Isolation, distribution and evaluation of cytotoxic and antioxidant activity of cultivable actinobacteria from the Oman Sea sediments

Screening bioactive natural products from bacteria is a determinative step in the drug discovery programs. The present study aim to isolate actinobacteria from the Oman Sea sediments for determining the effects of different culture media and treatments on the yield of the isolation process, and measure the DPPH radical scavenging and Artemia cytotoxic activity of culture extracts of the actinobacterial isolates. A total of 290 actinobacterial isolates were collected from 14 sediment samples. Heat treatment(40.68%) and M_4 medium(29.31%) exhibited the maximum isolation rates of actinobacteria. Streptomyces isolates were dominantly distributed in all of the investigated stations according to 16 S rRNA gene sequencing. The distribution pattern of Streptomyces followed a depth-dependent frequency trend, whereas the members of rare genera including Micromonospora, Nocardia Actinoplanes, Nocardiopsis, Saccharopolyspora and Crossiella were distributed in deeper stations. Approximately,25% of the examined isolates could scavenge 90% of 10~(–4) mol/L DPPH solutions at 1 250 μg/mL final concentration of their ethyl acetate culture extracts. Furthermore, the most potent extracts could scavenge DPPH radicals with IC50 ranges from 356.8 to 566.4 μg/mL. Brine shrimp cytotoxicity tests showed that 38.88% of the examined culture extracts exhibited LC_(50) lower than 1 000 μg/mL against the Artemia cells. Moreover, the most potent culture extracts exhibited LC_(50) range from 335.4 to 534.4 μg/mL. Phylogenetic analysis by 16 S rRNA gene sequence revealed that the OS 005, OS 263 and OS 157 closely related to Streptomyces djakartensis, Streptomyces olivaceus and Nocardiopsis dassonvillei respectively. These results suggested the widespread distribution of the antioxidant and cytotoxic producing actinobacteria in the Oman Sea sediments, which could be considered as promising candidates for the discovery of microbial bioactive compounds.     

海萝抗氧化酶系与失水响应因子表达模式分析

潮间带红藻海萝(Gloiopeltis furcata)对失水胁迫具有很强的耐受能力。为探索海萝周期性失水过程中的响应机制,本研究在24 h内设计了两次连续的失水-复水循环处理,测定了海萝抗氧化酶活力的变化情况。同时,利用转录组测序技术,结合荧光定量PCR方法(qRT-RCR),对海萝失水响应基因的转录表达进行了验证。结果表明:海萝转录组共组装到32681条基因。与对照组相比,处理组共表达了7161条差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。KEGG分析显示, DEGs分布在代谢、环境信息加工、有机体系统、遗传信息加工、细胞进程等方面。海萝抗氧化酶活力测定发现,抗氧化能力对海萝响应失水胁迫十分重要。过氧化氢酶(CAT)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、超氧化物歧化酶(SOD)参与抗氧化过程,其中CAT酶活力对海萝抵抗失水胁迫尤为重要。此外,qRT-PCR结果显示,海萝中渗透调节物质红藻糖苷合成的相关基因(GfUGPase、GfGK、GfGPDH)只对初次失水处理有正响应。而热激蛋白70基因(GfHSP70)、碳酸酐酶基因(GfCA)、MYB蛋白编码基因(GfMYB)以及谷胱甘肽S转移酶基因(GfGST)在两次失水过程中其转录水平均有上调表达,它们也参与了海萝失水响应机制。     

养殖裙带菜机械损伤防御应答的初步研究

以裙带菜(Undariapinnatifida(Harv.)Suringar)幼孢子体为材料,测定藻体对机械损伤的防御应答。结果显示:与对照组相比,机械损伤会诱导藻体内活性氧含量上升,以及抗氧化酶活性和抗氧化物含量的变化。当裙带菜受到机械损伤后,体内O2-和H2O2以及MDA等物质迅速积累,藻体的总抗氧化能力上升、CAT和POD活性在短时间内迅速升高、GSH和ASA迅速合成,从而在较短时间内控制活性氧以及MDA含量;与对照组相比,SOD活性仅在3h内高于对照组。该实验结果表明裙带菜幼孢子遭受机械损伤后的抗氧化系统会参与调节机体活性氧平衡,这种抗氧化机制的存在可以更快速、更节能、更有效地修复藻体所受损伤。     

壳聚糖硫酸酯金属配合物的抗氧化活性

以吩嗪硫酸甲酯-NADH为超氧阴离子自由基(O_2~(·-))产生、检测体系和EDTANa_2-Fe(Ⅱ)-H_2O_2为羟自由基(~·OH)产生、检测体系,对壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物和不同分子质量壳聚糖进行了抗O_2~(·-)和~·OH自由基的活性研究.结果表明,壳聚糖硫酸酯金属配合物对于O_2~(·-)自由基的清除能力明显高于壳聚糖,在质量浓度为0.025 g/L时,壳聚糖硫酸酯铜配合物对O_2~(·-)自由基的清除能力达到94.18%,壳聚糖硫酸酯锌配合物达到93.19%;壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物对~·OH自由基的清除能力(67.39%、60.46%)低于相同分子质量的壳聚糖(88.06%),而高于高分子质量壳聚糖761 ku(18.71%);壳聚糖分子质量大小对O_2~(·-)和~·OH自由基的清除能力有较大影响,质量浓度为1.6 g/L壳聚糖分子质量为20 ku时,对O_2~(·-)清除率达54.69%,而分子质量在761 ku时,对O_2~(·-)清除率仅为35.50%;各样品对O_2~(·-)和~·OH自由基的清除能力均随着质量浓度的增加而上升,壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物在相当低的浓度下(0.025 g/L)就可以达到明显清除O_2~(·-)自由基的效果(≥90%).     

鲢鱼抗氧化肽对冷藏鲅鱼肉脂质氧化的影响

研究鲢鱼抗氧化肽对冷藏鲅鱼肉脂质氧化的抑制效果和保鲜效果.将不同浓度的鲢鱼抗氧化肽(SAP)添加到鲅鱼肉中,测定了该鱼肉冷藏期间(2 ℃,12 d)的脂质水解产生的游离脂肪酸(FFA)的含量、二级氧化产物的量(TBA-i值)、初级氧化产物的量(过氧化值:POV)、产生的荧光物质的量及多烯指数(PI)等变化.结果表明,不同浓度的SAP对冷藏期间鱼肉的TBA-i、FFA、FR(荧光比值),POV的值都有较强的抑制作用,并呈现一定的量效关系.贮藏结束时,添加浓度为1.0% SAP与添加PG的鱼肉的PI值之间差异不显著.这表明SAP 主要通过抑制脂质氧化的初级氧化产物、二级氧化产物的生成及多烯不饱和脂肪酸的氧化降解而发挥作用.     

不同生境下红砂(Reaumuria soongorica)的生理生化特征及适应性

测定了荒漠地区超旱生小灌木红砂在3种生境(山前荒漠、山前戈壁和中游戈壁)下的叶片水分状态、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,以探讨荒漠植物在不同生境下的生理生化特征及对荒漠极端环境的适应机制。结果表明:在3种生境下,红砂叶片相对含水量和叶片水势随着土壤含水量的下降而下降,叶绿素含量随着土壤含水量的下降而升高。随着生境土壤干旱的加剧,超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性下降。在土壤含水量较少的戈壁生境,渗透调节物质含量上升。SOD和POD活性的升高是红砂抵御干旱环境的主要抗氧化保护机制;渗透调节在红砂叶片适应干旱胁迫的过程中发挥着重要作用,高的渗透调节能力使红砂在水分不足的条件下维持较低的渗透势,有利于植物吸水,从而增强其耐旱性。     

太湖湖泊生态系统健康评价

五里湖作为太湖富营养化最严重的区域,内源污染和生态退化成为困扰五里湖最主要的两个问题.生态清淤工程的特点是对所要疏浚污染底泥污泥厚度通过采样分析后精确测定,并且在施工过程中的控制精度也高于一般的工程疏浚.所以生态清淤既可以清除五里湖的内源污染,又能为其生态恢复创造条件.本文通过对五里湖生态疏浚对生态系统的影响,疏浚区底泥、水质质量的改善的效果以及对原位培养生物的抗氧化系统组分变化等多个方面进行分析评价,发现,五里湖生态疏浚区底泥中磷含量下降了30%,左右,重金属含量升高的地质积累指数小于1级.疏浚后半年内水体中总磷和溶解磷含量比疏浚前下降10%-25%左右,叶绿素a含量下降40%,左右,其它水质理化参数保持正常.作为生物标志物原位培养生物的抗氧化系统组分在疏浚前后变化较小所以认为,五里湖疏浚达到了一定的效果,并且控制了对生态的压力,为下一步生态修复创造了条件.     

城区河流中沉水植物分布特征及其影响因素分析——以宁波城区内河为例

以宁波城区内河为研究对象,调研沉水植物在154条河中的分布情况,实测63个代表样点的水环境指标,分析秋、冬季沉水植物群落变化及生理变化.研究发现：宁波城区内仅有8条河流单一地生长有沉水植物轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、苦草（Vallisneria natans）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）中的1种;3种沉水植物分布与溶解氧、氧化还原电位和pH均呈显著正相关,与水深、氨氮（NH₃-N）和总磷（TP）浓度均呈显著负相关;有沉水植物分布的河道水深较浅（约0.9 m）、水质更优（普遍优于V类）;与秋季相比,冬季3种植物的群落盖度均下降,轮叶黑藻和苦草体内丙二醛、过氧化氢含量升高,暗示植物细胞受损;而3种沉水植物均具有一定耐低温胁迫能力,主要表现为体内抗氧化酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量升高.结果表明,水深、NH₃-N、TP、溶解氧以及低温可能会影响城区内河沉水植物的生长与分布.     

Chemical identification,antioxidant, cholinesterase inhibitory,and cytotoxic properties of fucoidan extracted from Persian Gulf Sargassum angustifolium

Marine macroalgal sulfated fucose-containing polysaccharides, like fucoidan, have drawn significant attention due to their biotechnological potentials, such as anti-cancer, antioxidant, and anti-cholinesterase activities. The fucoidan derived from brown macroalgae Sargassum angustifolium species (FSA) was investigated for its cytotoxic effects and alterations in cell proliferation, and cell cycle-related gene expression in the present study occurred on NB4 cell line. The results showed that FSA would induce p53, p21, pro-apoptotic genes and increase expression of the p15 gene as a cell arrest marker. Also, FSA inhibited the anti-apoptotic effect of the Bcl-2 gene and decreased dnmt-1 gene expression. FSA significantly exhibited potent 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity (p<0.05) with an IC₅₀ value of 0.157 mg/mL and showed moderate anti-acetylcholinesterase activity with an IC₅₀ value of 1.20 μg/mL. These results indicated the potential of FSA for the development of therapeutic or preventive agents of cancer and Alzheimer’s disease mainly through cytotoxic effect and AChE (acetylcholinesterase) inhibition as well as additional antioxidant capacities.     

养殖大黄鱼在自然海区降温不同阶段抗氧化水平及血清酶活性的变化

为了解越冬期间水温下降对大黄鱼抗氧化水平和血清酶活性的影响, 作者研究了养殖大黄鱼(Pseudosciaena crocea)冬季海区自然降温不同阶段(20、16、12、10、8℃)肝脏和肌肉中抗氧化水平及血清酶活性的变化。结果显示: 自然降温过程中, 肝脏中3 种抗氧化酶变化趋势不同, 其中SOD 活性呈升高趋势, 8℃时SOD活性最强; POD 活性呈先升高后降低的变化趋势, 16℃时活性最高; CAT 活性呈下降趋势; 而肌肉中这3 种抗氧化酶活性均呈下降趋势。肝脏中GSH 和MDA 含量在16℃时最高; 肌肉中的3 种抗氧化酶活性、GSH 和MDA 含量以及总抗氧化能力(T-AOC)均明显低于肝脏中, 反映了肝脏对清除自由基具有重要作用, 在抗氧化调节方面起到主要作用。血清酶ALT、AST、ALP、LDH 及CK-MB 随水温自然下降酶活性均呈现降低趋势, 即20℃时酶活性最强; CK 和LIP 随着水温降低, 呈先上升再下降的趋势; ADA 和GGT 随水温降低活性呈上升趋势。血清酶的不同变化, 说明水温对大黄鱼血清酶活性有一定的影响。