植物组织MDA 含量测定
一、目的要求
1.掌握植物组织MDA 含量测定的原理及具体测量步骤;
2.深化理解MDA 与逆境和衰老的关系,理解植物组织MDA 含量测定的意义; 3.了解膜脂过氧化、氧自由基和MDA 形成的关系;
4.能够根据待测材料的具体情况设计实验步骤测定MDA 含量; 5.学习分光光度计,低温离心机等仪器的使用方法。
二、实验原理
植物遭受逆境胁迫或衰老时,体内会发生一系列生理生化变化,如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用降低,活性氧平衡失调及内源激素平衡失调等。
活性氧代谢失调直接导致植物体内活性氧的大量积累,从而引发或加剧膜脂过氧化作用,造成细胞膜系统的损伤,严重时会导致植物细胞死亡。
膜脂过氧化的产物有二烯轭合物、脂类过氧化物、丙二醛、乙烷等。
其中丙二醛(Malondialdehyde ,MDA )是膜脂过氧化最重要的产物之一,它的产生还能加剧膜的损伤。
因此在植物衰老生理和抗性生理研究中,MDA 含量是一个常用指标,可通过测定MDA 了解膜脂过氧化的程度,以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。
MDA 在高温及酸性环境下可与2-硫代巴比妥酸(TBA )反应,产生红棕色的产物3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮(Trimet —nine ),又名三甲川,该物质在532nm 处有最大光吸收,在600nm 处有最小光吸收。
由于TBA 也可与其它物质反应,并在532nm 处有吸收,为消除硫代巴比妥酸与其它物质反应的影响,同时测定600nm 下的吸光度,利用532nm 与600nm 下的吸光度的差值计算MDA 的浓度。
即:A 532-A 600=ε·C ·L
式中,A 532和A 600分别表示532nm 和600nm 处的吸光度值,C 是MDA 浓度,L 为比色杯厚度,ε=155L·mmol -1·cm -1。
+
100 C
O
H N S
N H
O
O O
H
H
H N
H S
N
H
O O
H O
OH
N
N H
S
2O
TB
A MDA 3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮
需要指出的是,植物组织中糖类物质可能对MDA-TBA 反应有干扰作用。
可用下列公式消除由蔗糖引起的误差。
C(μmol·L-1)=×(A532-A600) -×A450
三、材料与设备
1.材料:四种菠菜样品,即绿色和黄色叶片的高温处理和室温对照。
2.仪器:
(1) 分光光度计;(2) 冷冻离心机;(3)水浴锅;(4) 天平;(5) 研钵;(6) 剪刀;
(7) 5ml刻度离心管;(9) 刻度试管(10ml);(10) 镊子;(11) 移液管(5ml、2ml、1ml);(12)冰箱。
3.药品
(1) L 磷酸钠缓冲液;(2) 5%三氯乙酸溶液:称取5g三氯乙酸,先用少量蒸馏水溶解,然后定容到100ml;(3) %的TBA溶液:称取硫代巴比妥酸,用5%三氯乙酸溶解,定容至100ml。
四、实验步骤
1.MDA的提取:取样品(W),加入2ml预冷的L 的磷酸缓冲液,冰浴研磨成匀浆,转移到5ml刻度离心试管,将研钵用缓冲液洗净,清洗液也移入离心管中,最后用缓冲液定容至5ml。
4500rpm,4度,离心10min,上清液即为MDA提取液,测量提取液的体积(V)。
2.MDA含量测定:吸2ml(V2)的提取液于刻度试管中(空白为2ml缓冲液),加入3ml %的TBA溶液,将试管放入沸水浴中煮沸10 min(自试管内溶液中出现小气泡开始计时)。
到时间后,立即将试管取出并放入冰浴中。
4500rpm,4度,离心10min,取上清液并量其体积(V1)。
上清液于532nm、600nm波长下测定吸光度。
3.结果计算:
MDA(nmol·g-1)=×(A
532-A
600
) ×
W
V2
V
1
V
⨯
⨯
式中,V
1为反应液总量(ml);V
2
为反应液中的提取液数量(ml);V为提取液总量
(ml); W为植物样品重量(g)。
五、实验报告?
六、思考题
1.TBA为什么要溶解在三氯乙酸中
2.提取液与TBA的混合液为什么要加热为什么加热时间又不能过长3.为什么要测定反应液在600nm下的吸光度
4.如果可溶性糖含量影响MDA含量的测定,你有什么办法消除其影响5.正常植物与衰老时相比丙二醛含量有什么变化,分析其原因。
七、注意事项
1.可溶性糖与TBA显色反应的产物在532 nm也有吸收(最大吸收在450 nm),当植物处于干旱、高温、低温等逆境时可溶性糖含量会增高,必要时要排除可溶性糖的干扰。
2.低浓度的铁离子能增强MDA与TBA的显色反应,当植物组织中铁离子浓度过低时应补充Fe3+(最终浓度为nmol · L-1)。
3.如待测液浑浊,可适当增加离心力及时间。