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山東褐藻寡糖的作用

來源: 發(fā)布時間:2023-06-20

    海藻提取物在作為綜合作物營養(yǎng)劑方面受到普遍關(guān)注(NorrieandHiltz,1999),而褐藻酸和褐藻寡糖(AOS)是其中的重要組成部分(Zhangetal.,2019)。褐藻酸由α-L-古羅糖醛酸(G)和β-D-甘露糖醛酸(M)通過1-4糖苷鍵連接(邰宏博等,2015),由于其分子量大,性質(zhì)不穩(wěn)定等特點(diǎn),因此應(yīng)用范圍較小(孫哲樸等,2019)。褐藻寡糖是褐藻酸的降解產(chǎn)物,聚合度一般為2-10,可由生物法、化學(xué)法、物理法等方法制備得到。褐藻寡糖具有分子量低、性質(zhì)穩(wěn)定、水溶性強(qiáng)、安全無毒等特點(diǎn),在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、生活日用等方面有更廣闊的應(yīng)用空間(王媛媛等,2010)。如:施用3%的褐藻寡糖可提高小麥種植中氮肥的利用率,進(jìn)而提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)(張朝霞等,2014b);在水稻培育中施用效提高水稻蛋白質(zhì)等含量,同時提高產(chǎn)量(張運(yùn)紅等,2016);在玉米培育中施用,可明顯提高玉米的肥料利用率和產(chǎn)量(張朝霞等,2013)。此外,在土壤修復(fù)和抗污染方面(張朝霞等,2014a;余勁聰,2016)、水果保鮮方面(藍(lán)炎陽等,2013;陳鋒,2014)均有重要應(yīng)用。褐藻寡糖誘導(dǎo)植物體內(nèi)產(chǎn)生各種抗性物質(zhì)來緩解逆境因素對植物造成的損傷,從而達(dá)到抗逆的目的。山東褐藻寡糖的作用

    前寡糖在植物促生長與誘導(dǎo)抗逆領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀,本研究選擇不同來 源、不同分子量大小的褐藻寡糖、果膠寡糖和殼寡糖的寡糖片段,通過促生長與 抗逆作用對其生物活性進(jìn)行比對篩選。以促進(jìn)植物種子萌發(fā)和幼苗生長作為寡糖 片段的促生長指標(biāo),以大豆子葉法測定誘導(dǎo)產(chǎn)生植保素的合成作為寡糖片段的抗 逆指標(biāo),對寡糖種類、分子量水平和濃度大小與促生長和抗逆效應(yīng)的影響進(jìn)行研 究,以獲得具有優(yōu)良的促生長與抗逆性能的寡糖片段。褐藻寡糖 HZ3 在濃度為 0.1%時對豌豆促生長效果為明顯,能夠明顯的促進(jìn)豌 豆根和芽的生長,增加根和芽的干重。山西褐藻寡糖的作用褐藻寡糖在植物誘導(dǎo)抗病中有重要作用,因?yàn)楹衷骞烟羌ぐl(fā)植物體內(nèi)相關(guān)抗病信號通路,從而引起植物抗病。

    馬尾藻是我國南海常見的大型經(jīng)濟(jì)褐藻,也是褐藻多糖的重要來源。褐藻多糖及其降解產(chǎn)物—褐藻寡糖,具有眾多生物活性,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以采自海南瓊海海域的孤囊馬尾藻為研究對象,探究了一種有效提取褐藻多糖和酶解制備褐藻寡糖的方法,并對制備的褐藻多糖及寡糖進(jìn)行純化、結(jié)構(gòu)分析和活性評價(jià)。研究結(jié)果如下:采用超聲波輔助熱堿法,通過響應(yīng)面優(yōu)化獲得孤囊馬尾藻多糖的比較好提取工藝,在超聲功率500W、料液比1:25、提取時間5.95h、提取溫度82.27℃、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.87%的條件下粗多糖得率為41.23%±0.98%。采用TCA沉淀法除蛋白,粗多糖的蛋白去除率達(dá)到81.93%,多糖保留率92.17%;優(yōu)化了H2O2氧化法除色素工藝,在H2O2濃度1.5%、70℃條件下脫色6h時,脫色率達(dá)到91.23%,多糖保留率為85.32%。采用DEAE-52離子交換層析柱對初步純化后的多糖進(jìn)一步分離純化,獲得SOP1、SOP2和SOP3三個多糖組分,并明確了它們的分子量、純度以及總糖、還原糖、蛋白、硫酸根和糖醛酸的含量。采用自主分離的產(chǎn)褐藻膠裂解酶類芽孢桿菌新種,發(fā)酵制備粗酶液,發(fā)酵液酶活為15.20U/ml。

    AOS對PVX、TMV有較好的防治效果分別在噴施AOS前24h和噴施AOS后24h接種帶有GFP標(biāo)簽的PVX。發(fā)病后,在紫外燈下觀察綠色熒光并檢測病毒積累量。結(jié)果顯示先噴施AOS后接種PVX,5d后,30.6%系統(tǒng)葉片出現(xiàn)熒光,而噴施ddH2O的本氏煙,85.7%上部葉片出現(xiàn)熒光;噴施AOS的本氏煙中病毒的積累量也明顯低于對照。先接種PVX后噴施AOS,與噴施ddH2O的本氏煙系統(tǒng)葉片的熒光強(qiáng)度并無明顯區(qū)別,本氏煙中病毒的積累量也無明顯差異。以上結(jié)果說明,AOS對病毒有明顯的預(yù)防效果。用不同濃度的AOS處理本氏煙后接種PVX,檢測抗病效果,結(jié)果顯示在AOS濃度為100μg/mL時,其抗病效果好。之后,采用100μg/mL的AOS噴施本氏煙后,接種煙C花葉病毒(TMV),發(fā)現(xiàn)與對照組相比,AOS處理的葉片上熒光強(qiáng)度也明顯減弱,TMV的積累量也明顯降低,表明AOS也可以增強(qiáng)植物對TMV的抗性。以上結(jié)果說明,AOS增強(qiáng)植物對病毒的抗性具有普遍性。褐藻寡糖參與植物代謝過程,并作為營養(yǎng)和代謝物信號分子,喚醒特定的酶調(diào)節(jié)通路,調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。

    褐藻膠(Alginate)是由L-古羅糖醛酸和雜D-甘露糖醛酸聚合而成的一種直鏈酸性多糖。褐藻膠寡糖是由海藻酸鈉經(jīng)過化學(xué)或酶法降解而成,其具有溶解性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、易被機(jī)體吸收等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外的研究初步探索了褐藻寡糖作為激發(fā)子誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性反應(yīng)、促進(jìn)作為種子萌發(fā)及幼苗生長和增強(qiáng)抵抗病原體侵染的能力。張運(yùn)紅等研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖均能顯著提高小麥種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù),明顯加快小麥種子的萌發(fā)速率。張守棟等研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖作為激發(fā)子能夠顯著提高大豆種子發(fā)芽率和萌發(fā)過程中脂肪酶的活性。馬純艷等研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖浸種處理有利于提高高粱種子發(fā)芽率和淀粉酶活力。但是將褐藻膠寡糖應(yīng)用到制麥工業(yè)中,作為制麥添加劑對促進(jìn)大麥發(fā)芽和提高麥芽質(zhì)量研究還鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在制麥過程中添加褐藻膠寡糖,研究其對大麥發(fā)芽、水解酶活和麥芽質(zhì)量的影響,以期為制麥工業(yè)提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。 褐藻寡糖能促進(jìn)過氧化氫的積累且在24h左右誘導(dǎo)植物體內(nèi)活性氧的爆發(fā)。黑龍江褐藻寡糖g段

褐藻寡糖會增加白菜的根長、根尖數(shù)、根體積和根吸收面積。山東褐藻寡糖的作用

    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(bào)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。 山東褐藻寡糖的作用

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