河南褐藻寡糖凝膠制備

來源: 發(fā)布時間:2023-05-26

    褐藻寡糖在植物生長中的使用,可以增強(qiáng)植物對外界環(huán)境的適應(yīng)能力,對提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)也具有非常重要的意義,同時褐藻寡糖本身在環(huán)境中自然降解,無殘留無污染,可以減少化肥和農(nóng)藥的使用,提高了環(huán)保效益。由于褐藻寡糖是由褐藻膠降解得到的小分子量片段,不同的降解方法或不同的降解酶會導(dǎo)致褐藻寡糖的分子量大小不同,分子量大小的不同可能會在促進(jìn)植物生長方面有不同的效果。而目前有關(guān)于褐藻寡糖促進(jìn)植物生長的研究比較少,且目前未有關(guān)于不同分子量褐藻寡糖促進(jìn)植物生長的報道。黃瓜是我國重要的蔬菜作物,促進(jìn)生長的環(huán)保肥料的研發(fā)和應(yīng)用對黃瓜的生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的意義。本研究通過探究不同分子量的褐藻寡糖在促進(jìn)黃瓜幼苗的生長方面的作用,旨在發(fā)掘褐藻寡糖更多的生物功能。 褐藻寡糖的結(jié)合是與膜上的蛋白有關(guān)。通過封閉細(xì)胞膜上的鈣離子通道,對其進(jìn)行阻斷后結(jié)合寡糖。河南褐藻寡糖凝膠制備

   從植物生長與抵抗逆境的特性出發(fā),利用外源性寡糖對其進(jìn)行作用,通過檢測植物生長指標(biāo)和抗逆指標(biāo)變化,來研究寡糖在植物促生長與誘導(dǎo)抗逆過程中的作用機(jī)制。一方面對褐藻寡糖在植物促生長與抗逆領(lǐng)域的作用機(jī)理進(jìn)行表征,另一方面,也希望能夠通過此研究獲得具有優(yōu)良生物功能活性的寡糖制劑,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗災(zāi)減災(zāi)做出貢獻(xiàn)。選擇三種來源(褐藻膠、果膠、殼聚糖)的不同分子量大小的九種寡糖片段進(jìn)行研究。利用植物的促生長和抗逆指標(biāo)進(jìn)行篩選,獲得了一種既具有明顯的促生長作用,又具有抗逆作用的寡糖片段,為褐藻寡糖HZ3,經(jīng)過質(zhì)譜分析,其組分是以二、三糖為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、愈傷組織和懸浮細(xì)胞為材料,建立起寡糖促生長的綜合性的驗(yàn)證方法。對植株分別選擇了雙子葉植物豌豆和單子葉植物玉米,利用寡糖浸種,分別考察在種子萌發(fā)與幼苗生長初期其體內(nèi)蛋白酶、淀粉酶和激S含量的變化,結(jié)合種子與植株的生長指標(biāo),探討寡糖的促生長作用機(jī)理。河南褐藻寡糖凝膠制備褐藻寡糖在植物生長中的使用,可以增強(qiáng)植物對外界環(huán)境的適應(yīng)能力。

    溫度是影響植物生長與分布的重要因素,而低溫更是地球上植物所面臨的主要生存問題之一。研究發(fā)現(xiàn),植物在受到低溫脅迫后,過氧化氫酶系統(tǒng)首先受到破壞,造成氧自由基積累,細(xì)胞膜的通透性增加,細(xì)胞功能受損或者結(jié)構(gòu)被破壞,胞內(nèi)各種物質(zhì)都有不同程度外滲,葉綠素結(jié)構(gòu)被破壞,造成光合速率下降,光合作用作用減弱,嚴(yán)重者還會造成植物植株死亡。尤其是突發(fā)低溫凍害會使植物大面積凍壞導(dǎo)致突然死亡,常常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。因此,提高植物耐低溫能力,增強(qiáng)其抗凍性能對于延長植物生長時間,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)具有十分重要的意義。本研究采用褐藻寡糖溶液噴施到煙C葉片后進(jìn)行低溫脅迫,通過檢測相關(guān)指標(biāo),探討褐藻寡糖在低溫下對煙C植株的保護(hù)作用。

   褐藻寡糖是植物重要的信號分子,同時因?yàn)槠洫?dú)特的組成和生物活性,參與植物的生理水平調(diào)節(jié)過程,促進(jìn)植物生長。以小麥和玉米幼苗為實(shí)驗(yàn)材料,分別進(jìn)行清水和褐藻寡糖的處理,能在根中促進(jìn)生長素、赤霉素和細(xì)胞分裂素含量的上升,還可以促進(jìn)蛋白酶和脂肪酶的活力。褐藻寡糖是一種多生物活性的小分子量化合物,對植物誘導(dǎo)抗病方面發(fā)揮巨大作用,提高植物對病蟲害的抵抗力。褐藻寡糖還可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗低溫的作用,以綠蘿為實(shí)驗(yàn)材料,在低溫處理前兩天用分別用褐藻寡糖和清水處理兩盆綠蘿,褐藻寡糖可明顯降低低溫對綠蘿的傷害。褐藻寡糖的處理明顯提高了綠蘿體內(nèi)甜菜堿、過氧化物歧化酶、植保素、游離脯氨酸和可溶性糖的含量。噴施褐藻寡糖后,可以提高作物的抗旱能力。提高CAT、SOD、PAL和POD四種抗逆相關(guān)酶的活力,提升ABA含量,關(guān)閉了植物表面氣孔,水分散失減少。以番茄為例,分別對番茄進(jìn)行清水和褐藻寡糖的處理。褐藻寡糖用過的容器應(yīng)妥善保管,不可做他用,也不可隨意丟棄。

    對初步純化的褐藻膠裂解酶進(jìn)行了酶學(xué)性質(zhì)研究,酶的適反應(yīng)條件為50℃、pH8,在4~40℃、pH6~8范圍內(nèi)酶活力較穩(wěn)定;Ca2+、Mg2+和Fe2+等離子對該酶有促進(jìn)作用,EDTA、Ba2+、Zn2+等有抑制作用。通過優(yōu)化獲得褐藻膠的好酶解條件,在底物濃度、加酶量、體系、45℃條件下反應(yīng)32h時,還原糖生成量為。以提取的褐藻多糖為原材料,按照此酶解工藝大量制備褐藻寡糖,通過Bio-GelP2凝膠色譜柱分離純化,得到不同聚合度的7個寡糖組分F1-F7,TLC分析結(jié)果顯示,其聚合度在1-7之間。去除自由基結(jié)果表明,褐藻多糖和寡糖都具有較強(qiáng)的抗氧化活性。自由基去除率隨著糖濃度的增加而增強(qiáng),在寡糖濃度、多糖濃度±±。多糖、寡糖濃度為±±。在相對濕度為85%和62%的環(huán)境下,褐藻多糖和褐藻寡糖都表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸濕能力,褐藻寡糖更佳。在干燥環(huán)境下,褐藻多糖和寡糖都表現(xiàn)出很強(qiáng)的保濕效果,36h時褐藻寡糖的保濕率達(dá)到。抑菌結(jié)果顯示,褐藻寡糖對白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、銅綠假單胞菌均具有較好的抑菌作用,褐藻多糖對白色念珠菌具有抑菌效果,對另3種細(xì)菌無抑制。 褐藻膠寡糖能夠有效的增強(qiáng)萵苣植株的根系活力。江西褐藻寡糖用法

褐藻寡糖是由褐藻中的褐藻膠通過氧化降解、酸水解或者裂合酶降解而得到的小分子量片段。河南褐藻寡糖凝膠制備

    AOS能夠增強(qiáng)植株對病毒病和致病疫霉的抗性。進(jìn)一步研究表明,AOS誘導(dǎo)的植物抗病毒病的機(jī)制可能是AOS促進(jìn)植物體內(nèi)SA含量增加,激發(fā)SA信號通路,一方面促使植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,增強(qiáng)植物抵抗病毒的侵染;另一方面SA信號通路直接激發(fā)下游防御基因的表達(dá),進(jìn)而增強(qiáng)植物抗病。AOS誘導(dǎo)植物抗致病疫霉的機(jī)制可能是AOS一方面通過提高ROS的產(chǎn)生及抗病相關(guān)基因的表達(dá),減輕致病疫霉造成的脅迫,增強(qiáng)植株抗性;另一方面,AOS通過調(diào)控氣孔的關(guān)閉和胼胝質(zhì)的沉積,抵抗致病疫霉的入侵。= 河南褐藻寡糖凝膠制備

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