Research Status of Alpha Linolenic Acid(ALA) and Its Application Advances in Livestock and Poultry Production

Alpha linolenic acid （ ALA）, a kind of polyunsaturated fatty acid extracted from plants and fruits, has a variety of biological functions. In recent years, ALA has attracted much attention as a natural green feed additive. The physical and chemical properties, metabolic process, physiological function of ALA as well as its application and mechanisms in livestock and poultry production are summarized in the paper.

ALA协同PASP强化伴矿景天提取土壤重金属Cd的研究

[目的]探究5-氨基酮戊酸(ALA)协同螯合剂聚天冬氨酸(PASP)增强伴矿景天提取土壤Cd的最佳条件。[方法]通过盆栽试验,伴矿景天种植于Cd污染土壤(总Cd0.68 mg/kg)中,且在移栽45 d后开始浇灌不同添加浓度的PASP(3、6、12 g/kg,分别等分为3次使用,2~3次使用的间隔时间分别为15、30 d);ALA(25 mmol/L)于PASP处理后第3天灌施,按不同的施用次数(0、1、2、3)处理,间隔时间同PASP处理。分析伴矿景茎长、地上部生物量、Cd含量和Cd提取量,建立各指标之间的相关性并拟合生物量和Cd提取量与PASP施用量、ALA使用次数的预测模型。[结果]ALA协同中等剂量(6 g/kg)PASP连续3次的施用能显著提高伴矿景天茎长、地上部生物量、地上部分Cd含量和Cd提取量;线性回归显示PASP施用量和ALA施用次数是地上部分生物量和Cd提取量的关键影响因子;地上部分Cd提取量在PASP施用量为6 g/kg协同ALA 3次连续使用时达到最大,为1.09 g/盆,是CK提取量的2.79倍;地上部分生物量、茎长与ALA施用次数呈显著正相关,而与PASP施用量呈显著负相关。[结论]研究结果揭示了ALA协同PASP在强化伴矿景天提取土壤Cd具有重要意义,且需选择合适的配比和施用次数。

不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸种对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响

为探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响,以‘中杂九号’番茄种子为试材,不同浓度ALA(0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mg/L)浸种24h后,在0、25、50、100mmol/L NaCl胁迫下,28℃,黑暗培养7d,研究ALA对番茄种子发芽参数(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重)及胚芽和胚根中的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:非盐胁迫下,ALA浸种使番茄种子的发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重增加,胚根中SOD、POD活性降低,MDA含量减少;25mmol/L NaCl胁迫能够提高发芽率、活力指数、芽苗总鲜重,而50—100mmol/L NaCl胁迫极显著的降低发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数;0.1—0.5mg/L ALA浸种能够提高NaCl胁迫下番茄种子的发芽率、发芽指数、活力指数、芽苗总鲜重和抗氧化酶活性,降低MDA含量,而高浓度ALA(10.0mg/L)浸种导致发芽率、发芽指数、活力指数降低。总之,ALA浸种能够促进番茄种子萌发和芽苗生长,浸种浓度不宜超过5.0mg/L,NaCl胁迫下以0.1mg/L ALA浸种处理效果最佳。

ALA对草莓光合作用的影响及其与抗氧化酶的关系

以盆栽草莓为材料,研究了叶面喷布5-氨基乙酰丙酸(ALA)对草莓植株光合作用、叶绿素荧光特性、抗氧化酶活性和丙二醛(M DA)含量的影响.结果表明,100 m g/L ALA处理显著提高草莓叶片净光合速率(Pn),而且这一效应可能与其促进叶绿素含量和羧化效率(CE)提高,降低光呼吸速率(Rp)有关.叶绿素荧光动力学资料显示,ALA处理降低高光强(1 500μm o l.m-2.-s 1)下草莓叶片的初始荧光(Fo),表明它对光合膜系统有一定保护作用.ALA处理不仅明显提高草莓叶片最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv),而且提高PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭(qP)、非光化学荧光猝灭系数(N PQ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学速率(P CR)和天线热耗散(D),而降低了光下相对光合限制值(L(PFD)),表明叶绿素荧光产额提高和天线热耗散是保护光合器官并提高光合效率的两个方面.叶片抗氧化酶活性测定以及超氧化物歧化酶(SOD)活性抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸(DDC)处理结果表明,ALA对草莓光合作用的促进作用还与其提高抗氧化酶活性有关.

ALA对遮荫条件下西瓜幼苗强光抑制的保护效应

以遮荫生长的盆栽西瓜幼苗为材料,研究了100mg/L5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)处理对暗适应叶片转入强光下叶绿素荧光特性的影响.结果显示,遮荫能显著提高暗适应叶片的Fo,降低Fv/Fm和Fv/Fo;正常光照下生长的植株叶片暗适应后转入1500μmol·m-2·s-1作用光强下5min的ΦPSⅡ、qP和Pc分别为0.176、0.399和0.180,约为600μmol·m-2·s-1作用光强下的62%、72%和64%;而遮荫下生长的幼苗叶片暗适应后转入1500μmol·m-2·s-1作用光强下的ΦPSⅡ、qP和Pc分别为0.089、0.301和0.089,仅为600μmol·m-2·s-1作用光强的40%、66%和40%;遮荫还显著降低西瓜叶片暗适应后转入强光1500μmol·m-2·s-1的PCR和qL,同时提高L(PFD).ALA处理能提高遮荫西瓜幼苗叶片PCR、Pc、qL和Hd等荧光参数,降低Ex、ΦNO和L(PFD);SOD活性抑制剂DDC处理降低PCR、Pc、qL和Hd等荧光参数,而ALA处理可以逆转DDC的抑制效应;ALA处理能提高西瓜幼苗叶片SOD、POD和APX活性.研究发现,遮荫导致西瓜幼苗光抑制程度加重,ALA通过增强PSⅠ附近SOD等抗氧化酶活性,促进水-水循环,增加热耗散,减轻光抑制,提高西瓜幼苗叶片的光化学效率,从而对强光下的光合作用起到保护作用.

ALA对盐胁迫下西瓜种子萌发的促进效应

盐渍胁迫往往抑制植物种子萌发与幼苗生长。如何促进盐胁迫下种子萌发是盐渍土地区作物栽培的重要技术环节。以西瓜为材料,研究了不同浓度NaCl处理对种子萌发的影响,发现在125mmol/LNaCl处理下添加15～30mg/L外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)可以明显缓解盐胁迫对种子萌发和幼苗生长的抑制效应,并提高幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)以及过氧化物酶(POD)活性,降低丙二醛(MDA)含量和脂氧合酶(LOX)活性。此外,利用POD活性抑制抗坏血酸(AsA)处理,则可完全抑制ALA对种子发芽的促进效应。以上结果表明,外源ALA能够促进盐胁迫下西瓜种子萌发,并且可能与ALA诱导抗氧化酶,特别是POD活性的提高有关。

ALA光动力治疗鲍温样丘疹病临床研究

目的观察5氨基酮戊酸(5aminolevulinicacid,ALA)光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)治疗鲍温样丘疹病的临床疗效。方法治疗组38例采用ALAPDT治疗,每周治疗1次,共治疗4次;对照组15例予以二氧化碳激光治疗。结果治疗组痊愈12例,显效12例,有效率为61.2%,复发2例,复发率16.7%,无明显疼痛、创面等副作用;对照组痊愈9例,显效3例,有效率为80.0%,复发5例,复发率55.5%,15例均有术后明显创面疼痛,8例合并创面感染,9例出现表浅瘢痕。两组之间有效率和复发率无显著性差异(P>0.05)。结论ALAPDT是治疗鲍温样丘疹病的一种安全、有效、无明显痛苦和不良反应的新疗法。

5-氨基乙酰丙酸(ALA)在水溶液中的稳定性

研究了浓度、pH值、温度等因子对5氨基乙酰丙酸(ALA)在水溶液中稳定性的影响。结果表明,随着ALA水溶液初始浓度、pH值以及贮藏温度的升高,ALA的稳定性迅速下降。提示ALA贮藏应采用原药形式,密封避光保存于干燥处;溶液配制时,浓度不宜过高;配好的溶液尽量一次性用完,且不宜与碱性试剂混合使用。

ALA对红掌叶片光合作用及叶绿素荧光参数的影响

【目的】探讨叶面喷施5-氨基乙酰丙酸（ALA）对红掌光合作用及叶绿素荧光参数的影响,为花卉植物上合理施用ALA奠定基础。【方法】选择3组红掌,每组60株,自2007-07-15-10-30,每15 d每组叶面分别喷施1次0（清水）,200和400 mg/L的ALA,利用Li-6400光合测定系统和Li-6400-40荧光叶室分别测定不同质量浓度ALA处理对红掌叶片光合作用及叶绿素荧光参数指标的影响。【结果】与对照相比,200和400 mg/L ALA处理的红掌叶片叶绿素总量均极显著（P〈0.01）提高,提高幅度分别为6.7%和8.5%;1 d中（8：00-18：00）的光合速率显著提升,在较高光辐射强度下,光合速率的提高更为明显;初始荧光（Fo）极显著（P〈0.01）地降低,降低幅度分别为7.5%和10.4%;最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光化学效率（Fv/Fm）、潜在光化学效率（Fv/Fo）、光能获取能力（1/Fo-1/Fm）依次提高0.3%和0.7%,2.5%和3.8%,2.2%和3.1%,10.7%和15.8%,10.4%和15.0%,差异达极显著（P〈0.01）或显著（P〈0.05）水平;200和400 mg/L ALA处理对有效光化学速率（Fv′/Fm′）的影响不显著（P〉0.05）,但可使ФPSⅡ分别提高42.4%和66.7%,NPQ分别提高2.1%和3.3%,qP分别提高43.0%和67.7%,差异均达显著水平（P〈0.05）;可使PCR分别降低13.9%和40.0%,ETR分别提高37.1%和61.9%,差异均达极显著水平（P〈0.01）。【结论】喷施ALA可以提高红掌叶片的光化学效率,对降低不良环境的胁迫有积极作用,因而其可以在红掌上施用。

ALA-PDT联合高频电离子治疗宫颈尖锐湿疣的临床观察

目的评价5-氨基酮戊酸光动力疗法(ALA-PDT)联合高频电离子治疗女性宫颈尖锐湿疣的疗效和安全性。方法将72例患者随机分为三组,分别接受单纯高频电离子烧灼(电离子组22例)、ALA-PDT治疗(ALA-PDT组25例)和烧灼联合ALA-PDT治疗(联合治疗组25例)。治疗后患者均作治疗期访视和治疗后访视,拍摄治疗前后照片,进行疗效判定,记录不良反应。结果 ALA-PDT组治疗周期(3～6周)长于电离子组和联合治疗组(3～4周)。ALA-PDT组的痊愈率(72.00%)低于电离子组(90.90%)和联合治疗组(92.00%)(P>0.05),且通过一次治疗达到痊愈的患者比例(56.00%)低于电离子组(86.40%)和联合治疗组(92.00%)(P<0.05)。ALA-PDT组达到痊愈所需的平均治疗次数(2.60±0.80次)多于电离子组(1.80±0.70次)和联合治疗组(1.50±0.60次)(P<0.05)。6个月内,电离子组的复发率达40.10%(9/22),而ALA-PDT组和联合治疗组无一例复发。治疗后所有患者均有不同程度的白带和血性分泌物增多。电离子组59.10%以及联合治疗组68.10%的患者出现阴道内轻微灼热和刺痛不适,并分别有90.90%,88.00%的患者出血较多,ALA-PDT组无以上不良反应。结论与单独给予ALA-PDT或高频电离子治疗相比,这两种方法联合治疗能更有效治疗女性宫颈尖锐湿疣,且安全性高,复发率低。

干旱胁迫下ALA对羊草生长、内源激素及转录组的影响

由于气候的变化,我国羊草分布区受到干旱等环境胁迫,对其生产力的提高有很大影响。本研究采用盆栽人工控水的方法,研究5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理缓解羊草干旱胁迫及其与物质积累、相关酶活性、激素变化和转录组的关系。结果表明,干旱显著抑制植株的生长,而适当浓度的ALA可缓解干旱胁迫对植株的不利效应,其中以50mg·L-1处理效果最好,可提高羊草株高、鲜重,增强根系活力,促进糖、蛋白、氮磷钾等物质积累,减轻干旱胁迫对羊草幼苗造成的伤害,这与ALA调控植株营养代谢相关酶活性、内源激素含量及其比值等生理效应密切相关,也与ALA在分子水平影响相关代谢的基因表达有直接联系。相关机理值得进一步研究。

外源ALA对干旱胁迫下山定子叶片叶绿素荧光特性及抗性生理指标的影响

以两年生山定子(Malus baccata(L.)Borkh)盆栽苗为材料,正常浇水为对照,控水条件下喷施不同浓度(0、25、50、75、100mg/L)5-氨基乙酰丙酸(ALA),测定各持续干旱胁迫时期(第0、4、8、12天)叶片的抗旱生理指标及光合荧光参数,研究ALA对干旱胁迫下山定子叶绿素荧光和抗逆生理生化特性的影响及其调节机制。结果显示:(1)持续干旱胁迫条件下,外源ALA处理使得山定子叶片渗透调节物质(SS、SP、Pro)含量增加,抗氧化酶(SOD、POD、APX)活性升高,丙二醛(MDA)积累减少。(2)ALA处理增大了干旱胁迫下山定子叶片的气孔开度,促进叶绿素的合成,并对干旱引起的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光量子效率(YⅡ)、光化学淬灭系数(qP)及光合电子传递速率(ETR)的减小,以及PSⅡ调节性能量耗散的量子产额(Y_(NPQ))、非调节性能量耗散的量子产额(Y_(NO))和非光化学淬灭系数(NPQ/4)的增大有明显的缓解作用。研究认为,外喷ALA能够有效缓解干旱胁迫对山定子生理代谢功能的损伤,但干旱胁迫条件下山定子对不同浓度ALA响应程度不尽相同,其中以75mg/L的ALA处理效果较为理想。

ALA对低温胁迫下辣椒植株叶片中AsA-GSH循环的影响

以超越五号辣椒品种为试材,探讨低温胁迫期间及随后的常温恢复过程中5-氨基乙酰丙酸(ALA 25mg/L)处理对始花期辣椒植株叶片中超氧阴离子(O.2-)的产生速率、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响。结果表明,叶面喷施25mg/L的ALA能有效降低低温胁迫下植株叶片中O.2-的产生速率和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性,显著提高植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)的活性和谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)等抗氧化物质的含量及AsA/DHA和GSH/GSSG的比值;常温恢复后,APX、GR和DHAR酶活性均相对有所降低。说明低温胁迫下,辣椒叶面喷施ALA能通过提高AsA-GSH循环中抗氧化酶活性和抗氧化剂的含量,降低辣椒叶片中O.2-的产生速率,从而增强其抗氧化能力,有效缓解低温胁迫对辣椒植株的伤害。

根际浇灌ALA溶液对苹果叶片生理特性与果实品质的影响

为了探讨5-氨基乙酰丙酸(ALA)在苹果生产上有效的使用方法,本研究以秦阳品种为材料,设置0.1 mg/L、1.0 mg/L和10.0 mg/L 3个浓度,以清水为对照,从4月底到6月底,每月根灌1次ALA溶液,分析不同处理对苹果叶片叶绿素含量、叶绿素快速荧光特性、活性氧代谢、矿质营养元素以及果实品质的效应。结果表明,根灌ALA溶液可以显著提高苹果叶片叶绿素含量、光合能量转换效率和抗氧化酶活性,缓解活性氧伤害,降低叶片中P、K、Na等元素含量,增加Ca、Mg、Fe、Cu、Zn等元素含量,提高果皮花青苷含量和果肉可溶性糖含量等品质指标。以上结果说明,根际浇灌ALA可以有效影响到叶片叶绿素含量和叶片光合能量转化效率,并最终改善果品品质。与叶面喷施不同的是,根际浇灌可以避开叶面喷施对果袋对药液的阻碍,因而,ALA溶液根灌可以在不解袋的苹果生产中也推广应用。

干旱胁迫下香蕉幼苗对外源ALA的生理响应

【目的】探讨外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对干旱胁迫下香蕉幼苗生长和生理特性的影响,为合理利用ALA提高香蕉抗旱性提供理论依据。【方法】以巴西蕉幼苗为试材,考察10%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,经不同浓度ALA处理后巴西蕉幼苗生长指标及功能叶片中相对含水量、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量、相对电导率、SOD和POD活性等生理指标的变化。【结果】在10%PEG-6000胁迫下,香蕉幼苗生长受到显著抑制,而经过不同质量浓度的ALA处理后,各项生长指标均有所升高,其中以10mg/LALA处理后效果最为显著,各项指标均达最大值,其叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重及根冠比比干旱胁迫对照分别显著提高了11.60%、19.50%、6.73%和13.64%。各浓度ALA处理均提高了干旱胁迫下幼苗叶片中可溶性蛋白和脯氨酸含量,减缓了相对含水量下降的趋势,降低了MDA含量和质膜透性,同时显著提高了SOD和POD的活性,且以10mg/L ALA处理后的酶活性最高。【结论】适宜浓度(10mg/L)的ALA能显著促进干旱胁迫下巴西蕉幼苗的生长,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性可有效减缓干旱胁迫对香蕉幼苗的伤害,提高香蕉的抗旱能力。

ALA处理对遮荫下西瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

用100mg/L5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)处理遮荫条件下的西瓜幼苗叶片10d后,用PAM-2100型便携式叶绿素荧光仪连续测定其叶绿素荧光特性。结果表明,遮荫显著降低叶片光化学效率,而ALA处理提高弱光下幼苗叶片PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)以及光化学反应能量分配率(Pc)。SOD活性抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDC)处理降低ΦPSⅡ、ETR、qP和Pc值等荧光参数,而ALA处理可以消除DDC的抑制效应,说明ALA对PSⅡ光化学反应的促进效应与细胞抗氧化酶活性有关。遮荫处理提高叶片初始荧光(Fo),降低PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),而遮荫下ALA和(或)DDC处理对这些荧光参数变化没有明显效应。据此推测,ALA处理10d时对西瓜叶片PSⅡ本身没有直接影响,它对光化学效率的促进效应可能是通过增强PSⅠ附近SOD等抗氧化酶活性,促进活性氧代谢来实现的。

ALA处理对菠菜品质和产量的影响

为了解5-氨基乙酰丙酸(ALA)在蔬菜上的应用效果,进行了ALA叶面喷施对菠菜生长发育、产量和品质的影响试验。结果表明,ALA叶面施用明显提高了菠菜的Vc含量并改善了菠菜品质,与对照相比,菠菜产量达到极显著差异水平。

过量合成ALA转基因烟草叶片光合与叶绿素荧光特性的研究

以转酿酒酵母Hem1基因的转基因烟草和野生型植株为材料,用Li-6400光合测定仪和PAM-2100叶绿素荧光仪检测了2种烟草不同叶位叶片光合和荧光参数,并考察了它们的生长情况.结果表明:过量合成ALA的转基因烟草植株具有更强的光合能力,并伴随着气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)提高.暗适应下转基因植株不同叶位叶片的初始荧光(Fo)没有明显差异,而野生型植株下部叶片F0明显升高;转基因植株最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)等参数均显著提高,特别是下部叶片表现得更为明显;在光照下,转基因植株PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)、荧光猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)、光化学效率(Pc)以及进入PSⅡ反应中心的能量(Pc+Ex)普遍高于野生型,而天线热耗散能量(Hd)以及非光化学荧光猝灭系数(NPQ)等明显低于野生型,且这些差异在基部叶片中表现得尤为突出.可见,过量合成ALA有利于延长烟草叶片光合寿命,提高光化学能量转换效应和光合产物积累,从而促进植株生长.

低温下ALA对番茄光合色素和抗氧化酶活性的影响

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）起源于南美洲亚热带地区,是典型的喜温作物,由于营养丰富,适应性强,产量高,经济效益好,可周年生产,已成为全球主要栽培蔬菜作物之一[1-3].秋冬季和早春低温冷害严重影响番茄生长发育,是制约番茄反季节栽培和周年供应的主要因素[4].

外源ALA对克瑞森无核葡萄果实品质的影响

【目的】研究不同浓度外源ALA对克瑞森无核葡萄的果实品质效果。【方法】以露地克瑞森无核葡萄为材料,研究不同浓度的外源ALA对克瑞森葡萄果实糖酸含量、果实纵横径、花青素含量及PAL酶活性的影响。【结果】不同浓度的ALA处理能明显增加果实的纵、横径;叶片内叶绿素相对含量提高12.03%;果实糖酸比平均值与对照相比增幅可达106.21%;果皮花青素的积累量及其合成相关PAL的活性显著升高,与对照相比,平均增幅分别达到194.71%、82.35%;克瑞森果皮中花青素与其合成相关的PAL酶活性、果肉中可溶性糖的含量具有极显著正相关关系,与果肉中可滴定酸的含量呈明显负相关关系。【结论】以100mg/L的ALA的促进效果最好,外源ALA处理可提高克瑞森无核葡萄果实大小及糖酸比,促进果实风味,并在一定程度上促进其着色。