酿酒葡萄细胞壁多糖组分研究进展

酿酒葡萄细胞壁成熟涉及果胶、纤维素、半纤维素等一系列多糖大分子组分的结构调控,同时酿酒葡萄品种、栽培处理与气候等因素也会影响果实成熟过程中细胞壁多糖的结构演化。酿酒葡萄成熟过程及酿造过程中细胞壁多糖组分的结构变化会影响葡萄酒的品质。本文结合国内外研究进展,简要阐述了酿酒葡萄果实结构及其成熟过程中细胞壁多糖组分的微观修饰机制,同时讨论了葡萄品种、气候、栽培处理对酿酒葡萄果实细胞壁多糖的影响。此外,归纳了酿造过程中不同工艺处理下细胞壁多糖的降解机制,以期为酿酒葡萄细胞壁多糖的进一步研究提供理论参考。

基于转录组测序分析葡萄籽原花青素对HepG2细胞基因及其相关功能的影响

目的:基于转录组测序分析葡萄籽原花青素对HepG2细胞基因及相关功能的影响,明确原花青素处理HepG2细胞的关键基因及代谢通路。方法:通过转录组测序,筛选差异基因,基因功能注释和KEGG通路的富集分析,进行葡萄籽原花青素处理细胞后的转录组学研究。结果:葡萄籽花青素处理HepG2细胞后主要富集到的生物学过程为细胞过程、代谢过程、生物调控过程、免疫系统过程、繁殖调节、生长调节。细胞凋亡的12个关键差异基因与TNF、p53、MAPK、PI3K-Akt、NF-κB信号通路密切相关。结论:细胞凋亡与TNF信号通路、p53信号传导途径、PI3K/Akt信号通路、NF-κB信号通路、MAPK信号通路密切相关。

脱水过程中无核白葡萄细胞膜脂相变及完整性的变化

无核白葡萄在脱水过程中易褐变,绿品级率降低。该试验通过无核白葡萄细胞膜脂相变、激光共聚焦扫描电镜的观察、荧光值的对比、丙二醛、相对电导率及褐变指数等指标,探究30℃(1.5 m/s)、30℃(0 m/s)、25℃(1.5 m/s)和25℃(0 m/s)的脱水条件下褐变与未褐变的无核白葡萄细胞的膜脂相变和完整性的差异。结果表明:无核白葡萄失水量达60%时,细胞膜因氧化降解发生断裂,细胞质及液泡中的内容物溶出,FM4-64与受损的细胞膜结合产生大量的红色荧光物质,红色荧光强度值升高;FDA与酯酶结合的绿色荧光物质随细胞质溶出无法聚集,绿色荧光强度降低,细胞膜完整性破坏,无核白葡萄出现不同程度褐变;此时的荧光比值、丙二醛含量及相对电导率增幅较大。其中未褐变的葡萄细胞膜脂相变温度均低于脱水温度,细胞膜处于液晶相,液晶相可以保持细胞膜的结构,具有优异的稳定性;褐变的葡萄样品则相反,细胞膜处于凝胶相,不利于细胞膜结构的稳定。而且褐变的葡萄荧光比值、丙二醛含量和相对电导率均高于未褐变的葡萄,细胞膜破坏程度高于未褐变的葡萄。脱水过程中使细胞膜始终处于液晶相,可以更好的维持细胞膜的结构,并且提高脱水速率也可以降低褐变的产生,此结果可为无核白葡萄在脱水过程减少褐变现象提供一定理论基础。

葡萄籽多酚通过糖酵解和细胞周期阻滞抑制口腔鳞癌细胞的增殖和迁移

目的探究葡萄籽多酚(GSP)对人口腔鳞癌细胞(OSCC)增殖、迁移、周期及糖酵解的影响及机制。方法使用3、6、12、24、48μg·mL^(-1)的GSP处理口腔鳞癌细胞株(HN6及Cal27)。采用CCK8法检测细胞增殖,划痕实验检测细胞迁移,流式细胞术检测细胞周期,葡萄糖氧化酶法检测细胞上清中葡萄糖含量,比色法检测丙酮酸和乳酸含量,RT-qPCR法检测细胞增殖、迁移及周期相关基因表达水平。结果GSP在6~48μg·mL^(-1)范围内对HN6及Cal27细胞株的增殖和迁移均具有显著的抑制作用,且存在剂量依赖性(P<0.05或P<0.01)。GSP处理的HN6细胞被阻滞于G1期,而Cal27细胞则被阻滞于G2期。与对照组相比,GSP处理组能够显著降低OSCC细胞的葡萄糖摄取、丙酮酸和乳酸的产生(P<0.01);GSP处理组肿瘤细胞增殖(MKi67、MYC、PCNA)、迁移(CDH2、Twist、Slug)和细胞周期(CyclinD1、CDK4、CDK6、CyclinB2、CDK1)等相关基因的表达水平显著降低(P<0.01)。结论GSP能抑制OSCC细胞的增殖、迁移,其机制可能与糖酵解降低和细胞周期G1期或G2期阻滞相关。

自噬在葡萄籽原花青素改善氟致SH-SY5Y细胞毒性中的作用

目的探究自噬过程在葡萄籽原花青素提取物(GSPE)缓解氟致人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞毒性中的作用。方法用氟化钠(60 mg/L)处理SH-SY5Y细胞24 h构建氟染毒细胞模型,随机分为对照组、氟化钠组、氟化钠+低剂量GSPE组、氟化钠+中剂量GSPE组、氟化钠+高剂量GSPE组;采用细胞计数试剂-8法(CCK-8法)检测各组细胞活力值变化;采用Hoechst33342染色分析各组细胞凋亡水平变化;采用免疫荧光方法分析各组细胞LC3表达情况;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测cleaved-caspase 3、cleaved-PARP、LC3、p62等蛋白表达情况。随后纳入雷帕霉素重新分组,检测各组cleaved-PARP、LC3、p62等蛋白表达情况,并采用Hoechst33342染色分析各组细胞凋亡水平变化。结果与对照组比较,氟化钠组SH-SY5Y细胞凋亡水平显著提高(P<0.05),经GSPE干预后细胞活力上升且细胞自噬水平上升(P<0.05)。与氟化钠组比较,雷帕霉素干预可以有效抑制细胞凋亡,且雷帕霉素与原花青素联合后细胞自噬水平进一步提升(P<0.05)。结论GSPE能够抑制氟化钠诱导的SH-SY5Y细胞凋亡,其作用可能与激活自噬有关。

软/硬肉葡萄果实细胞壁结构、组分及降解酶活性的变化

【目的】探讨葡萄果实发育成熟过程中软/硬肉果实软化与细胞壁结构、组分以及降解酶活性之间的关系。【方法】以硬肉品种黎明无核和软肉品种灰比诺花后35、49、63、77、91 d的果实为试材,对细胞壁组分及相关降解酶活性、细胞形态进行分析研究。【结果】在果实成熟过程中,果实硬度呈现先上升后下降的趋势,成熟时黎明无核果实硬度比灰比诺高2.8倍;果实硬度与原果胶含量呈显著正相关,与纤维素酶活性呈显著负相关。黎明无核果实硬度与原果胶和半纤维素含量呈显著正相关,灰比诺果实硬度则与纤维素含量呈显著正相关。随着果实成熟软化,果肉细胞逐渐表现大小不均匀、排列不整齐的趋势;灰比诺果肉细胞壁在果实转色时开始降解,而黎明无核则基本保持稳定。【结论】葡萄果实成熟软化过程中,原果胶和半纤维素快速降解导致果肉细胞壁破裂是葡萄果实软化的关键因素;果实细胞壁组分降解是由多种酶共同作用的结果,其中以纤维素酶的作用较为显著。

植物生长调节剂对‘无核紫’葡萄裂果特性的影响

分析不同浓度的植物生长调节剂处理‘无核紫’葡萄裂果的发生与细胞壁代谢物质及细胞凋亡之间的关系,探究造成‘无核紫’裂果特性差异的主要生理原因,找到最适宜‘无核紫’的外源植物生长调节剂喷施浓度。以易裂品种‘无核紫’果实为试验材料,花后10~15 d喷施不同浓度植物生长调节剂为处理,在成熟期采摘离体果实浸水24 h统计裂果率,通过酶联免疫分析法对果实中的水溶性果胶、原果胶、半纤维素及PG、PEP、CE、PL酶活性进行测定,采用TUNEL染色法对细胞凋亡率进行观察统计。结果表明,浸水24 h,不同处理之间存在显著差异,100 mg/L赤霉素加5 mg/L氯吡脲裂果率为56%,裂果率最低且显著低于其他处理,细胞凋亡程度较低;原果胶、半纤维素与裂果率负相关性达到极显著水平,PEP酶活性与裂果率负相关性达到显著水平;水溶性果胶/原果胶与裂果率的正相关性达到极显著水平。表明适当喷施赤霉素加氯吡脲可以提高PEP、CE酶活性,增加半纤维素、原果胶含量,降低细胞凋亡率,缓解裂果发生。

冷冻-复温过程中葡萄细胞结晶变化研究

利用低温显微镜系统对葡萄进行了冷冻-复温实验,研究了葡萄细胞在冷冻-复温过程的结晶变化。通过分析冷冻-复温过程的葡萄细胞显微图像、细胞体积、内压、渗透率的变化,发现：葡萄细胞的结冰温度随冷冻速率的增加而降低;葡萄细胞的体积变化总趋势是随温度的降低而减小,但由于细胞内自由水体积的变化,在-5~0℃细胞体积会有所增大。在14℃/min、50℃/min冷冻速率下细胞体积分别减小了54.5%,26.3%。冷冻速率越大,细胞体积变化越小;冷冻过程中葡萄细胞的渗透系数随温度的降低而降低,随冷冻速率的降低而降低。在葡萄细胞的冷冻-复温过程中,提高复温温度能有效减少细胞的破损。

脱水速度对‘无核白’葡萄果皮褐变和细胞超微结构的影响

为探索脱水速度对‘无核白’葡萄干制过程中细胞超微结构及褐变的影响,以新疆‘无核白’葡萄为材料,采用快速和缓慢两种脱水方式,观察‘无核白’葡萄脱水过程中细胞超微结构及褐变指数的变化。结果表明:缓慢脱水质量损失50%及快速脱水质量损失60%‘无核白’葡萄细胞线粒体、叶绿体、液泡膜等遭到破坏,同时褐变指数明显上升,因此认为,‘无核白’葡萄脱水过程中褐变与细胞区室化作用被打破密切相关。与缓慢脱水相比,快速脱水处理可以有效地抑制细胞内线粒体、叶绿体、液泡等细胞器膜结构的破坏,保持细胞膜结构的完整性,且快速脱水褐变指数显著低于缓慢脱水。研究结果可为快速脱水在‘无核白’葡萄干制中的应用提供理论依据。

葡萄细胞培养生产白藜芦醇的研究

以巨峰和红地球葡萄的不同组织为试材,利用不同培养基对其愈伤组织进行诱导,测定愈伤组织中的白藜芦醇含量.结果表明:在B5基本培养基附加6mg/LNAA和0.6mg/L6-BA的培养条件下,巨峰葡萄果皮愈伤组织的诱导率最高,达87%.愈伤组织中白藜芦醇的含量均高于其对应外植体中的含量,其中巨峰葡萄果皮愈伤组织中的白藜芦醇含量最高,达11.184μg/g.经6次继代培养可诱导出生长势强、白藜芦醇含量为14.296μg/g的巨峰葡萄优良愈伤组织.

葡多酚对肝细胞内Ca^(2+)浓度和增殖活性的影响

目的探讨葡多酚(GPC)对正常肝细胞和受乙醇损伤肝细胞内Ca2+浓度与细胞增殖活性的影响。方法将大鼠正常肝细胞和乙醇损伤肝细胞加入不同剂量GPC共同培养,用Fura-2荧光测定肝细胞内Ca2+浓度,用MTT法测定细胞增殖活性。结果①正常对照组和乙醇对照组的Ca2+浓度分别为(108·26±14·17)和(651·24±47·95)nmol/L,二者差异有显著性意义(P<0·05);中、高剂量GPC组均较乙醇对照组显著性降低(P<0·05)。②加入GPC的正常肝细胞内Ca2+浓度依次为:细胞外液含Ca2+组>外液无Ca2+组>正常对照组。③正常肝细胞和乙醇损伤肝细胞的中、高剂量GPC组细胞增殖活性均较正常对照组和乙醇对照组显著性升高(P<0·05)。结论GPC可通过增加细胞外液Ca2+内流和胞内Ca2+库的释放两种途径升高正常肝细胞内Ca2+浓度,提高细胞增殖活性,并可抑制乙醇引发的肝细胞内Ca2+浓度异常升高(超载)和细胞增殖活性损伤。

超微粉碎技术在葡萄籽加工中的应用

葡萄籽具有极高的营养价值和药用价值.为充分利用葡萄籽中的功能性成分,对葡萄籽的清洗、干燥、杀菌、冷冻和超微粉碎等工艺进行了研究.结果表明：葡萄籽超微粉的最佳工艺条件为：40℃下干燥2h→-20℃下冷冻30min→以40g/kg的比例加入微晶纤维素→混合后粉碎25min.采用该工艺获得的葡萄籽超微粉的颗粒直径为2.5～22.5μm,平均直径为6.2μm,而葡萄籽细胞的直径为15.0～32.5μm,平均为24.9μm,说明细胞破壁率达到了100%.

茉莉酸处理对采后葡萄果实贮藏期间落粒的影响

以"巨峰"葡萄果实为试材,研究了茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理对采后葡萄果实在1℃贮藏期间落粒的影响。结果显示:10μmol/L MeJA处理可显著降低葡萄果实贮藏期间落粒率和腐烂率,并延缓果穗离区组织中脱落酸(ABA)含量和乙烯释放量的上升、赤霉素(GA3)含量的下降以及ABA/GA3比值的增长,并显著抑制离区果胶甲酯酶(Pectinesterase,PME)活性的下降和多聚半乳糖醛酸酶(Golygalacturonase,PG)活性的上升。同时,经MeJA处理的果穗离区细胞壁中胶层中乙醇不溶物(AIR)和Na2CO3溶性果胶含量也明显高于对照水平,而水溶性和环己二胺四乙酸(CDTA)溶性果胶含量却低于对照水平。实验表明,MeJA处理可通过调控葡萄果穗离区组织中内源激素水平来平衡细胞壁水解酶PME和PG的活性,从而抑制离区细胞壁中胶层的水解,维持细胞壁结构的完整,最终降低采后葡萄果实的落粒率,起到改善果实贮藏品质的效果。

巨峰葡萄低温贮藏过程中主要多糖降解酶活性变化的研究

果蔬细胞壁酶活性与果实的种类和贮藏品质密切相关。本实验以巨峰葡萄为原料,研究不同冷藏温度(0℃和4℃)下与葡萄浆果软化相关的多种酶类:果胶酯酶(PE)、葡聚糖内切酶(EGase)、果胶内切酶(endo-PG)和果胶外切酶(exo-PG)活性的变化规律。结果表明,冰温可以较好地抑制细胞壁酶活性,延长贮藏期。较低的贮藏温度对PE的影响不大,0℃贮藏延缓了EGase活性峰值出现的时间,有效的降低了endo-PG和exo-PG活性。总体来看,EGase、endo-PG和exo-PG活性的变化对葡萄贮藏过程中质地变化及腐烂起到了更为重要的作用。

琐琐葡萄提取物多糖、黄酮对肝癌细胞HepG2的增殖抑制作用

目的:研究琐琐葡萄提取物多糖(VTP)、黄酮(VTF)在体外对肝癌细胞HepG2增殖的抑制作用。方法:用不同VTP、VTF剂量组对体外培养的HepG2细胞分别干预24、48、72h后,用MTT法来观察其对HepG2细胞增殖的抑制作用。结果:(1)琐琐葡萄提取物VTP、VTF对HepG2细胞增殖在24h未表现出抑制作用;(2)与阴性对照组相比,除72hVTP剂量组(12500mg/L)外,48h和72h其余剂量组均表现出对HepG2细胞株的抑制作用,其作用差异有统计学意义(P<0.05);VTP和VTF所有剂量组48h均显出统计学意义(P<0.001);(3)重复测量设计资料的方差分析证明了琐琐葡萄提取物VTP、VTF对肝癌细胞株HepG2细胞的增殖有一定的抑制作用,测定时点与药物剂量分组存在交互作用;综合时间抑制曲线,琐琐葡萄提取物VTP和VTF在48h对肝癌细胞HepG2的抑制效果最佳。结论:通过体外对肝癌细胞株HepG2增殖的抑制初步证实,琐琐葡萄提取物多糖和黄酮具有一定抑制肝癌细胞增殖的作用。

葡萄籽提取物诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡及其机制的探讨

目的:探讨葡萄籽提取物(Grape seed extract,GSE)对卵巢癌SKOV3细胞增殖和凋亡的影响及其机制。方法:体外培养的SKOV3细胞与25、50、100、200、400μg/ml的GSE共孵育,分别在24、48和72h时观察细胞形态学变化,MTT检测细胞增殖抑制率,流式细胞仪和Tunel分析细胞凋亡,Western-blot检测SKOV3细胞Caspase-3在蛋白水平的表达。结果:不同浓度(25、50、100、200、400μg/ml)GSESKOV3细胞作用48h的细胞增殖抑制率分别为48.67%、53.85%、67.03%、73.78%和77.39%。流式细胞和TUNEL检测经25μg/mlGSE处理24、48h后,SKOV3细胞凋亡率分别为:31.98%、45.78%。GSE还可以明显增强Caspase-3蛋白的表达水平。这些作用均随GSE浓度和作用时间的延长而增强。结论:GSE可在体外抑制SKOV3细胞增殖,诱导其凋亡。其机制可能与激活Caspase途径有关。

葡萄与黑痘病菌互作叶片细胞结构观察

对葡萄与黑痘病菌互作过程的叶片细胞结构变化进行观察,探讨葡萄对黑痘病的细胞学抗性机制。以感黑痘病葡萄品种"粉红玫瑰"及抗黑痘病葡萄品种"凌丰"为材料,采用扫描电镜和透射电镜技术,研究"粉红玫瑰"及"凌丰"葡萄与黑痘病菌互作过程的叶片细胞超微结构变化。扫描电镜观测结果表明,"粉红玫瑰"和"凌丰"两品种葡萄叶片的气孔均分布于下表皮;叶片接种96 h后"凌丰"和"粉红玫瑰"叶片上表皮和下表皮均有菌丝分布,但菌丝的密度"粉红玫瑰"高于"凌丰",同一品种中下表皮的高于上表皮。透射电镜观察结果表明,叶片接种96 h后,"凌丰"和"粉红玫瑰"在与黑痘病菌互作过程中,"凌丰"葡萄叶绿体基粒片层模糊,"粉红玫瑰"叶绿体溶解且空泡较多。抗黑痘病葡萄品种和感黑痘病葡萄品种的叶片细胞的超微结构有明显区别,感黑痘病葡萄品种叶绿体受破坏较严重。

不同鲜食葡萄品种裂果特性分析

【目的】研究新疆主栽鲜食葡萄品种裂果特性差异和引起裂果生理原因,分析鲜食葡萄品种裂果特性差异,为生产过程中降低裂果发生率生产调控措施的选择提供理论依据。【方法】以无核白、无核紫、无核白鸡心、新郁等12个鲜食葡萄品种为研究对象,分析成熟期浸水诱导裂果,对不同鲜食葡萄品种的裂果特性,通过石蜡切片测定果皮细胞结构特征,测定果皮强度、果胶、原果胶、纤维素等细胞壁结构物质含量及代谢关键酶活性。【结果】不同鲜食葡萄品种裂果特性存在显著差异,浸水24 h裂果率分布在0~80%,12个品种可以分成4个裂果特性差异类群,其中极易裂果类群包括里扎玛特1个品种,易裂果类群包括新郁、无核白2个品种;较易裂果品种包括火州黑玉、新雅、无核白鸡心、无核紫4个品种,耐裂果类群包括红地球、京亚、夏黑、维多利亚、火焰无核5个品种。【结论】果皮角质层完整性,果皮、亚果皮细胞大小和排列紧密度与果实易裂程度密切相关;水溶性果胶含量、水溶性果胶与原果胶比值与鲜食葡萄品种易裂性呈极显著的正相关关系;果皮强度、纤维素含量均与鲜食葡萄品种易裂性呈极显著负相关关系。

模拟酸雨对葡萄叶片的生理伤害

研究了模拟酸雨对巨峰葡萄叶片的伤害作用，结果表明：经ｐＨ３．５、ｐＨ２．５和ｐＨ２．０的酸雨处理后叶片在短期内均出现不同程度的伤害斑，叶绿素含量和净光合速率下降。酸雨处理使ＳＯＤ活性及不饱和脂肪酸指数（ＩＵＦＡ）下降，同时使ＭＤＡ含量、细胞膜透性及乙烯生成速率显著增加。

农杆菌介导霞多丽葡萄胚性细胞系遗传转化条件的优化

为建立葡萄(Vitis vinifera)遗传转化技术体系,以霞多丽葡萄(Chardonnay)胚性细胞系为靶组织,采用GUS检测法,对影响农杆菌介导葡萄遗传转化效率的主要因素进行了研究。结果表明,超声波处理时间长短对转化效率有较大影响,在所试的0.5、1、5、10 min 4种不同时间的超声波处理中,以5 min时转化效率较好,平均达到9.11个蓝色斑点;AS浓度对转化效率有明显差异,当浓度为50μmol/L时,平均蓝色斑点数为8.89个,100μmol/L时,达到12.44个;DTT质量浓度对转化效率也有较大影响,在所试的3种质量浓度(1,2,3 mg/L)中,以3 mg/L为最佳,有16.67个蓝色斑点。通过GUS瞬时表达检测,确立了农杆菌介导葡萄胚性细胞系遗传转化的几个最适影响因素,从而为葡萄遗传转化技术体系的建立奠定了基础。