不同品系及苯丙氨酸饲喂对紫萍中类黄酮累积的影响

目的探讨不同品系紫萍主要类黄酮含量以及苯丙氨酸饲喂对不同品系紫萍生长及总黄酮含量的影响。方法对天津、武汉、贵阳采集的浮萍样本进行形态学及DNA条形码鉴定,利用超高效液相色谱(UPLC)测定6个品系紫萍的木犀草苷、荭草苷和牡荆素含量。用0、0.005、0.05、0.5、1 mmol·L^(-1)浓度的苯丙氨酸饲喂不同品系紫萍10 d,收样测定其鲜重、干重及总黄酮含量。结果采集的浮萍样本经鉴定为紫萍属。6个品系紫萍中p143的总黄酮和3种主要类黄酮的含量最高。0.005 mmol·L^(-1)苯丙氨酸饲喂明显促进WHD和5543的鲜重累积。0.05 mmol·L^(-1)苯丙氨酸饲喂分别使5543、W0716、9509的总黄酮含量上调了16.5%、33.1%和42.6%。结论6个品系紫萍中p143的黄酮含量最高,低浓度苯丙氨酸饲喂可以促进部分品系紫萍的生长及总黄酮含量累积。

响应面优化紫萍黄酮提取工艺及其抗氧化活性

采用响应面法优化微波提取紫萍黄酮的条件。在单因素实验的基础上,选取乙醇体积分数、微波功率、液料比为影响因子,应用Box-Behnken中心组合法进行三因素三水平的试验设计,以紫萍黄酮得率为响应值,进行响应面分析(RSM),结果表明:微波提取紫萍黄酮的最佳提取条件为乙醇体积分数62%、液料比17∶1(mL/g)、微波功率500 W、微波时间9 min;在优化工艺下,紫萍黄酮的得率达到4.14%。对微波提取的紫萍黄酮进行抗氧化性研究发现紫萍黄酮对DPPH.清除作用较好,其抗氧化活性要优于相同浓度的抗坏血酸(VC)和2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)。

少根紫萍对水中U(Ⅵ)的吸附和矿化行为研究

采用室内水培和静态吸附实验,研究了水生植物少根紫萍（Landoltia punctata）活体和干粉对水体中U（Ⅵ）的吸附能力,并对作用过程和机理进行了初步分析。结果表明：常温下少根紫萍2.5g·L^-1（FW）活体和1.25g·L^-1（DW）干粉在pH 5下对5mg·L^-1 U（Ⅵ）溶液的去除率分别可达78.70%和95.55%。活体和干粉对U（Ⅵ）的吸附率随pH升高先增大后减小,在pH 4~5时达到最大,并随投加量的增加而增大;随U（Ⅵ）初始浓度增加先增大后减小;在作用5min时,活体和干粉对水体中U（Ⅵ）的吸附率分别为13.90%和79.97%,在24h时吸附率均达90%以上,吸附逐渐趋于平衡。当U（Ⅵ）初始浓度增加至250mg·L^-1,活体和干粉对U（Ⅵ）的吸附量分别达到4.05 mg·g^-1（FW）和131.76 mg·g^-1（DW）,相比Langmuir模型,Freundlich吸附等温方程能较好地描述少根紫萍对U（Ⅵ）的吸附行为,吸附过程符合准二级吸附动力学方程,r均在0.99以上。FTIR分析结果表明：少根紫萍表面含有羟基、羧基、氨基、磷酸基等多种活性基团;SEM-EDS表明少根紫萍活体与水体中U（Ⅵ）作用48h后,大量片状无机磷酸铀晶体在其根系表面生成,结晶主要由P,O,U元素组成,不含C,其中P和U的质量百分比分别为8.76%和82.53%,原子百分比分别为25.19%和30.89%,而对照组P的质量百分比和原子百分比仅为0.24%和0.11%,干粉未观察到类似晶体存在。XPS分析结果表明：活体吸附后,部分U（Ⅵ）被还原为U（Ⅳ）,而干粉吸附的铀主要以U（Ⅵ）形式存在。由此推断,少根紫萍干粉对U（Ⅵ）的吸附主要通过静电吸引,离子交换,络合配位等方式实现;活体对U（Ⅵ）吸附的同时还存在还原和矿化的过程,在U（Ⅵ）胁迫下活体根系表面会分解释放出无机磷酸根,与吸附的U（Ⅵ）及部分被还原的U（Ⅳ）结合矿化为难溶的氢铀云母。

Cr^(6+)和乙草胺对少根紫萍的毒性效应

采用水培实验方法,研究了重金属Cr6+和除草剂乙草胺对少根紫萍(SpirodelaoligorrhizaL.)生长的单一毒性和联合毒性效应。结果表明,Cr6+和乙草胺对少根紫萍96h生长抑制的IC50分别为15.4和6.95mg·L-1,在质量浓度1∶1的情况下,Cr6+与乙草胺共存对少根紫萍96h的IC50为3.14mg·L-1,二者为协同作用。随着Cr6+和乙草胺处理浓度的增加,少根紫萍叶绿素a浓度下降,复合污染对叶绿素a的影响明显大于单一污染,也表现为协同作用。另外,还对少根紫萍生长抑制实验进行了探讨,建议使用植物个体数和重复间的偏差作为衡量实验质量的指标。

镉和乙草胺对少根紫萍的毒性效应

联合毒性实验在水环境污染评价中非常重要。本文以少根紫萍(SpirodelaOligorrhiza)为研究对象,研究了重金属Cd和除草剂乙草胺对少根紫萍生长的单一毒性和联合毒性效应。实验结果表明:Cd、乙草胺及对少根紫萍的96h-IC50分别为4.77mg/L和6.95mg/L,在浓度1∶1的情况下,Cd与乙草胺共存对少根紫萍的96h-IC50为1.41mg/L,采用Marking相加指数法求得相加指数AI为1.00,大于零,为协同作用。同时,随着Cd、乙草胺处理浓度的增加,少根紫萍叶绿素a的浓度下降,其中Cd对叶绿素a的影响大于乙草胺,复合污染对叶绿素a的影响明显大于单一污染,也表现为协同作用。另外,本文还对少根紫萍生长抑制试验进行了探讨,建议使用植物体数和重复间的偏差作为衡量试验质量的指标。

不同磷初始浓度对紫萍生长及磷吸收效率的影响

采用室内模拟培养试验方法,研究不同磷初始浓度对紫萍生长及磷吸收效率的影响。结果表明,水体初始ρ(磷)为3.0 mg.L-1时,紫萍相对生长率最高,生长繁殖速度最快。当初始ρ(磷)为0.3～3.0 mg.L-1时,紫萍对水体中磷的去除率在70%以上。紫萍累积吸磷量和磷吸收能力均随磷初始浓度的升高而增加,但当初始ρ(磷)为45.0 mg.L-1时,紫萍累积吸磷量和单位鲜质量紫萍吸磷量均明显下降。当初始ρ(磷)≤1.5 mg.L-1时,紫萍体内酸性磷酸酶活性升高,但随着低磷胁迫时间的延长,低磷条件和高磷条件间酸性磷酸酶活性差异减小。

紫萍P143品系植物rbcS基因的cDNA克隆与表达

紫萍P14 3品系离体半叶状体在黑暗下培养 4d以后 ,rbcS基因的表达比完整植株显著降低 ;半叶状体在黑暗下培养 10d ,后再转移到长日照条件下培养 。

Cd^(2+)、乙草胺单一及其复合污染对少根紫萍生理生化特性的影响

为进一步了解重金属和农药复合污染对水生植物产生毒害作用的机制,以少根紫萍叶片叶绿素质量比、过氧化物酶活性(POD)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)含量为指标,通过水培试验研究了少根紫萍在镉、乙草胺污染胁迫4 d后的生理生化响应,并探讨了镉、乙草胺单一与复合污染对少根紫萍叶片的毒性效应及其致毒机制。结果表明,单一镉污染时,随镉质量浓度的增加,叶绿素质量比显著降低。叶绿素质量比对镉污染响应敏感,有潜力作为水体镉毒性效应的监测指标。随着镉质量浓度的增加,少根紫萍叶片SOD、POD酶活性表现为先增加后降低的趋势;MDA含量随镉质量浓度的增加而显著增加。乙草胺单一处理对少根紫萍各项指标的影响与镉相似,但均小于镉对少根紫萍的影响。镉-乙草胺复合污染时,叶绿素质量比变化趋势与单一处理相同,并低于相应的单一镉、乙草胺处理;但同一镉质量浓度下不同乙草胺质量浓度处理组间叶绿素质量比差异不显著,Cd2+对叶绿素的破坏占主导。镉-乙草胺复合污染处理时,SOD、POD活性仍表现为先增加后下降趋势,但与镉单一处理时比较有降低现象;MDA含量仍随质量浓度的增加而增加,且高于单一处理。镉-乙草胺复合污染的毒性效应高于单一污染的毒性效应,表现为协同作用。

不同浓度Pb(Ⅱ)对稀脉萍和紫萍的毒性效应

浮萍类植物(以下简称浮萍)具有繁殖快、用途广泛、综合利用率高等优良特性,可应用于水生生态毒理学的研究。选择我国浮萍中分布最广的两个种类,即稀脉萍(Lemma aequinoctialis)和紫萍(Spirodelapolyrrhiza)作为植物材料,选择Pb(Ⅱ)作为实验重金属,探讨不同浓度Pb(Ⅱ)对这2种浮萍的毒性影响。结果表明:(1)随着Pb(Ⅱ)浓度的提高,稀脉萍和紫萍的生长都受到显著抑制;(2)Pb(Ⅱ)对稀脉萍和紫萍叶绿素的产生都有抑制的作用,但稀脉萍的叶绿素含量的变化幅度较大,当Pb(Ⅱ)浓度为30mg/L,经4d处理后稀脉萍和紫萍的Chl.a、Chl.b和Chl(.a+b)分别比其对照降低了39%、42%、40%和13%、33%、21%。当Pb(Ⅱ)浓度为1～15mg/L时,两种浮萍叶绿素a和叶绿素b之间的比值均随着重金属浓度梯度的升高而降低。(3)经4d处理,稀脉萍和紫萍的可溶性蛋白含量分别比其对照降低了32%和30%。(4)经4d处理,稀脉萍的POD活性在Pb(Ⅱ)浓度为20mg/L时达到峰值,而紫萍在本实验Pb(Ⅱ)浓度设置范围内未有峰值,且最大值相比较分别高出其对照41%和100%。稀脉萍和紫萍可用作Pb(Ⅱ)对水生植物的毒性效应监测,采用生长情况、叶绿素含量等作为监测指标,而稀脉萍对Pb(Ⅱ)胁迫更为敏感。

二苯脲延缓紫萍半叶状体衰老的作用

在长日照条件下,10-7mol/L的二苯脲对紫萍半叶状体就有保绿的作用,10-5～2×10-4mol/L的二苯脲还可以明显地促进叶绿素的合成和干重的增加,提高丝氨酸乙醛酸转氨酶的活性,延缓半叶状体的衰老.实验结果表明,二苯脲本身具有细胞分裂素的活性,能代替内源细胞分裂素起到抗衰老的作用;二苯脲同时也能推迟半叶状体中内源细胞分裂素含量的降低.另外,在培养液中加入外源L-丝氨酸,可以抗拮二苯脲对紫萍半叶状体衰老的延缓作用,说明二苯脲抗衰老的机制类似于其它细胞分裂素.

少根紫萍(Landoltia punctata)高比例燃料丁醇发酵方法研究

以少根紫萍(Landoltia punctata)为原料,以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)CICC 8012为菌种发酵生产燃料丁醇的研究。筛选出高淀粉含量的少根紫萍,HPLC分析其酸水解液表明,单糖组成有葡萄糖、木糖和半乳糖。糊化后的少根紫萍培养基可以直接发酵,47.50g/L的初总糖发酵可生成9.31g/L的丁醇、13.60g/L的丙酮丁醇乙醇,发酵得率为0.35,其中丁醇占总溶剂的比例为68.46%,比玉米发酵的高14.11%。少根紫萍培养基经降黏后发酵,丁醇和总溶剂分别提高到9.61g/L和14.80g/L,比没降黏的提高了3.22%和8.82%。HPLC分析表明发酵残糖含有以木糖和半乳糖为单糖组成的寡糖和少量的葡萄糖。该研究首次开发了一种新型非粮原料少根紫萍发酵生产燃料丁醇,工艺简单,并且还具有目标产物丁醇在总溶剂的比例高的优点。

紫萍干体对镉离子的生物吸附

研究不同的吸附时间、pH值、紫萍干体量以及Cd2+初始浓度下紫萍干体对Cd2+的吸附特性。结果表明,紫萍干体吸附Cd2+是一个快速的过程,前5min的吸附量达到最大吸附量的59.6%,30min达到吸附平衡;pH值对紫萍干体吸附Cd2+有显著的影响,最适pH值为7.0;随着干体量的增加,吸附率逐渐提高而吸附量则降低;随着Cd2+初始浓度的增加,吸附率逐渐降低而吸附量则提高。紫萍干体对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlish吸附等温线方程,最大吸附容量达52.6mg/g。

紫萍提取物对过氧化氢诱导内皮细胞氧化损伤的保护作用研究

目的研究紫萍提取物是否具有保护内皮细胞免受过氧化氢损伤的作用。方法采用MTT比色法筛选紫萍提取物作用于内皮细胞的安全剂量,建立H2O2对内皮细胞的氧化损伤模型,并研究紫萍提取物的保护作用。最后采用检测试剂盒方法分析紫萍提取物作用后内皮细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性变化。结果紫萍提取物的浓度<100μg/ml,作用时间为24 h时,无明显细胞毒性。以1 mmol/L的H2O2作用于ECV-304细胞1 h造氧化损伤模型,10,25,50μg/ml的紫萍提取物具有预防氧化损伤作用,可使细胞的存活率由21.98%分别上升至37.49%,51.71%和64.74%,其机理可能是紫萍提取物能够剂量依赖性的增强SOD,CAT和GSH-Px等酶的活性。但是紫萍提取物无治疗氧化损伤的作用。结论紫萍提取物可以有效保护内皮细胞免受氧化损伤。

大孔吸附树脂分离紫萍中总黄酮的工艺研究

目的探讨大孔吸附树脂法纯化紫萍总黄酮的工艺。方法将AB-8，HPD-450和HPD-6003种大孔吸附树脂对紫萍总黄酮的吸附效果进行了比较，并对AB-8的吸附特性进行了研究。结果AB-8，HPD-450和HPD～600对紫萍总黄酮的吸附量分别为：80．04，82．26和75．96mg／g，解吸率分别为90．47％，80．88％和75．84％。AB-8纯化紫萍总黄酮的工艺条件为：上柱样品pH值为5～6，以1BV／h的速度流过树脂，待吸附平衡后，用4BV的蒸馏水以2BV／h的速度淋洗树脂，然后用70％的乙醇溶液以1BV／h的流速进行洗脱，收集第2～3BV时的洗脱液，其干燥品中的黄酮纯度可达80％左右。结论AB-8型大孔吸附树脂最适合于紫萍总黄酮的分离纯化。

水体中镉对紫萍修复富营养化水体影响的研究

为了研究紫萍是否可以应用于有重金属镉污染的富营养化地表水体的治理和生态修复中,以不同浓度的镉处理4d的紫萍为实验材料,研究了在短期的培养条件下镉对紫萍生长的影响。主要测定了叶绿素含量、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的几种酶,包括POD、CAT、SOD的活性以及MDA含量的变化,并观察了叶绿体超微结构的变化。研究表明,在短期镉胁迫下紫萍的合成能力、保护酶活性及叶绿体超微结构均发生变化。紫萍对镉污染较敏感,在有镉污染的富营养化水体污染治理的过程中要慎重应用。

铈对紫萍抗铜能力的影响

铈能减缓铜胁迫导致的紫萍 (SpirodelapolyrhizaL .)叶片膜透性的增加、可溶性蛋白含量和叶绿素a/b值的下降以及超氧阴离子 (O2 —·)、丙二醛 (MDA)的积累。与同浓度的单一铜处理相比 ,加入 2 0mg/L的铈后 ,超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)的活性和类胡萝卜素(Car)、抗坏血酸 (AsA)含量不同程度的增强或增多 ,暗示铈可能通过提高紫萍活性氧清除能力以增强对铜的抗性和耐性。

紫萍铺水利枢纽引水发电洞进水口边坡预应力锚索锚固效应分析

四川岷江紫坪铺水利枢纽工程引水发电洞进水口边坡布置了大量预应力锚索进行加固,同时安装了13台锚索测力计对锚索进行监测,安装了4支多点位移计对边坡变形情况进行监测。在对锚索测力计和多点位移计监测资料整理分析的基础上,重点分析了预应力锚索对边坡的锚固效应,为该边坡的稳定性分析提供了必要的判别依据。

中药浮萍同混淆品少根紫萍、青萍的理化鉴别

浮萍科植物紫萍为中国药典规定的中药浮萍的原植物,是主流品种。近年发现同属植物少根紫萍在我国大陆湖南省张家界亦有分布,长期误作紫萍入药,同科植物青萍也作为中药浮萍药用,据笔者初步调查,吉林、安徽、河南、天津等省市把青萍作为中药浮萍使用。紫萍、少根紫萍、青萍的外形相似。

Cd^(2+)、Cr^(6+)单一及其复合污染对少根紫萍生理生化特性的影响

为进一步了解重金属复合污染对水生植物产生毒害作用的机制,以少根紫萍叶片内叶绿素含量、过氧化物酶活性(POD)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)含量为指标,通过水培实验研究了少根紫萍在Cd2+、Cr6+污染胁迫4天后的生理生化响应,并探讨了Cd2+、Cr6+单一与复合污染对少根紫萍叶片的毒性效应及其致毒机制。结果表明,单一Cd污染时,Cd处理对少根紫萍叶绿素含量有显著影响。随Cd处理浓度的增加,叶绿素含量显著降低,叶绿素含量对Cd污染响应敏感,有潜力作为水体Cd毒性效应的监测指标。随Cd处理浓度的增加,少根紫萍叶片SOD、POD酶活性表现为先增加后降低的趋势,且POD活性高于对照;而MDA含量随Cd处理浓度的增加都显著增加。Cr6+单一处理对少根紫萍各项指标的影响与Cd相似,但均小于Cd对少根紫萍的影响。Cd2+-Cr6+复合污染时,叶绿素含量变化趋势与单一处理相同,并低于相应的单一Cd处理,但同一Cd浓度下不同Cr6+浓度处理组间叶绿素含量差异不显著,Cd2+对叶绿素的破坏占主导;Cd2+-Cr6+复合污染处理时SOD、POD活性仍表现为先增加后下降趋势,但SOD、POD活性与Cd单一处理时比较有降低现象,且POD的活性低于对照;而MDA含量仍随浓度的增加而增加,且高于单一处理,Cd2+-Cr6+复合污染的毒性效应高于单一污染的毒性效应,表现为协同作用。

少根紫萍干粉对典型锕系核素的吸附分离研究

放射性污染的环境修复与治理是当前研究的热点和难点。考查了不同pH和基团屏蔽对少根紫萍干粉吸附典型长寿命锕系核素性能的影响和规律,结果发现,少根紫萍干粉对^(238)U、^(239)Pu、^(241)Am的吸附效果在pH分别为5、5、1时最佳。对含有^(239)Pu和^(241)Am的溶液分别进行了6批次和3批次吸附实验,结果发现:溶液中^(239)Pu放射性活度浓度可从6.78 MBq/L梯次递降至3.20×10^(3) Bq/L;溶液中^(241)Am放射性活度浓度可从1.29×10^(5) Bq/L梯次递降至2.00 Bq/L,接近GB 8978-1996《污水综合排放标准》中规定的∑α放射性活度浓度(1 Bq/L)的排放标准。经过化学修饰和红外光谱分析,发现少根紫萍干粉表面的羧基、氨基、酯基、磷酸基和羟基等活性基团对^(238)U、^(239)Pu和^(241)Am的吸附作用均有一定程度的贡献,机理是少根紫萍干粉首先通过静电将其离子吸引至细胞表面,然后通过离子交换及表面活性基团络合配位协同作用实现对放射性废液中锕系元素的高效吸附和分离。