过程有关。几乎所有光合作用过程的变化均可通过叶绿素荧光反映出来.

PEPC羧化酶:PEPC广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,是催化磷酸烯醇式丙酮酸与二氧化碳反应生成草酰乙酸呈不可逆反应的酶,对三羧酸循环的运转起重要调节作用。

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco):Rubisco是光合作用碳代谢中的重要的调节酶,它在光合作用中卡尔文循环里催化第一个主要的碳固定反应。Rubisco可以催化RuBP与CO2的羧化反应或与O2的氧化反应。同时Rubisco也能使RuBP进入光呼吸途径。

 

第二类:抗氧化酶系统

  1. SOD(超氧化物歧化酶);2. POD(过氧化物酶);3. CAT(过氧化氢酶);4. APX(抗坏血酸过氧化物酶);5. GR(谷胱甘肽还原酶);6. DHAR(脱氢抗坏血酸还原酶);7. MDHAR(单脱氢抗坏血酸还原酶);8. 谷胱甘肽;9.  抗坏血酸;10. PPO(多酚氧化酶);11.  IAAO(吲哚乙酸氧化酶)

SOD:SOD广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,催化超氧化物阴离子发生岐化作用,生成H2O2和O2。SOD不仅是超氧化物阴离子清除酶,也是H2O2主要生成酶,在生物抗氧化系统中具有重要作用。

POD(GPX):POD广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,可催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物,具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用。

CAT:CAT广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,是最主要的H2O2清除酶,在活性氧清除系统中具有重要作用。

APX:APX是植物清除活性氧的重要抗氧化酶之一,也是抗坏血酸代谢的关键酶之一。APX 催化 AsA 还原 H2O2,是植物AsA的主要消耗者。APX的活性直接影响到AsA的含量,在胁迫和解胁迫条件下,APX与AsA具有一定的负相关性。

GR:GR是广泛存在于真核和原核生物中的一种黄素蛋白氧化还原酶,通常昆虫中GR被TrxR取代,是谷胱甘肽氧化还原循环的关键酶之一。GR催化NADPH还原GSSG生成GSH,有助于维持体内GSH/GSSG比值。GR在氧化胁迫反应中对活性氧清除起关键作用,此外GR还参与抗坏血酸-谷胱甘肽循环途径。

DHAR:DHAR存在于线粒体、细胞质和叶绿体中。DHAR催化GSH还原DHA生成AsA,调控细胞AsA/DHA比值,是抗坏血酸-谷胱甘肽氧化还原循环的关键酶。提高植物体内的 DHAR 活性,可提高植物食品中AsA含量,进而提高植物食品的营养品质。

MDHAR:MDHAR是植物抗氧化系统之一AsA代谢的重要成员,催化MDHA还原生成AsA。

PPO:多酚氧化酶主要存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,是一种含铜的氧化酶,能使一元酚和二元酚氧化产生醌,从而引起褐化,与果蔬加工、茶叶品质和组培等密切相关。

SDH:SDH广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中。SDH是线粒体的一种标志酶,位于线粒体内膜上的一种膜结合酶,是连接呼吸电子传递和氧化磷酸化的枢纽之一。此外,为多种原核细胞产能的呼吸链提供电子。

谷胱甘肽:GSH/GSSG是细胞内最重要的氧化还原对之一。因此,测定细胞内GSH和GSSG含量以及GSH/GSSG比值,能够很好地反映细胞所处的氧化还原状态,也是谷胱甘肽氧化还原循环的主要指标之一

抗坏血酸:AsA作为植物细胞一个重要生理指标,其AsA 的含量、氧化还原状态(AsA/DHA 比率)及其合成与代谢相关酶类活性的变化涉及植物对一系列环境胁迫的响应。DHA是AsA的可逆的氧化型,在生物体内,与抗坏血酸共同组成氧化还原系统,具有电子受体的作用。

 

第三类:活性氧(ROS)

  1. H2O2(过氧化氢);2. O2-(超氧阴离子)

H2O2:H2O2是生物体内最常见的活性氧分子,主要由SOD, XOD等催化产生,由CAT和POD等催化降解。H2O2不仅是重要的活性氧之一,也是活性氧相互转化的枢纽。一方面,H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸和蛋白质等生物大分子,并使细胞膜遭受损害,从而加速细胞的衰老和解体;另一方面H2O2也是许多氧化应急反应中的关键调节因子。

O2-:生物体内超氧阴离子等活性氧具有免疫和信号传导的作用,但积累过多时会对细胞膜及生物大分子产生破坏作用,导致机体细胞和组织代谢异常,从而引起多种疾病。

 

第四类:抗氧化能力指标

  1. 多酚;2. 黄酮;3.  DPPH(二苯代苦味酞基自由基);4.  还原力;5.  ABTS;6.  FRAP。

总酚:酚类物质具有清除自由基,抗氧化抗衰老的作用,具有较高的营养价值和医疗保健作用而广泛应用于化妆品、食品、医药等领域。

黄酮:是一类多苯化合物,属于植物次生代谢物,对人体具有消炎,抗菌,降血脂,清除体内羟自由基,预防癌症等作用

还原力:是样品抗氧化能力的重要指标之一,在抗氧化类保健品和药品研究中得到广泛应用。

FRAP:用于总抗氧化能力的检测,是一种采用Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP)的方法,对血浆、血清、唾液、尿液等各种体液,细胞或组织等裂解液、植物或中草药抽提液、或各种抗氧化物(antioxidant)溶液的总抗氧化能力进行检测的方法,在抗氧化类保健品和药品研究中得到广泛应用。

ABTS清除能力:是样品抗氧化能力的重要指标之一,在抗氧化类保健品和药品研究中得到广泛应用。

DPPH清除能力:是样品抗氧化能力的重要指标之一,在抗氧化类保健品和药品研究中得到广泛应用。

羟自由基清除能力:是样品抗氧化能力的重要指标之一,在抗氧化类保健品和药品研究中得到广泛应用。

 

第五类:膜脂过氧化指标

  1. MDA(丙二醛)

MDA:作为膜脂过氧化的常用指标,可作为鉴定植物抗逆性强弱的生理指标之一,表示细胞膜质过氧化水平及对逆境条件反应的强弱。

 

第六类:渗透调节物质

植物内脯氨酸的含量在一定程度上反映了植物的抗逆性,抗逆性强的品种往往积累较多的脯氨酸,因此测定脯氨酸含量可以作为抗性育种的生理指标。另外,脯氨酸在渗透调解中发挥重要的作用。

 

第七类:通用指标

  1. 根系活力;2. 可溶性蛋白;3.  可溶性糖;4.  纤维素;5.  半纤维素;6.  木质素;7.  蔗糖;8.  葡萄糖;9.  果糖;10. 电导率

可溶性蛋白:植物体内的可溶性蛋白质大多数是参与各种代谢的酶类,可溶性蛋白质含量是一个重要的生理生化指标,测其含量是了解植物体总代谢的一个重要指标;同时,测定植物体内可溶性蛋白质是研究酶活的一个重要项目。

可溶性糖:糖类物质是构成植物体的重要组成成分之一,也是新陈代谢的主要原料和贮存物质。

纤维素:纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子,是取之不尽用之不竭的,人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素在预防大肠癌,调节血糖,预防高血压,心脑血管疾病等方面发挥重要的作用。

含水量:植物组织的含水量是反映植物组织水分生理状况的重要指标,如水果、蔬菜含水量的多少对其品质有影响,种子含水状况对安全贮藏更有重要意义。

根系活力:植物根系是活跃的吸收器官和合成器官, 根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水本。

 

第八类:营养和元素含量

  1. 离子含量(氮、磷、钾、钙、镁等);2. NR(硝酸还原酶);3. NiR(亚硝酸还原酶)。

元素含量:植物除了从土壤中吸收水分外,还要吸收各种矿质元素和氮素,以维持正常的生命活动,这些元素有的作为植物体的组成部分,有的参与调解生命活动,有的两者兼具。矿质元素对植物生长发育至关重要。我们可以测定氮、磷、钾、钙、镁等元素含量。土壤、动植物组织、液体、血液等样品中的都可以测定。

NR:硝酸还原酶广泛存在于植物中,是植物硝态氮转化为氨态氮的关键酶,也是诱导酶,对作物的产量和品质有影响。

 

2017年10月16日

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