库拉索芦荟凝胶汁对废电池胁迫下绿豆保护酶的影响 (4)
2.2库拉索芦荟凝胶汁对废电池胁迫下绿豆幼苗SOD活性的影响
SOD是一类广泛存在于生物界的金属酶类，它是植物抗氧化系统的第一道防线，与细胞的需氧代谢密切相关，它能够清除细胞中多余的活性氧簇（ROS）。一旦细胞内累积的ROS时达到较高浓度时，植物便通过提高体内SOD的活性来调节ROS代谢[15-16]。如图2显示，绿豆幼苗中SOD活性变化趋势与POD相近，在废电池胁迫下SOD的活性显著降低，与清水对照组相比降低了约49.73%，用低浓度的库拉索芦荟凝胶汁处理废电池胁迫下的材料后，其SOD活性显著提高，在一定浓度范围内（25-100 mg/mL）SOD活性随着库拉索芦荟凝胶汁浓度的升高而升高，当芦荟凝胶汁浓度超过100 mg/LSOD的活性开始降低，说明库拉索芦荟凝胶汁能缓解废电池液对绿豆幼苗SOD酶的毒害作用，且在一定范围内芦荟凝胶汁对废电池胁迫的缓解作用随着浓度的升高而升高，而浓度过高的芦荟凝胶汁对SOD活性的改善效果并不显著甚至还会抑制它的活性。
图2 SOD活力的变化
2.3库拉索芦荟凝胶汁对废电池胁迫下绿豆幼苗CAT活性的影响
CAT普遍存在于植物体内的组织、器官中，含铁，是一种血红蛋白酶，能够促使过氧化氢分解成为氧分子和水分子，以清除植物体内的过氧化氢，从而使细胞免受过氧化氢的毒害，是生物防御系统的关键酶之一[17]。CAT的活性和植物机体的抗寒、抗病能力以及植物的代谢强度相关联。正如图3所示，与清水组相比，废电池胁迫下的绿豆幼苗中的CAT活性下降了大约34.60%，这说明废电池中含有的一些物质能够影响绿豆的CAT的活性，对其生长发育产生一定的影响。用芦荟凝胶汁处理逆境胁迫下的材料后，CAT的活性明显升高，随着浓度的增大CAT活性也随之上升，在芦荟凝胶汁浓度为100 mg/L时最大然后降低，这个结果充分说明一定浓度范围内芦荟凝胶汁能够缓解废电池液对CAT活性的影响，超过一定浓度这种缓解作用开始降低。
图3 CAT活力的变化
2.4库拉索芦荟凝胶汁对废电池胁迫下绿豆幼苗APX活性的影响
图4 APX活力的变化
APX普遍存在于植物的细胞质和细胞壁中，是一种含铜的酶，能够利用抗坏血酸作为电子供体催化抗坏血酸的氧化，与其他氧化还原反应相偶联，起到末端氧化酶的作用，具有抗衰老等作用，是植物体内物质代谢的重要物质[18]。由图4可知，废电池处理后的绿豆APX活性降低了27.37%，用一定浓度的芦荟凝胶汁处理绿豆后APX的活性升高，这说明芦荟凝胶汁确实能够改善废电池胁迫对APX带来的影响，而在本实验过程中设定的范围内，随着芦荟凝胶汁浓度升高APX的活性先升高然后减低，其中芦荟凝胶汁浓度达到100 mg/mL时最大。
3讨论与结论
在正常情况下，植物体内的POD、CAT、SOD等抗氧化酶通过协同作用，清除机体在新成代谢的过程中产生的羟自由基、超氧物阴离子自由基、过氧化氢等ROS，使ROS保持在较低水平，减轻其对植物的伤害。而高浓度的重金属胁迫会导致机体的氧代谢平衡失调，加快ROS的产生，当ROS的量超出抗氧化酶的清除能力，将导致SOD、POD等的活性降低[2,14]。实验结果表明，废电池液会影响绿豆幼苗，使机体内POD、SOD、CAT等的活性明显降低，进而影响绿豆幼苗的生长发育。而当使用一定浓度的库拉索芦荟凝胶汁处理废电池胁迫下的绿豆幼苗时，POD、SOD、CAT等的活性明显提高，这说明芦荟凝胶汁中的某些生物活性物质诱导抗氧化酶的生成增强了它们的活性，缓解了废电池带来的毒害作用，使植物的抗逆境胁迫能力得到提高。
综上所述，用一定浓度的库拉索芦荟凝胶汁处理废电池胁迫下的绿豆幼苗，能够调节其抗氧化酶的活性，并诱导绿豆抗氧化酶的产生，从而缓解废电池对植物的毒害作用，提高其抗逆性，促进植物的生长发育。从各项指标的变化幅度来看，100 mg/mL的芦荟凝胶汁缓解效果最好，而高浓度芦荟凝胶汁对植物的缓解作用减弱。
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