丙二醛

丙二醛（MDA）作为在植物细胞膜过氧化反应过程中的一种分解产物，其含量和植物受伤害的程度密切相关，往往被当作植物受伤害程度的指标之一。MDA可以与植物体内的一些蛋白质以及核酸等物质发生反应，致使植物细胞受到损伤，影响植物诱导抗病性。

2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，丙二醛在3类致癌物清单中。

形态特征

无色针状晶体，熔点 72～74℃，一般含两个结晶水，60℃下真空干燥可得碘化钠物，易潮解，纯的丙二醛在中性条件下稳定，但在酸性条件下不稳定。由乙醛和甲酸乙酯在碱作用下缩合而得，可在高真空下升华精制，主要用于医药中间体、感光色素的原料。与蛋白质不相容，有潜在的致癌性。生物体内，自由基作用于脂质发生过氧化反应，氧化终产物为丙二醛，会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，且具有细胞毒性。脂质氧化终产物丙二醛(MDA)在体外影响线粒体呼吸链配位化合物及线粒体内关键酶活性。

研究方法

采用不同浓度MDA体外干预大鼠肝线粒体，氧电极法检测线粒体呼吸控制率（RCR）、磷氧比（P/O），测定呼吸链复合物及α-戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶活性。结果：线粒体经MDA作用后，以DL-苹果酸/谷氨酸或琥珀酸作底物，线粒体两条呼吸途径对MDA呈现不同的耐受力，前者在MDA100μmol/L时RCR显着降低（P\u003c0.05），400μmol/L时P/O降低（P\u003c0.05）；后者MDA浓度达到400和800μmol/L时，线粒体P/O及RCR值显着降低（P\u003c0.05）。丙酮酸脱氢酶及α-酮戊二酸脱氢酶分别在50μmol/L和100μmol/L时活性下降（P\u003c0.05），而MDA浓度达到1mmol/L时，苹果酸脱氢酶活性降低（P\u003c0.05）。呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ分别在MDA400和800μmol/L时最大反应速度（Vm）降低（P\u003c0.05），但MDA（0～3.2 mmol/L）对呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ的Vm及米氏常数（Km）没有影响。结论：MDA对线粒体呼吸链及α-酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶存在不同程度的损伤作用，不同酶对MDA损伤的敏感程度有所差异，本研究中相关酶受MDA损伤的次序可能是：丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅰ、呼吸链复合物Ⅱ、苹果酸脱氢酶、呼吸链复合物Ⅲ、Ⅳ.

测量方法

一：原理

丙二醛（MDA）是常用的膜脂过氧化指标，在酸性和高温度条件下，可以与硫代巴比妥酸（tba）反应生成红棕色的三甲川（3，5，5-三甲基恶唑2，4-二酮），其最大吸收波长在532nm。但是测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰，其中最主要的是可溶性糖，糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm，但532nm处也有吸收。植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加，因此测定植物组织中MDA—TBA反应物质含量时一定要排除可溶性糖的干扰。低浓度的铁离子能够显着增加TBA与蔗糖或MDA显色反应物在532、450nm处的消光度值，所以在蔗糖、MDA与TBA显色反应中需一定量的铁离子，通常植物组织中铁离子的含量为每克千重100—300ug/g，根据植物样品量和提取液的体积，加入Fe3+的终浓度为0.5umol/L。

二：试剂

1：质量分数为10%三氯乙酸（TCA）；

2：质量分数0.6%硫代巴比妥酸：先加少量的氢氧化钠（1mol·L-1）溶解，再用10%的三氯乙酸定容；

三：方法

1：MDA的提取 称取剪碎的试材1g，加入2mll0%TCA和少量石英砂，研磨至匀浆，再加8mlTCA研磨，匀浆在4000r/min离心10min，上清液为样品提取液。

2：显色反应和测定 吸取离心的上清液2ml（对照加2ml蒸馏水），加入2ml0.6%tba溶液，混匀物于沸水浴上反应15min，迅速冷却后再离心。取上清液测定532、600和450nm波长下的消光度。

四：结果

C1=11.71D450

C2={6.45(D532 - D600) - 0.56D450}NW-1

C1——可溶性糖的浓度（mmol/L）

C2——MDA的浓度（·umol/L）

D450、0532、D600分别代表450、532和600nm波长下的消光度值。

N：提取液总体积（ml）

W：植物组织鲜重

参考资料

世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单 3类致癌物清单(共502种).绍兴市市场监督管理局.2024-03-22