范文一:细胞膜脂肪酸成分检测
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细胞膜脂肪酸成分检测
细胞膜脂肪酸提取:
取对数生长期的发酵液,4?C,8000 r/min离心10 min后,去除上清,而后烘箱烘干,研磨成粉末状后分装成每管0.1 g, 加入2.5 mL的1.0 mol / L的NaOH-甲醇的溶液并在70?C孵育2 h。在室温下冷却10min后,加入2.5 mL 25,的三氟化硼 - 甲醇溶液中并在65?C温育2小,在室温下10分钟冷却后,加入2 mL正己烷溶液涡旋混合1分钟。然后加入2mL饱和的NaCl溶液静置1分钟。将离心管在3800 r/min离心1分钟。加入无水硫酸钠,收集上清。而后将上清样品打气相,来分析检测细胞膜的脂肪酸成分。
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细胞膜脂肪酸成分检测:
Agilent6850 气相色谱仪,氢火焰离子化检测器 (FID),25 m Ultra-2 色谱柱, 二级程序升温:起始温度170?C,每分钟升高5?C至 260?C,在以每分钟升高 40?C升至 310?C, 维持1.5 min。 进样口温度250?C, 载气为氢气, 流速0.4 mL/ min,柱压 9.00 psi分流进样模式, 分流比 1:100, 进样量2 μl。检测器温度 300?C,氢气流速30 mL/ min, 空气流速400 mL/ min,尾吹气(氮气)流速 30 mL/ min。
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范文二:细胞膜脂肪酸成分检测
细胞膜脂肪酸成分检测
细胞膜脂肪酸提取:
取对数生长期的发酵液,4°C,8000 r/min离心10 min后,去除上清,而后烘箱烘干,研磨成粉末状后分装成每管0.1 g, 加入2.5 mL的1.0 mol / L的NaOH-甲醇的溶液并在70°C孵育2 h。在室温下冷却10min 后,加入2.5 mL 25%的三氟化硼 - 甲醇溶液中并在65°C温育2小, 在室温下10分钟冷却后,加入2 mL 正己烷溶液涡旋混合1分钟。然后加入2mL 饱和的NaCl 溶液静置1分钟。将离心管在3800 r/min离心1分钟。加入无水硫酸钠,收集上清。而后将上清样品打气相,来分析检测细胞膜的脂肪酸成分。
细胞膜脂肪酸成分检测:
Agilent6850 气相色谱仪,氢火焰离子化检测器 (FID ),25 m Ultra-2 色谱柱, 二级程序升温:起始温度170°C,每分钟升高5°C至 260°C,在以每分钟升高 40°C升至 310°C, 维持1.5 min。 进样口温度250°C, 载气为氢气, 流速0.4 mL/ min,柱压 9.00 psi分流进样模式, 分流比 1︰100, 进样量2 μl。检测器温度 300°C,氢气流速30 mL/ min, 空气流速400 mL/ min,尾吹气(氮气)流速 30 mL/ min。
范文三:物质通过细胞膜的方式
物质通过细胞膜的方式
一、教材分析
《物质通过细胞膜的方式》属于《生命科学》第一册第3章《细胞》第一节内容,是对细胞膜功能的具体细化和深入了解。在这一节内容中,主要针对跨膜运输的几种方式进行对比,归纳每种运输方式的特点。本节内容从微观结构作为知识建构的出发点,最终生成的新知识也是隶属于微观层面,是比较抽象的内容,对于高一年级的学生而言有一定的理解困难。
本节所属的章节内容是学生理解细胞膜选择透过性的重要知识载体,同时也为学生掌握《细胞的吸水和失水》做好知识铺垫。 二、 教学目标
1、知识与技能
(1)知道物质跨膜运输方式的类型及特点。
(2)理解被动运输与主动运输方式的异同点。
(3)了解细胞的胞吞和胞吐。
2、过程与方法
引导学生联系蛋白质、磷脂性质等已有的知识储备,联系生活,进行分析和讨论。
3、态度、情感与价值观
预设生成性目标:通过对水通道的研究培养学生的实验设计能力。
三、教学重点和难点
1、教学重点
被动运输的特点。
主动运输的特点。
2、教学难点
主动运输的特点。
四、学生情况分析
高一的学生在学习了生命的物质基础和细胞膜的结构后,对学习《物质通过细胞膜的方式》有一定的认知基础。
五、教学策略
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新课程倡导生成性教学。所谓生成性教学是指在弹性预设的前提下,在教学的展开过程中由教师和学生根据不同的教学情境,自主构建教学活动的过程。生成性教学是生成性思维视角下的教学形态。生成性思维是一种认为事物及其本质是在其发展过程中生成的而不是在发展之前就存在的思维模式。生成性教学则是指教师根据课堂中的互动状态及时地调整教学思路和教学行为的教学形态。
生成性教学策略倾向于建构主义学习的理论观点。这种策略强调以学生为中心,认为学生是认知的主体,是知识意义的主动建构者,教师对教学意义的生成起帮助者和促进者的作用,并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。
六、教学过程与思考
教学环教师行为 设计意图 节
复习细提问:细胞膜由通过针对性的提问,为课堂中的设计点胞膜的哪些物质组成,做好铺垫。
结构 磷脂分子有什么
特点,蛋白质分
子有什么特点,
提供氧提供相应资料,从跨膜运输的动力和分子大小,为学生气跨膜并提问, 归纳自由扩散提供情景。 方式的
学习情
景
提供水提供相应资料,在这个环节中,我预期学生对水分子的分子跨并要求学生设计跨膜运输会有两种意见,即自由扩散或膜方式实验。 是协助扩散。在实际上课的时候,因为的学习有一位同学发现水分子和磷脂分子差情景 异性,选择了协助扩散,并得到全班同
学的认可。那我就要求他们设计实验来
验证自己,在这个环节中,学生们设计
了各种不同的实验方法。
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提供葡提供相应资料,在这个环节中,注重学生观察能力和归萄糖跨并要求观看动画纳能力的培养
膜方式后进行观察。
的学习
情景
七、生成性教学反思
这次公开课备课过程中,我始终在思考这样一个问题,怎样在这堂课中运用生成性教学。目前,生成性教学主要运用于文科的教学过程,但在理科教学中主要的尝试还在小学和初中学生中。高中《生命科学》中的知识是有一定深度和难度的,什么样的知识内容适合生成性教学,教师所提供的学习环境需要涵盖哪些层面,提供了学习环境之后,学生能否生成,由于缺乏相应的文字资料和经验。我抱着试试看的心情,开始教学实践。
首先是选择教学内容,我认为在生物的结构和功能两个层面上,生成性教学应该更适合用于生物的功能。通过学习生物的结构,可能有助于学生生成有关功能的知识。所以我选择《物质跨膜运输》一节内容。该内容是建立在细胞膜结构上对于功能的探索。我在细胞膜结构的教学过程中,详细分析了细胞膜的成分及其特点。在《物质跨膜运输》第一次教学尝试中,我为了体现生成性教学,选择了一个平时积极发言的班级,先复习了细胞膜的结构,然后提问学生,物质可能的跨膜方式,尽管我一再鼓励学生大胆发言,但平时积极的学生却难以借此生成《物质跨膜运输》的相关内容。在课后与教研员交谈中,我发现自己的教学设计中缺少铺垫,对生成性教学的把握不够。在与学生的交谈中,我了解到学生觉得该知识点过于抽象,实在想不出有什么可说的内容来。由于我把学生的能力估计过高,选择的教学内容过于抽象,反而抑制了学生的思考。
在结合教研员丁老师给出的意见后,我又重新设计教学过程。首先我把生成性教学缩小为水分子的跨膜运输这一个知识点,水分子的跨膜运输是近年生物学的热点问题。在传统的思想中,认为水分子个体较小,可以直接穿越细胞膜。但是美国科学家阿格雷通过实验发现水分子需要蛋白质通道的帮助,才能通过细胞膜,阿格雷也因此获得诺贝尔奖。当我仔细分析阿格雷的实验后,我觉得其设计简单而巧妙,我想如果让学生来设计实验,会有什么样的结果呢,也许这是一个很好的生成环境。
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在《物质跨膜运输》公开教学中,我不仅让学生复习了细胞膜的组成,又针对磷脂分子的疏水性和蛋白质的分布进行提问,为教学中的生成做好针对性的铺垫。然后通过图片介绍了水分子的直径和细胞膜上小孔的直径。最后提出问题“水分子怎样穿越细胞膜,”有同学根据分子大小认为水分子直接跨膜,有同学根据磷脂的性质,认为不能直接跨膜,而需要蛋白质的协助。于是,我要求持不同意见的学生分别设计实验,来证明自己的观点。对这样的问题,学生的反应就热烈多了。虽然与阿格雷的实验有所不同,但是学生自己的实验也非常有特色。实践证明,这是一个很好的生成环节。
通过这次公开课实践,我对生成性教学有所体,我觉得高中生成性教学需要一个比较好的教学设计,要有足够的预期,要充分了解学生在生成过程中需要的相关知识,并为其作好铺垫,这是生成性教学成功的关键。
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范文四:哈密瓜果实耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系
园艺学报,2015,42 (12):2421–2428. Acta Horticulturae Sinica
doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0416;http://www. ahs. ac. cn 2421
哈密瓜果实耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系
张 婷1,2,车凤斌2,潘 俨2,刘河疆3,饶景萍1,*
(1 西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌 712100;2 新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所,乌鲁木齐 830091;
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新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,乌鲁木齐 830091)
摘 要:以新疆哈密瓜(Cucumis melo L.)早熟品种‘西周密25号’、中熟品种‘新密3号’和晚熟品种‘新密11号’的果实为试材,研究3 ℃(RH 75% ~ 80%)低温贮藏过程中耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系。结果表明:‘新密11号’果实耐冷性强于‘西周密25号’和‘新密3号’。3 ℃贮藏中后期‘新密11号’果实冷害指数、相对膜透性、LOX活性显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’;亚油酸(C18︰2)和亚麻酸(C18︰3)的相对含量、脂肪酸不饱和指数(IUFA)和不饱和度(UFA/FA)显著高于‘西周密25号’和‘新密3号’;棕榈酸(C16︰0)和硬脂酸(C18︰0)的相对含量多显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’。贮藏49 d,‘新密11号’果实冷害率和失重率较低,好果率较高。哈密瓜果实冷害发生程度与亚油酸(C18︰2)和亚麻酸(C18︰3)相对含量分别呈显著负相关关系(r =﹣0.851*和r =﹣0.780*)。
关键词:哈密瓜;低温;耐冷性;脂氧合酶;脂肪酸
中图分类号:S 652.1 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2015)12-2421-08
Relationship Between Chilling Tolerance and Membrane Fatty Acids of Hami Melon
ZHANG Ting1,2,CHE Feng-bin2,PAN Yan2,LIU He-jiang3,and RAO Jing-ping1,*
(1 College of Horticulture,Northwest A & F University,Yangling,Shaanxi 712100,China;2 Institute of Farm Product
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Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China;Research Institute of Quality Standards & Testing Technology for Agro-products,Urumqi 830091,China)
Abstract:Hami melon(Cucumis melo L.)of 3 cultivars(early-ripening type‘Xizhoumi 25’,mid-ripening type‘Xinmi 3’and late-ripening type‘Xinmi 11’)were studied the relationship between chilling tolerance and membrance fatty acids during storage at 3 ℃ with 75%–80% RH. The results showed that chilling tolerance of‘Xinmi 11’fruits were stronger than‘Xizhoumi 25’and‘Xinmi 3’. The chilling injury index,relative membrane permeability,LOX activity of‘Xinmi 11’fruits were significantly lower than‘Xizhoumi 25’and‘Xinmi 3’. The relative contents of linoleic acid(C18︰2)and linolenic acid(C18︰3)of‘Xinmi 11’fruits were significantly higher than‘Xizhoumi 25’ and‘Xinmi 3’during storage at 3 ℃,and the index of unsaturated fatty acids(IUFA)and unsaturated degree of fatty acids(UFA/FA)were higher correspondingly. But the relative contents of palmitic acid (C16︰0)and stearic acid(C18︰0)were lower. The chilling injury incidence,weight loss of ‘Xinmi 11’ 收稿日期:2015–09–21;修回日期:2015–12–11 基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAD27B01)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:dqr0723@163.com)
Zhang Ting,Che Feng-bin,Pan Yan,Liu He-jiang,Rao Jing-ping.
Relationship between chilling tolerance and membrane fatty acids of Hami melon.
2422 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (12):2421–2428.
fruits were significantly lower than‘Xizhoumi 25’and‘Xinmi 3’after 49 days storage. There was a negative correlation between chilling injury and relative content of linoleic acid(C18︰2)and linolenic acid(C18︰3)of Hami melon(r =–0.851* and r =–0.780*).
Key words:Hami melon;low temperature;chilling tolerance;lipoxygenase;fatty acid
哈密瓜(Cucumis melo L.)由于产季集中,采收季节温度高,果实衰老和品质劣变迅速,货架期短(李学文,2011)。低温冷藏虽能显著抑制哈密瓜果实采后品质劣变,延长其贮藏期。但哈密瓜对低温较敏感,3 ℃以下贮藏容易发生冷害,且品种间耐冷性差异较大(Bi et al.,2003;Krarup et al.,2009;Edna et al.,2011;张婷 等,2014;刘同业 等,2015)。研究不同品种哈密瓜果实采后耐冷性及其发生机理,具有重要的理论和实践意义。
研究发现,质膜是植物冷害发生的原初部位(Marangoni et al.,1996)。冷害导致脂肪酸组成和膜脂成分相对含量发生改变,膜流动性降低,细胞膜透性增大,使植物组织出现各种生理失调和代谢紊乱,严重时导致细胞死亡(孔祥佳 等,2012)。膜脂脂肪酸组分及相对含量与植物的耐冷性关系密切,一般耐冷型植物的不饱和脂肪酸含量高于冷敏型植物(Lee et al.,2005;Wonsheree et al.,2009),已在水稻(陈善娜 等,1995)、桃(Zhang & Tian,2009)、枇杷(Cao et al.,2011)等植物上得到证实。本研究中以熟性不同的3个哈密瓜品种果实为试材,分析其在低温贮藏过程中的耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系,以期为新疆哈密瓜果实采后耐冷性评价指标的筛选和耐冷品种的选择提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
以早熟‘西周密25号’、中熟‘新密3号’和晚熟‘新密11号’哈密瓜果实为试材,‘西周密25号’果实于2014 年6月10日采自吐鲁番市火焰山附近,成熟采收时可溶性固形物(TSS)含量14.80% ~ 15.40%;‘新密3号’果实于2014年7月21日采自石河子市121团,采收时TSS含量11.4% ~ 12.20%;‘新密11号’果实于2014年8月30日采自阿勒泰市二牧场,TSS含量12.1% ~ 12.60%。
采收当天运回新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所冷库,分别挑选健康的果实放入温度(3 ± 0.5)℃、相对湿度为75% ~ 80%的冷库中贮藏,每品种3次重复,每次重复100个果实。设置3组试验:①入库当天及此后每7 d取5个果实测定相对电导率、脂肪酸组分及其相对含量,用于LOX酶活性测定的样品保存于–80 ℃超低温冰箱待测;②每7 d取5个果实于20 ℃常温下放置3 d,用于统计冷害指数;③放置20个果实,直至49 d贮藏结束时统计果实冷害率、失重率及好果率。应用Excel 2003和SPSS 20.0进行数据统计,显著性差异比较采用LSD法。 1.2 测定指标与方法
冷害率(%)= 冷害果实数/总果实数 × 100;失重率(%)= [(入贮时质量–结束时质量)/入贮时质量] × 100;好果率(%)= 完好果实数/总果实数 × 100。
参考毕阳等(2003)的方法,冷害程度分为5级:0级,无冷害发生;1级,冷害发生面积 ≤ 10%;2级,冷害发生面积11% ~ 25%;3级,冷害发生面积25% ~ 50%;4级,冷害发生面积 ≥ 50%。
张 婷,车凤斌,潘 俨,刘河疆,饶景萍. 哈密瓜果实耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系.
园艺学报,2015,42 (12):2421–2428. 2423
冷害指数 = ∑(冷害果实数 × 冷害级数)/(总果实数 × 最高冷害级数)。
用直径为10 mm的不锈钢打孔器沿果实的赤道面取果实圆片15个,置于50 mL的小烧杯中,加40 mL蒸馏水后缓慢搅拌5 s后,用电导仪测定电导率P0,再测10 min后的电导率P1,之后将小烧杯置于沸水浴10 min,冷却加蒸馏水至40 mL,测定电导率P2。测定重复3次,取平均值。相对膜透性(%)=(P1–P0)/(P2–P0)× 100。
脂氧合酶(LOX)活性测定参照Axelrod等(1981)的方法略作修改。采用3 mL反应体系,其中亚油酸钠母液25 μL,50 mmol · L-1(pH 7.0)磷酸缓冲液2 775 μL,粗酶液200 μL。在室温(25 ℃)下反应,于234 nm处测定消光值。加酶液15 s后开始计时,记录2 min内的OD234值变化,酶活性以ΔOD234 · min-1 · g-1FW表示,重复3次。
膜质脂肪酸组分及相对含量测定参照刘河疆等(2014)方法略加修改。取果实赤道部位的鲜样,切成薄片,置于50 ℃左右烘干至恒重,各称取3份,然后用研钵各自磨成60目粉状。每份称取0.5 g于50 mL干燥具塞磨口锥形瓶中,加0.4 mol · L-1的氢氧化钾—甲醇溶液2 mL振摇2.0 h,加4 mL苯—石油醚(1︰1)溶液振荡后静置30 min,然后慢慢地加蒸馏水使有机相分离。待分层后取有机相加入正己烷稀释定容至自动进样瓶,进样量0.5 mL,进行气相色谱FID分析。
采用Agilent 7890 B型气相色谱进行测定。条件是:DB-FFAP超高惰性石英毛细管柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm);FID检测器,加热器为250 ℃,空气流速为300 mL · min-1,氢气流速为30 mL · min-1,尾吹气流速为30 mL · min-1;载气为氮气,恒流模式,流量为1.0 mL · min-1;进样口温度为200 ℃,分流进样模式,分流比为20︰1;程序升温:130 ℃保持1 min,然后10 ℃ · min-1升至250 ℃,保持5 min,检测结束。用Sigma公司提供的标准脂肪酸甲酯的色谱峰保留时间定性分析。膜脂脂肪酸组分定量分析采用对各组分峰面积积分,用归一化法计算各组分的百分含量。膜脂脂肪酸不饱和指数
n
IUFA = [ ? ( Si ? ti ) ] ? 100 。式中,Si:膜脂不饱和脂肪酸相对含量;ti:该不饱和脂肪酸所含不饱和键的数量。膜脂脂肪酸不饱和度 = 不饱和脂肪酸相对含量(UFA)/饱和脂肪酸相对含量(FA)。
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2 结果与分析
2.1 低温贮藏49 d后果实的冷害率、失重率及好果率
3个品种哈密瓜果实在3 ℃贮藏49 d后,‘新密3号’冷害率最高达到66.67%,‘西周密25号’为51.11%,‘新密11号’仅为3.70%(表1)。‘西周密25号’失重率最高,‘新密3号’次之,‘新密11号’最低。‘新密11号’好果率为84.44%,显著高于‘西周密25号’和‘新密3号’。
表1 3 ℃低温贮藏49 d后果实的冷害率、失重率和好果率
Table 1 Chilling injury incidence,weight loss and accepted percentage of fruits after 49 days storage at 3 ℃
品种 Cultivar
西周密25号Xizhoumi 25 新密3号Xinmi 3 新密11号 Xinmi 11
冷害率/%
Chilling injury incidence 51.11 ± 1.04 b 66.67 ± 1.80 a 3.70 ± 0.31 c
失重率/% Weight loss 9.70 ± 0.76 a 7.91 ± 0.26 a 4.81 ± 0.81 b
好果率/%
Accepted percentage 25.55 ± 3.85 b 13.33 ± 3.33 b 84.44 ± 1.93 a
注:同列数据后小写字母表示存在显著差异(P
Note:Values followed by different lowercase letters within each column are significantly different at P
Zhang Ting,Che Feng-bin,Pan Yan,Liu He-jiang,Rao Jing-ping.
Relationship between chilling tolerance and membrane fatty acids of Hami melon.
2424 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (12):2421–2428.
2.2 冷藏期间果实冷害指数的变化
低温环境中发生了冷害的果实移至常温后症状及生理反应会更明显。‘西周密25号’果实在3 ℃贮藏21 d后移至常温3 d后出现冷害;‘新密3号’贮藏7 d后,移至常温3 d后出现冷害;‘新密11号’贮藏42 d后,移至常温3 d后出现冷害。‘新密3号’冷害出现最早,‘西周密25号’次之,‘新密11号’最晚。整个贮藏过程中,‘新密11号’果实冷害指数显著低于‘新密3号’和‘西周密25号’(图1)。表明‘新密11号’对低温胁迫的耐性最强,‘西周密25号’和‘新密3号’较弱。
2.3 冷藏期间果实相对膜透性的变化
由图2可以看出,3个品种哈密瓜果实的相对膜透性随着低温贮藏时间的延长而增大。整个贮期内,‘新密11号’显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’(P
由图3可以看出,3个品种哈密瓜果实在3 ℃低温贮藏过程中,LOX活性逐渐增大。‘新密3号’在贮藏的前28 d最高,整个低温贮藏期内,‘新密11号’显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’(P
2.5 冷藏期间果实膜脂脂肪酸组分及相对含量的变化
经测定,哈密瓜果实脂肪酸主要由棕榈酸(C16︰
0)、棕榈烯酸(C16︰
1)及硬酯酸(C18︰
0)
等3种饱和脂肪酸和油酸(C18︰
1)、反式亚油
酸(C18︰
2)、亚油酸(C18︰
2)及亚麻酸(C18︰
3)
等4种不饱和脂肪酸组成,约占总膜脂脂肪酸含量的95%以上。3个品种在3 ℃低温贮藏过程中脂肪酸组分未发生明显变化,但品种间相对含量
图1 3 ℃冷藏期间果实冷害指数的变化
Fig. 1 Changes of chilling injury index of fruits during
storage at 3 ℃
张 婷,车凤斌,潘 俨,刘河疆,饶景萍. 哈密瓜果实耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系.
园艺学报,2015,42 (12):2421–2428. 2425
存在差异。
由图4可以看出,3个品种哈密瓜果实饱和脂肪酸以棕榈酸(C160)为主,棕榈烯酸
︰
(C161)次之,硬脂酸(C180)较少。随着低
︰
︰
温贮藏时间的延长,3个品种3种饱和脂肪酸的相对含量均呈现上升的趋势。‘西周密25号’和‘新密3号’棕榈酸(C160)在0 ~ 35 d
︰
低温贮藏期内维持较高水平,两者间无显著差异(P
︰
显著差异。3个品种果实低温贮藏过程中棕榈烯酸(C161)相对含量变化不明显,基本维持
︰
在4.96% ~ 9.78%,3个品种间无显著差异(P
︰
在贮藏49 d时相对含量骤然升高,其原因有待于进一步研究。‘西周密25号’和‘新密3号’硬脂酸(C180)在贮藏前期显著高于‘新
︰
密11号’(P
由图5可以看出,3个品种哈密瓜果实不饱和脂肪酸以亚油酸(C182)为主,其次为亚
︰
麻酸(C183),反式亚油酸(C182)和油酸(C181)
︰
︰
︰
的相对含量较低。随着低温贮藏时间的延长,3个品种4种不饱和脂肪酸的相对含量均呈现逐渐下降的趋势。‘新密11号’和‘西周密25号’亚油酸(C182)相对含量在0 ~ 21 d低温
︰
贮藏期内显著高于‘新密3号’(P
︰
藏28 ~ 49 d,‘新密11号’亚油酸(C182)相对含量显著高于‘西周密25号’和‘新密3号’,后两者间差异不显著(P
︰
于其他两个品种,贮藏28 d,‘新密3号’亚麻酸(C183)相对含量骤然升高,达到17.81%,其原
︰
因有待于进一步研究;‘新密11号’油酸(C181)相对含量也较高,贮藏0 ~ 14 d,‘西周密25号’
︰
油酸(C181)相对含量高于‘新密3号’,但贮藏21 ~ 49 d,两者间差异不显著;‘西周密25号’
︰
反式亚油酸(C182)相对含量较低(P
︰
式亚油酸(C182)相对含量差异不显著(P
︰
的变化幅度分析,亚油酸(C182)的变化幅度最大,为4.31% ~ 7.07%,亚麻酸(C183)的变化幅
︰
︰
度次之,为3.89% ~ 5.09%,而反式亚油酸(C182)及油酸(C181)的变化幅度较小。
︰
︰
Zhang Ting,Che Feng-bin,Pan Yan,Liu He-jiang,Rao Jing-ping.
Relationship between chilling tolerance and membrane fatty acids of Hami melon.
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图5 3 ℃冷藏期间果实不饱和脂肪酸相对含量的变化
Fig. 5 Changes of relative content of unsaturated fatty acid of fruits during storage at 3 ℃
2.6 冷藏期间果实膜脂脂肪酸不饱和指数和不饱和度的变化
膜脂脂肪酸不饱和指数(IUFA)能反映膜的流动性。脂肪酸不饱和度(UFA/FA)可直接反映脂肪酸的构成比例的变化。由图6可以看出,3个品种哈密瓜果实在低温贮藏过程中IUFA和UFA/FA均呈逐渐下降趋势,但‘新密11号’哈密瓜果实IUFA和
UFA/FA显著高于‘西周密25
号’和‘新密3号’,后两者差异不显著(P
图6 3 ℃冷藏期间果实脂肪酸不饱和指数(IUFA)和脂肪酸不饱和度(UFA/FA)的变化
Fig. 6 Changes of index of unsaturated fatty acids(IUFA)and unsaturated degree of fatty acids(UFA/FA)
of fruits during storage at 3 ℃
3 讨论
3 ℃贮藏下,‘西周密25号’(早熟)和‘新密3号’(中熟)冷害出现时间较早,‘新密11号’(晚熟)冷害出现较晚且冷害指数低,表明其耐冷性较强。3 ℃贮藏49 d后,‘新密11号’
张 婷,车凤斌,潘 俨,刘河疆,饶景萍. 哈密瓜果实耐冷性与细胞膜脂肪酸的关系.
园艺学报,2015,42 (12):2421–2428. 2427
冷害率和失重率显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’,好果率显著高于其他两个品种。结果表明,‘新密11号’耐冷性强。此外,研究发现‘西周密25号’果实失重率高达9.69%,这与刘同业等(2015)在哈密瓜及赵云峰和郑瑞生(2010)在茄子上的研究结果一致。
冷害的发生促进植物体内LOX活性增强,启动细胞膜的膜脂过氧化作用;脂肪酸组分中的不饱和脂肪酸比例与膜脂过氧化程度有关,冷害发生降低膜脂脂肪酸的不饱和程度,加剧对植物组织细胞结构和功能的破坏(生吉萍 等,1999;Stark,2005;Liavonchanka & Feussner,2006)。本研究中发现,3 ℃低温贮藏条件下,3个品种哈密瓜果实LOX活性上升,亚油酸(C182)和亚麻酸(C183)
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等不饱和脂肪酸相对含量下降,棕榈酸(C160)、棕榈烯酸(C161)及硬酯酸(C180)等饱和脂肪
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酸相对含量增加,膜脂脂肪酸不饱和指数(IUFA)和膜脂脂肪酸不饱和度(UFA/FA)下降,表明细胞膜的流动性下降。3个品种哈密瓜果实采后冷藏期间LOX活性和膜脂脂肪酸相对含量不同,‘西周密25号’和‘新密3号’LOX活性显著高于‘新密11号’,棕榈酸(C160)及硬脂酸(C180)
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的相对含量显著低于‘新密11号’,亚油酸(C182)、亚麻酸(C183)、反式亚油酸(C182)及
︰
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油酸(C181)相对含量显著低于‘新密11号’,IUFA和UFA/FA亦显著低于‘新密11号’,这
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些结果与‘西周密25号’和‘新密3号’果实膜完整性的丧失及冷害发生一致。可见,‘西周密25号’和‘新密3号’哈密瓜果实冷害的发生与细胞膜脂肪酸相对含量关系密切。进一步分析发现,3个品种哈密瓜果实3 ℃低温贮藏过程中的冷害发生程度与亚油酸(C182)和亚麻酸(C183)分别
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呈显著负相关关系(r =﹣0.851*和r =﹣0.780*),这与柿(罗自生,2006)、桃(高慧和饶景萍,2007)、橄榄(孔祥佳 等,2012)及猕猴桃(杨青珍,2013)等果实的研究结果相一致。是否可将亚油酸(C182)和亚麻酸(C183)的相对含量作为鉴定哈密瓜果实采后耐冷性的有效指标,还需对
︰
︰
耐冷性不同的哈密瓜品种进行进一步试验与探讨。
综上所述,‘新密11号’哈密瓜果实在3 ℃低温贮藏过程中,相对膜透性、LOX活性及亚油酸(C182)和亚麻酸(C183)等不饱和脂肪酸相对含量显著低于‘西周密25号’和‘新密3号’,
︰
︰
贮藏49 d后,其果实的冷害率和失重率较低,好果率较高。表明‘新密11号’的耐冷性强于‘西周密25号’和‘新密3号’,这种品种间的耐冷性差异与其本身的生理特性有关,这可为今后选育耐冷性品种提供一定的理论依据。
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范文五:低温适应下锯缘青蟹肌肉及其细胞膜脂肪酸组成的变化
文章编号 :1000-0615(2006) 05-0603-08
收稿日期 :2005 08 07
资助项目 :国家 863 重大专项 (2002AA603013)
作者简介 :孔祥会 (1968-) , 男 , 河南虞城人 , 博士 , 教授 , 主要从事 水生动物 环境生 理生化 适应 与分子 进化研 究。 E mail:xhkong @henannu. edu. cn
通讯作者 :王桂忠 , E mail:edu. cn
低温适应下锯缘青蟹肌肉及其细胞膜脂肪酸组成的变化
孔祥会
1, 2
, 王桂忠 1, 李少菁
1
(1. 厦门大学海洋与环境学院 , 福建 厦门 361005; 2. 河南师范大学生命科学学院 , 河南 新乡 453007)
摘要 :研究主要采用生物化学方法对 低温适 应 3周的锯 缘青蟹 肌肉 及肌细 胞膜 脂肪酸 组成 进行 测定 , 结果 显 示 , 肌肉中脂肪酸 C16:0随饲养温度降低而降低 , 5! 组显著低于 27! 组 (P <0. 05)="" ;="" c18:0却在="" 5!="" 组显著="" 高="" 于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" c20:5随着="" 饲养温度降低而升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" 。="" ?="" c16随="" 饲养温度的降低而降低="" ,="" 5!="" 组显著低于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" ?="" c20却随饲养温度的降低而升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组="" 显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" epa="" +dha="" 随饲养温度降低而升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" ,="" 而="" epa/dha="" 仅="" 5!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 01)="" 。低温="" 适应下锯缘青蟹肌肉细="" 胞膜脂肪="" 酸="" c18:2显著升="" 高="" (p="">0.><0. 01或="" p="">0.><0. 05)="" ,="" 但随养殖温度的降低逐渐="" 降低="" ;="" 低温适应下="" c18:1降低="" ,="" 在="" 5!="" 组显著降低="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" c18:0低温适应下也显著="" 降低="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" c20:5低温="" 适应下="" 上升="" ,="" 但="" 仅在="" 15!="" 适应下="" 显著="" 上升="" (p="">0.><0. 05)="" 。="" c22:6低温环境下降低="" ,="" 在="" 5!="" 和="" 10!="" 组显著下降="" (p="">0.><0. 05)="" 。="" c20:1,="" c20:4和="" c20:3在低温环境下增加="" ,="" 仅="" 5!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 01或="" p="">0.><0. 05)="" ,="" 肌肉细胞膜中="" ?="" c18低温环境下降低="" ,="" 而="" ?="" c20低温下增加="" ,="" 并且="" 均在="" 5!="" 组出现显著性差异="" (p="">0.><0. 01)="" 。="" ?="" c22低="" 温适应="" 下降低="" ,="" 仅="" 10!="" 下="" 降明显="" (p="">0.><0. 05)="" ,="" ?="" sfa="" 低温="" 环="" 境下显著降低="" (p="">0.><0. 05或="" p="">0.><0. 01)="" ;="" ?="" ufa="" 低温环="" 境下显著升="" 高="" (p="">0.><0. 05或="" p="">0.><0. 01)="" ,="" 低="" 温适应="" 下饱和="" 指="" 数="" ?="" sfa/?="" ufa="" 显著下降="" (p="">0.><0. 05,="" 或="" p="">0.><0. 01)="" ;="" 其="" 中不="" 饱="" 和脂="" 肪="" 酸="" ?="" ufa="" 低温="" 适="" 应="" 下的="" 升="" 高主="" 要="" 是="" ?="" pufa="" 6升高="" ,="" epa="" +dha="" 低温适应下无显著性变化="" (p="">0. 05) , 但 EPA /DHA 仅 5! 组显 著上升 (P <0. 05)="" 。="" 上述结果表明低温适应下肌肉及肌细胞膜脂肪酸组成的变化是处于不断合成和转化="" 的动态之中。与肌肉组="" 织="" 相比较="" ,="" 肌细胞膜脂肪酸组成变化较大="" ,="" 其脂肪酸饱和指数在低温适应下显著下降。细胞膜对低="" 温环境的敏="" 感="" 反应说明低温适应和生理稳态维持过程中细胞膜起着重要的生物学作用。="" 关键词="" :锯缘青蟹="" ;="" 肌肉="" ;="" 细胞膜="" ;="" 脂肪酸="" ;="" 低温适应="" ;="" 中图分类号="" :q="" 547;="" s="" 917="" 文献标识码="">0.>
Changes of fatty acid composition in muscle and muscle cell membrane of Scylla serrata under low temperature adaptation
KONG Xiang hui 1, 2, WANG Gui zhong 1, LI Shao jing 1
(1. College of Oceanogra p h y an d Environmental Science , Xiamen University , Xiamen 361005, China;
2. Colle ge o f Li f e Science, Henan Normal University , Xinxiang 453007, China)
Abstract :Mud crab, Sc ylla serrata , is an important commercial crustacean living in es tuarine waters. Studies on fatty acids
composition changes i n muscle and cell membrane of S. serrata u nder low temperatu re adaptation play an important role in u nderstanding physiolo gical adaptation at low temperature. In this study, S. se rrata were forced to experience 3 week adaptation at different low temperatures. Biochemistry methods were used to determine the content of various fatty acids in muscle as well as cell
第 30卷第 5期
2006年 10月
水 产 学 报
JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA
Vol. 30, No. 5 Oct. , 2006
membrane . For muscle, compared w ith 27! , C16:0decreased gradually with the decreas e of temperature, and decreased significantly at 5! (P <0. 05)="" ;="" while="" c18:0increased="" significantly="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" c20:5increased="" gradually="" with="" the="" decrease="" of="" temperature,="" and="" was="" significantly="" higher="" at="" 5!="" and="" 10!="" (p="">0.><0. 05)="" .="" ?="" c16decreased="" gradually="" w="" i="" th="" the="" decrease="" of="" temperature,="" and="" decreased="" significantly="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" ?="" c20increas="" ed="" gradually="" with="" the="" decrease="" of="" temperature,="" and="" increased="" significantly="" at="" 5!="" and="" 10!="" (p="">0.><0. 05).="" epa="" +dha="" increas="" ed="" gradually="" w="" i="" th="" the="" i="" ncrease="" of="" temperature,="" and="" i="" ncreased="" significantly="" at="" 5!="" and="" 10!="" (p="">0.><0. 05)="" ,="" while="" epa/dha="" increased="" significantly="" only="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 01)="" .="" for="" cell="" membrane="" of="" muscle,="" compared="" with="" 27!="" ,="" c18:2increas="" ed="" significantly="" u="" nder="" low="" temperature="" adaptation="" (p="">0.><0. 01,="" p="">0.><0. 05)="" ,="" and="" decreased="" gradually="" with="" the="" decrease="" of="" temperature.="" c18:1decreased="" at="" low="" temperatu="" re,="" and="" decreased="" significantly="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 05).="" c18:0decreased="" significantly="" under="" low="" temperatu="" re="" adaptation="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" c20:5increased="" under="" low="" temperatu="" re="" adaptation,="" and="" increased="" significantly="" only="" at="" 15!="" (p="">0.><0. 05)="" .="" c22:6decreased="" at="" low="" temperature,="" and="" decreased="" significantly="" at="" 5!="" and="" 10!="" (p="">0.><0. 05)="" .="" c20:1,="" c20:4and="" c20:3increased="" under="" low="" temperature="" adaptation,="" and="" significantly="" i="" ncreased="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 01or="" p="">0.><0. 05).="" ?="" c18decreased="" at="" low="" temperature;="" while="" ?="" c20increased="" significantly="" at="" 5!="" (p="">0.><0. 01).="" however="" ,="" ?="" c22="" decreased="" at="" low="" temperatu="" re="" and="" only="" decreased="" significantly="" at="" 10!="" (p="">0.><0. 05)="" .="" under="" low="" temperature="" adaptation,="" ?="" sfa="" decreased="" significantly="" (p="">0.><0. 05,="" p="">0.><0. 01)="" ,="" while="" ?="" ufa="" increased="" significantly="" (p="">0.><0. 05,="" p="">0.><0. 01)="" ,="" thus="" ?="" sfa/?="" ufa="" decreased="" significantly="" (p="">0.><0. 05,="" p="">0.><0. 01)="" .="" increase="" of="" ?="" ufa="" was="" due="" to="" increase="" of="" ?="" pufa="" 6.="" epa="" +dha="" had="" no="" significant="" change="" (p="">0. 05) , but EPA /DHA increased significantly only at 5! (P <0. 05).="" in="" conclusion,="" changes="" of="" fatty="" acid="" composition="" in="" muscle="" and="" muscle="" cell="" membrane="" of="" s.="" serrata="" are="" dynamic="" during="" low="" temperatu="" re="" adaptation,="" in="" which="" desaturation,="" lengthening="" and="" transformation="" happened="" continuously="" in="" short="" chain="" fatty="" acids.="" compared="" with="" muscle="" tissue,="" fatty="" acids="" changes="" in="" cell="" membrane="" are="" much="" more,="" and="" its="" satu="" rated="" index="" decreased="" significantly="" at="" low="" temperature.="" changes="" of="" fatty="" acids="" in="" cell="" membrane="" indicated="" that="" cell="" membrane="" played="" an="" important="" role="" in="" maintaining="" the="" physiological="" homo="" s="" tasis="" under="" low="" temperature="" condi="">0.>
Key words:Sc ylla serr a ta ; muscle; cell membrane; fatty acids; low temperature adaptation
脂肪酸是机体内重要的脂类物质 , 包括中性 脂中的游离脂肪酸和储存脂肪酸 , 极性磷脂中的 脂肪酸链。机体脂肪酸组成可以在一定条件下反 映机体的营养水平 , 也可以反映机体摄食状况 , 健 康水平及环境改变时机体的生理生化调节。锯缘 青蟹 (Scylla serrata ) 不同组织 [1], 性腺发育不同阶 段 [2], 饥饿条件下 [3]脂肪酸组成的变化已有报道 , 其 它 甲 壳 动 物 如 中 华 绒 螯 蟹 (Eriocheir sinensis ) [4-6], 日 本 沼 虾 (Macrob rachium nipponense ) [7], 中国对虾 (Penaeus chinensis ) [8]等也 进行了研究 , 研究结果表明机体组织脂肪酸组成 与摄食 , 性腺发育和幼体成活等具有密切相关性。 细胞膜是保护细胞内环境稳定性的一个重要 结构 , 具有多种功能 , 如细胞内外的信息传递 , 物 质运输 , 离子交换 , 细胞识别 , 细胞免疫等均是通 过它来完成的。环境温度变化时 , 变温动物首先 对其细胞膜做出一系列的适应性调节 , 以适应外 界温度的变化。其中一个重要的反应就是改变其 脂肪酸组成 , 维持其相对的流动性 , 以发挥其正常 的生理功能。有关温度对甲壳类细胞膜脂类组成 变化已有研究 [9-11], 结果 表明 , 温度 变化可引起 组织细胞膜脂肪酸组成变化。
锯缘青蟹是生活在河口海区的一种重要经济 甲壳动物 , 其生活的环境温度经常发生变化 , 低温 环境下锯缘青蟹肌肉及肌细胞膜脂肪酸组成变化 的研究对于其低温适应具有重要的意义。本实验 中 , 锯缘青蟹在不同低温环境下适应后 , 通过测定 和分析青蟹肌肉及细胞膜脂肪酸组成的变化 , 旨 在探讨低温对肌肉组织及其细胞膜脂肪酸组成的 影响。
1材料与方法
1. 1实验材料
采用来自福建诏安国家 863 青蟹育苗基地 同一批亲蟹繁殖 的、 在 同一池培 育的雄性 幼蟹。 选择体色鲜艳 , 无病无伤 , 规格整齐的 60只幼蟹 , 随机分为 4组。各组幼蟹低温驯养前 , 个体规格 见表 1。
表 1用于低温适应的锯缘青蟹幼蟹的规格
Tab. 1The size of juvenile crabs of S. serrata for low temperature adaptation
A 组 (5! ) B 组 (10! ) C 组 (15! ) D 组 (27! ) 头胸甲宽 (cm) carapace width 3. 06#0. 272. 88#0. 242. 95#0. 242. 86#0. 18头胸甲长 (cm) carapace length 2. 16#0. 212. 09#0. 182. 13#0. 182. 08#0. 17
604水 产 学 报 30卷
1. 2低温适应
幼蟹单只饲 养 , 养殖容器为体积 2L 的半透 明圆柱状塑料皿 ; 控温装置为大容积光 照生物培 养箱 ; 光周期为 :12L ? 12D, 养殖用水为沙滤海水 , 经充氧曝气 24h 和充分沉淀后使用。盐度为 25。 每 3d 换水 1次。投饵以幼蟹专用配合饲料和菲 律宾杂色蛤仔。在适应、 降温和适应期间 , 管理条 件基本一致。
幼蟹适应 1周后进行降温。降温速度为每 12 h 降 1! , 降至设定温度后恒温 , 开始计算适应时 间。实验组适应期间水温分别为 (5#1. 5) , (10# 1. 5) 和 (15#1. 5) ! , 正常饲养组为自然水温 (27 #2. 5) ! 。适应期间定期换水 , 海水温度降至设 定温度后迅速换水。每天早中晚定时观察 , 并做 好记录。
1. 3脂肪酸组成测定
脂肪酸测定标准及试剂 脂肪酸测定标 准系列购于美国 Fluka 公司 , 包括 C14:0(myristic acid) , C16:1 7(palmitoleic acid) , C16:0(palmitic acid) , C18:2 6(linoleic acid) , C18:1 9(oleic acid) , C18:3 3(linolenic acid ) , C18:0(stearic acid) , C19:0(nonadecanoic acid ) , C20:4 6 (arachidonic acid, ArA) , C20:5 3(eicosapentaenoic acid, EPA) , C20:1 9(eicosenoic acid) , C20:3 3 (eicosatrieno ic acid) , C20:0(arachidic acid) , C22: 6 3(docosahexaenoic acid, DHA) , C22:1 9(erucic acid) , C22:0(behenic acid) , C24:1 9(nervonic acid) , C24:0(lignoceric acid) , C26:0(cerotic acid) C19:0作为内标 [3]。正己烷 , 甲醇为国产色谱纯 , 其它试剂为国产分析纯。
样品预处理及甲基酯化 各组随机取 3只 青蟹 , 分别处理。解剖青蟹 , 迅速取出肌肉 , 0. 9%生理盐水洗净后 , 置 60! 烘箱干燥 16~20h 至恒 重。细胞膜提取与处理方法参见文献 [12], 所得 细胞膜在 60! 中干燥 12h 至恒重。干燥样品彻 底研碎后 , 密闭保存于 -20! 待测。
在 10mL 水解管中加入内标 C19:0(0. 15g % L -1, 无水乙醇配制 ) 0. 4mL, 氮气吹干 ; 电子天平 称取样品 5mg, 置于加有内标的水解管中 ; 每管加 盐酸甲醇 (1mol %L -1, 8. 7mL 浓 HCl+CH 3OH & 100mL) 2mL; 充 氮气密封 后超声破 碎 5min, 置 100! 水浴下 40min; 冷却后分批加入 4mL 正已 烷 , (, 层为盐酸甲醇 ) ; 分批用移液器吸取上层液至 1. 5 mL 离 心管中 , 氮气 吹干 , 密封 保存于 -20! 备 测。
脂肪酸测定 采用气相色谱仪 SP 3420型 (北京分析仪器厂生产 ) , FID 检测器和 SE 54弹性 石英毛细管柱 (30m ? 0. 22mm) 进行脂肪酸的测 定。
色谱 条件 载 气为 高纯氮 , 柱 头压 0. 42 MPa, 恒流控制 , 氮气、 氢气和空气流量分别为 30、 30和 300mL %min -1, 进样 器温 度、 辅 助温 度和 FID 检测器温度 均为 300! 。分流比为 1? 16. 5。 进样量 :0. 5 L 。
升温程序 按照 SP 3420型气相色谱仪要 求自行设定升温程序。升温程序分为 4个阶段 : (1) 升温起始温度为 100! , 以 50! %min -1的升 温速度从 100! 到 120! ; (2) 以 30! %min -1的升 温速度 从 120! 到 210! , 然 后在 210! 保留 5 min; (3) 以 3! %min -1的升温速度从 210! 到 250 ! , 然后在 250! 保留 10min; (4) 以 5! %min -1的升温速度从 250! 到 280! , 然后在 280! 保留 12min 。总时间为 49. 7min 。
脂肪酸定性与定量 脂肪酸定性和定量依 照脂肪酸标准进行 , 其标准测定程序与样品相同。 单标测定用来定性 , 定性后制作混标谱图 (图 1) 来 对样品中各脂肪酸组成进行定性和定量。脂肪酸 的定量采用内标法 , 即在样品中加入已知量的样 品中不含的 C19:0作为内标 , 峰面积定量采用面 积归一法 , 以组分的峰面积和内标的峰面积的比 值来计算含量。具体操作按照北京瑞利色谱工作 站处理软件的操作程序进行。
1. 4统计分析
采用 EXCEL2000统计分析软件 进行单因素 方差 分 析 (One Way ANOVA) 和 独 立 性 t 检 验 (Student 氏 t 检验 ) 。
2结果
2. 1低温适应下锯缘青蟹肌肉脂肪酸组成变化 低温适应下锯缘青蟹肌肉中脂肪酸组成变化 见表 2。肌 肉 中主 要 脂 肪 酸 为 C16:0, C16:1, C18:0, C18:1, C18:2, C20:4, C20:5, C22:6。 C16:0随着温度降低而降低 , 在 5! 组显著低于 27! 组 (P <0. 05)="" ;="" c18:0却在="" 5!="" 组显著高于="" 27!="" 组="">0.>
605
5期 孔祥会等 :低温适应下锯缘青蟹肌肉及其细胞膜脂肪酸组成的变 化
10! 组 显著 高于 27! 组 (P <0. 05)="" 。="" c16:1,="" c18:1,="" c18:2,="" c20:4和="" c22:6低温适应下变化不="" 明显="" (p="">0. 05) 。
? C16随温度的降低而降低 , 5! 组显著低于 27! 组 (P <0. 01)="" ;="" ?="" c20却是随着温度的降低而="" 升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" ?="" c18,="" ?="" c22在低温适应组与="" 27!="" 组="">0.>
著性差异 (P >0. 05) 。
? SFA, ? UFA, ? SFA/? UFA, ? MUFA, ? PUFA 3, ? PUFA 6以及 6/ 3在低温适应组 与 27! 组之间差异不显著 (P >0. 05) 。
EPA+DHA 随温度降低而升高 , 5! 和 10! 组显著高于 27! 组 (P <0. 05)="" ,="" 而="" epa/dha仅="" 5!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0.>0.>
。
图 1 脂肪酸测定标准谱图
Fig. 1 Chromatography of fatty acid standards
2. 2 低温适应下锯缘青蟹肌肉细胞膜脂肪酸组 成的变化
低温适应下锯缘青蟹肌肉细胞膜的脂肪酸组 成 见表 3。肌肉细胞膜中 脂肪酸主 要以 C16:0, C18:0, C18:1, C18:2, C18:3, C20:5和 C22:6为 主。 C18:2在低温适应下 显著升高 (P <0. 01或="" p="">0.><0. 05)="" ;="" c18:1在低温适应下降低="" ,="" 5!="" 组显著="" 降低="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" c18:0在低温适应下显著降低="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" c20:5在低温适应下上升="" ,="" 但仅在="" 15!="" 显著上升="" (p="">0.><0. 05)="" 。="" c22:6低温适应下降低="" ,="" 在="" 5!="" 和="" 10!="" 下="" 降显="" 著="" (p="">0.><0. 05)="" 。="" c20:1,="" c20:4和="" c20:3在低温适应下增加="" ,="" 仅="" 5!="" 组显著="" 高="" 于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 01,="" p="">0.><0. 05)="" ,="" c16:0,="" c16:1,="" c18:3,="" c20:0等主要脂肪酸在低温="" 适应组和="" 27!="" 组之间无显著性差异="" (p="">0. 05) 。
肌肉细胞膜中 ? C18低温适应下降低 , 而 ? C20低温适应下增加 , 并且均在 5! 下出现显著 性差异 (P <0. 01)="" 。="" ?="" c22低温适应下降="" 低="" ,="" 仅="" 10!="" 下降显著="" (p="">0.><0. 05)="" ,="" ?="" c16在低温适应组与="" 27!="" 组之间差异不显著="" (p="">0. 05) 。
? SFA 低温适应下显著降低 (P <0. 05或="" p="">0.><0. 01)="" ;="" ?="" ufa="" 低温适应下显著升="" 高="" (p="">0.><0. 05或="" p="">0.><0. 01)="" ,="" 低温适应下饱和指数="" ?="" sfa/?="" ufa="" 显著下降="" (p="">0.><0. 05,="" 或="" p="">0.><0. 01)="" ;="" 其中不饱和脂="" 肪酸="" ?="" ufa="" 低温适应下的升高主要是="" ?="" pufa="" 6的升高="" ,="" 而="" ?="" mufa,="" ?="" pufa="" 3及="" 6/="" 3则没="" 有显著的变化="" (p="">0. 05) 。
EPA+DHA 低 温 适 应 下 没 有 显 著 性 变 化 (P >0. 05) , 但 EPA /DHA 仅 在 5! 下显著上 升 (P <0. 05)="">0.>
表 2低温适应下锯缘青蟹肌 肉中脂肪酸组成的变化 (相对比例 , %)
Tab. 2Changes o f the fatty acid com position in muscle of S. serrata under low tem perature adaptation
(relative proportion, %)M #SD, n=3
脂肪酸 fatty acid
适应温度
adaptation temperature
5! 10! 15!
27!
C14:01. 71#0. 670. 65#0. 241. 21#0. 700. 72#0. 30
C16:1 78. 03#1. 157. 95#1. 707. 01#0. 896. 99#1. 02
C16:011. 22#1. 91*18. 26#1. 8520. 13#2. 0021. 78#2. 86
C18:2 62. 08#0. 872. 40#0. 552. 22#0. 382. 70#0. 81
C18:1 920. 57#2. 7021. 98#2. 2825. 60#2. 5225. 95#3. 44
C18:3 31. 60#0. 711. 21#0. 611. 99#0. 461. 32#0. 56
C18:018. 49#2. 00*11. 90#2. 6010. 09#0. 8710. 95#2. 20
C20:4 66. 61#0. 715. 51#0. 434. 16#0. 574. 51#1. 19
C20:5 316. 04#3. 00*14. 01#1. 78*12. 69#2. 498. 85#1. 30
C20:1 91. 35#0. 691. 61#0. 591. 24#0. 551. 37#0. 63
C20:3 31. 07#0. 642. 18#0. 730. 40#0. 21*2. 10#0. 69
C20:00. 00#0. 001. 70#0. 642. 82#0. 742. 52#0. 70
C22:6 38. 69#1. 128. 56#1. 327. 63#1. 417. 68#1. 41
C22:1 3---0. 79#0. 34
C22:01. 75#0. 67t r 0. 37#0. 10t r
C24:1tr t r 0. 55#0. 100. 68#0. 38
C24:0----
C26:00. 79#0. 342. 08#0. 891. 89#0. 591. 08#0. 51
? C141. 71#0. 670. 65#0. 241. 21#0. 700. 72#0. 30
? C1619. 25#1. 98**26. 21#3. 5527. 14#2. 8928. 77#1. 85
? C1842. 74#1. 9037. 49#3. 8439. 90#1. 8440. 93#4. 25
? C2025. 07#2. 55*25. 01#0. 66*21. 30#1. 8319. 35#3. 24
? C2210. 44#0. 758. 56#1. 328. 00#1. 518. 47#1. 71
? C24tr t r 0. 55#0. 100. 68#0. 38
? C260. 79#0. 342. 08#0. 891. 89#0. 591. 08#0. 51
? SFA 33. 95#4. 0634. 60#0. 9836. 51#3. 9737. 05#3. 69
? MUFA 29. 95#1. 7031. 54#0. 3934. 40#1. 8635. 78#2. 30
? P UFA 68. 69#0. 467. 91#0. 916. 38#0. 487. 21#1. 98
? P UFA 327. 40#2. 8325. 95#2. 0022. 71#3. 2719. 95#3. 92
? UFA 66. 05#4. 0565. 40#0. 9863. 49#3. 9662. 95#3. 69
? SFA/? UFA 0. 52#0. 090. 53#0. 020. 58#0. 100. 59#0. 09
6/ 30. 32#0. 040. 31#0. 060. 28#0. 030. 36#0. 03
EP A+DHA 24. 73#4. 11*22. 57#2. 99*20. 32#3. 9016. 53#2. 68
EP A/DHA 1. 84#0. 12**1. 64#0. 131. 66#0. 061. 16#0. 06
注 :Cn
1
:n 2 n 3, 其中 n 1表示碳原子数 , n 2表示烯键数 , 表示烯键位置 , n 3表示从甲基碳 端开始第 1个烯键所 在碳原子 数 . ? Cn 表 示碳原子数为 n 的脂肪酸之和 ; ? SFA 表示饱和脂肪酸之和 ; ? MUFA 表示单不 饱和脂肪酸之和 ; ? PUFA 表示多不饱和脂肪酸之和 ; ? UFA 表示不饱和脂肪酸之和 ; - 表示未检测到。 tr 表示微量 (低于 0. 1%) 。适应组与 27! 间比较分析时 , ** 表示具有极显 著 性差异 (P <0. 01)="" ;="" *="" 表示具有显著性差异="" (p="">0.><0.>0.>
Notes:i n Cn
1
:n 2 n 3, n 1repres ents the number of carbon atom; n 2represents the number of alkene bond; represents the position of alkene bond; n 3repres ents the position of the firs t alkene bone from methyl carbon. ? Cn repres ents the sum of fatty aci ds comprised n carbon atoms; ? SFA represents the sum of the saturated fatty aci ds; ? MUFA repres ents the s um of the mon uns aturated fatty aci ds; ? PUFA repres ents the s um of poly uns aturated fatty acids ; ? UFA repres ents the sum of the uns aturated fatty acids; - repres ents no detection tr represents trace (<0. 1%)="" .="" compared="" w="" i="" th="" 27!="" group,="" **="" represents="" the="" highly="" significant="" difference="" (p="">0.><0. 01)="" ;="" *="" represents="" the="" significant="" difference="" (p="">0.><0.>0.>
表 3低温适应下锯缘青蟹肌肉细胞膜脂肪酸组成的变化 (相对比例 , %)
Tab. 3C hanges of fatty acid composition in muscle cell membrane of
S. serrata under low temperature adaptation (relative proportion, %)M #SD, n=3
脂肪酸 fatty acid
适应温度
adaptation temperature
5! 10! 15!
27!
C14:01. 09#0. 591. 26#0. 671. 17#0. 592. 20#0. 79 C16:1 72. 78#0. 802. 59#0. 852. 59#0. 752. 68#0. 68 C16:012. 83#1. 4814. 19#0. 9114. 18#1. 6011. 09#1. 71 C18:2 68. 69#1. 30*9. 83#1. 53*10. 58#0. 56**5. 99#0. 95 C18:1 913. 40#1. 89*16. 64#1. 9416. 33#0. 7617. 82#1. 15 C18:3 35. 58#0. 947. 77#1. 096. 80#0. 907. 44#1. 21 C18:012. 08#1. 53**12. 50#2. 00**11. 91#2. 05**20. 54#1. 70 C20:4 64. 23#0. 68*3. 20#0. 913. 16#1. 212. 56#0. 59 C20:5 314. 49#1. 3715. 48#2. 0917. 28#1. 52*13. 88#1. 21 C20:1 93. 78#0. 79*2. 64#0. 592. 20#0. 742. 06#0. 67 C20:3 36. 71#1. 18**3. 33#1. 06*1. 58#0. 561. 27#0. 66 C20:03. 82#0. 852. 59#1. 002. 92#0. 763. 20#0. 84 C22:6 34. 37#1. 37*5. 08#1. 01*7. 63#1. 108. 12#0. 95 C22:1 32. 03#0. 94*0. 29#0. 110. 12#0. 080. 17#0. 13 C22:01. 43#0. 560. 57#0. 261. 24#0. 490. 98#0. 25 C24:1--0. 21#0. 09t r C24:02. 68#0. 712. 03#0. 860. 13#0. 09-C26:0----? C141. 09#0. 591. 26#0. 671. 17#0. 592. 20#0. 79? C1615. 61#1. 6216. 78#0. 2416. 76#1. 0213. 77#2. 37? C1839. 75#3. 06**46. 74#4. 3245. 61#2. 44*51. 79#2. 50? C2033. 03#1. 27**27. 25#1. 7927. 13#1. 0222. 97#2. 75? C227. 83#0. 275. 94#1. 37*8. 99#1. 659. 27#1. 32? C242. 68#0. 712. 03#0. 860. 34#0. 180. 00#0. 00? C26----? SFA 33. 94#1. 57*33. 15#0. 62**31. 54#1. 70**38. 02#1. 54? MUFA 21. 99#0. 6522. 16#0. 4821. 44#0. 8822. 72#1. 03? P UFA 612. 92#0. 76*13. 03#0. 95*13. 74#1. 75*8. 55#1. 52? P UFA 331. 15#2. 5231. 66#1. 6633. 28#0. 9230. 71#3. 96? UFA 66. 06#1. 57*66. 85#0. 62**68. 46#1. 70**61. 98#1. 53? SFA/? UFA 0. 51#0. 04*0. 50#0. 01**0. 46#0. 04**0. 61#0. 04 6/ 30. 42#0. 050. 41#0. 050. 41#0. 050. 29#0. 08 EP A+DHA 18. 85#2. 7320. 56#1. 2324. 91#0. 9322. 00#2. 16 EP A/DHA 3. 47#0. 77*3. 18#1. 002. 31#0. 531. 71#0. 05
注 :本表注释同表 2
Notes:the meani ng of the symbols i n this table is the s ame as the table 2
3讨论
3. 1低温适应下锯缘青蟹肌肉脂肪酸组成变化 锯缘青蟹肌肉组织中 C16:0随温度降低而降 低 , 在 5! 组显著低于 27! 组 (P <0. 05)="" ,="" c16:0降低="" 一="" 方面="" 是组="" 织="" 在低="" 温="" 下="" 脂="" 肪="" 酸="" 去="" 饱="" 和="" 作="" 用的="" 结果="" ;="" 另一方面是="" c16:0分解为机体提供能="" 量。而="" c18:0却在="" 5!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.>< 0.="" 05)="" ;="" c20:5随温度降低而升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组="" 显著高于="" 27!="" 组="" (p=""><0. 05)="" 。青蟹幼蟹在低温适="" 应下短链脂肪酸下降="" ,="" 长链脂肪酸增加="" ,="" 尤其是长="" 链不饱和脂肪酸的增加="" ,="" 主要是生物内部转化和="" 链加长作用的结果="" ,="" 这和鲢鱼早期发育阶段鱼体="" 脂肪酸组成变="" 化的研究结果="" [13]相似。这一转化="" 主要是对低温="" 适应="" ,="" 维持生="" 存的生="" 理反应="" 结果。="" 因为低温下幼蟹基本不摄食="" ,="" 10!="" 蟹处于静止状="" 态="" ,="" 不运动="" ,="" 5!="" 蟹基本处于麻木状态="" ,="">0.>
608水 产 学 报 30卷
和转化 , 基本上无外源性脂肪酸的补充。 Lytle [14]认为 EPA, DHA, C20? 4, C18? 2和 C18? 3是虾、 蟹 等的必需脂肪酸 , 它们对幼体存活、 生长和变态 , 以及维持成体正常生长和繁殖等均有重要的营养 作用 , 当外源性脂肪酸不能及时得到补充 , 体内脂 肪酸转化不能满足生理需求时 , 生理机 能逐渐衰 减 , 最后死亡。所以 , 5! 组青蟹在后期已出现少 数个别死亡的现象。
? C16随温度的降低而降低 , 5! 组显著低于 27! 组 (P <0. 01)="" ;="" ?="" c20却是随着温度的降低而="" 升高="" ,="" 5!="" 和="" 10!="" 组显著高于="" 27!="" 组="" (p="">0.><0. 05)="" ;="" 说明脂肪酸内部转化主要是在="" c16和="" c20之间进="" 行="" ,="" 并且是由="" c16向="" c20进行转化。低温适应下="" 青蟹肌肉中="" ?="" sfa,="" ?="" ufa="" 及饱和指数="" ?="" sfa/?="" ufa="" 没有发生显著变化="" ,="" 而童圣英="" [15]报道北方鱼="" 类越冬期间肌肉脂肪酸饱和指数降低="" ,="" 这主要是="" 由于短期低温适应与长期低温驯化形成的生理适="" 应策略="" 不同。锯="" 缘青="" 蟹很="" 多脂="" 肪酸="" 指="" 标="" ,="" 如="" ?="" mufa,="" ?="" pufa="" 3,="" ?="" pufa="" 6以及="" 6/="" 3等在="" 低温适应下与="" 27!="" 组之间也没有显著差异="" ,="" 说明="" 3周低温适应后="" ,="" 锯缘青蟹通过内部脂肪酸转化及="" 生成="" ,="" 可以维持机体肌肉组织处于一个="" 相对稳定="">0.>
3. 2低温适应下锯缘青蟹肌肉细胞膜脂肪酸组 成的变化
低 温适 应 下 锯缘 青 蟹 肌 肉 细 胞 膜 脂 肪 酸 的组 成变 化 与 27! 相比 , C18:0显著降低 (P < 0.="" 01)="" ;="" c="" 18:1低="" 温="" 适="" 应="" 下="" 降="" 低="" ,="" 仅="" 5!="" 显="" 著="" 降低="" (p=""><0. 05)="" 。="" c18:2低温适应下显著升高="" (p="">0.><0. 01,="" 或="" p="">0.><0. 05)="" ,="" 但就="" 3个低温适应组而言="" ,="" 其数值为="" :5!="">0.><10!>10!><15! ,="" 这是由于="" c18脂肪="" 酸链去饱="" 和作用="" ,="" 转化为="" 不饱和="" 脂肪酸="" 的结果="" ,="" c18:2是线粒="" 体膜="" 及细="" 胞膜="" 磷脂的="" 重要="" 组成="" 成="" 分="" ,="" 其缺="" 乏可导致="" 细胞膜生="" 物学="" 功能变="" 化="" ,="" 膜="" 透="" 性、="" 脆="" 性="" 增="" 加="" ,="" 严="" 重="" 时="" 可="" 导="" 致="" 膜="" 裂="" 解="" ,="" 细="" 胞="" 凋="" 亡="" [16],="" 所以="" ,="" 低温适应下肌肉细胞膜="" c18:2增加="" ,="" 也是维持其生物学功能的需要="" ,="" 但随着="" 温度的降="" 低="" ,="" c18:2含量下降="" ,="" 这是由于脂肪酸代谢和转化="" 能力下降所="" 致。="" c20:5低温适应下上升="" ,="" 但="" 仅在="" 15!="" 显著上升="" (p="">15!><0. 05)="" 。="" c22:6低温适应下降="" 低="" ,="" 在="" 5!="" 和="" 10!="" 下显著下降="" (p="">0.><0. 05)="" ,="" 说明其="" 在较低的温度环境下会大量消耗="" ,="" 但其="" 消耗可由="">0.>
本实验中 , 青蟹在不同的温度区间适应时脂 肪酸代谢不同 , 27~15! 是青蟹生长和代谢正常 的温度区间 , 但 15! 以下是不利于青蟹生长和代 谢的温度区间 , 15~10! 是青蟹进入冬眠的温度 区间 , 5! 以下青蟹 难以维持生存。本实验中 , 5 ! 组在后期出现个别青蟹的死亡。 C20:1, C20:4和 C20:3在低温适应下增加 , 仅 5! 组显著高于 27! 组 (P <0. 01或="" p="">0.><0. 05)="" ,="" 可能是由于在不="" 同温度区间青蟹代谢存在差异所致。肌肉细胞膜="" 中="" ?="" c18低温适应下降低="" ,="" 而="" ?="" c20低温适应下增="" 加="" ,="" 并且均在="" 5!="" 组出现显著性差异="" (p="">0.><0. 01)="" 。="" 说明="" c18链加长="" ,="" 向="" c20进行转化="" ,="" 以增加长链不="">0.>
低温适应下肌肉细胞膜 ? SFA 显著降低 ; ? UFA 显著升高 , 所以其饱和指数 ? SFA/? UFA 显 著下降 (P <0. 05或="" p="">0.><0. 01)="" ,="" 这一结果也与对="" 螯虾="" (austropotamobius="" pallipes="" )="" [10,="" 18],="" 岸蟹="" (carcinus="" maenas="" )="" [11]和端足类的钩虾="" (gammarus="" duebeni="" )="" [19]组织细胞膜脂肪酸组成的研究结果相同。按照细="" 胞膜稳态理论="" [20],="" 细胞膜在低温下饱和指数降低="" 主要是增大其流动性="" ,="" 维持细胞膜的正常生理功="" 能="" ,="" 这种膜饱和度的维持是在脂肪酸代谢和转化="" 过程中实="" 现的。实="" 际上是脂="" 肪酸代="" 谢的="" 酶系统="" (参与脂肪酸的合成="" ,="" 碳链去饱和与加长等生化过="" 程的各种酶="" )="" 调节所致。本实验中不饱和脂肪酸="" ?="" ufa="" 在低温适应下升高主要是由于="" ?="" pufa="">0.>
3. 3低温适应下锯缘青蟹肌肉组织与细胞膜脂 肪酸组成的比较
锯缘青蟹经 3周低温适应后肌肉组织及细胞 膜脂肪酸组成的很多指标发生了一定的变化。短 链脂肪酸在各种酶的作用下不断的进行加长和去 饱和作用 , 肌肉组织主要是 C16向 C20转化 , 而细 胞膜主要是 C18向 C20转化。低温适应下青蟹肌 肉组织 脂肪酸饱和指数 ? SFA/? UFA 没有发生 显著变化 , 而细胞膜脂肪酸饱和指数则是显著降 低。肌肉组织脂肪酸组成各 指标变化相对较小 , 在细胞膜中变化较大 , 说明细胞膜生物学功能在 对低温环境适应中反应敏感 , 同时也说明在维持 机体生理稳态中 , 细胞膜具有极其重要的作用。 锯缘青蟹体 内脂肪酸组 成受饲料 , 摄食 , 温 度 , 生理及病理等多种因素的影响 , 其代谢和变化 609
5期 孔祥会等 :低温适应下锯缘青蟹肌肉及其细胞膜脂肪酸组成的变 化
相关生物学功能的影响 , 有必要对低温 适应下调 节脂肪酸代谢的各种酶活性及其调控进行更深入 的研究。
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610水 产 学 报 30卷
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