芥子醛的相关研究

概述^[1-2]

芥子醛是一种有机化合物物质，存在于白兰地中，还可影响棉纤维的生长发育。

相关研究^[1]

基于苯丙烷类化合物的含量和木质素单体类型的比率（S：G）均影响细胞壁的性质，杨家平研究了形成不同木质素单体的两种关键中间产物（松柏醛和芥子醛）对体外培养棉纤维生长发育的影响。本研究利用苯丙烷代谢中间产物芥子醛、松柏醛分别进行了饲喂受精胚珠(0DPA)离体培养纤维的试验，首先结合图像数字化处理技术，对不同时期(5d、10d、15d、20d)培养纤维的生长状态进行了对比分析；随后利用RT-PCR技术研究了苯丙烷代谢途径关键酶基因及纤维伸长相关基因在不同底物饲喂的各发育时期纤维中的相对表达情况；最后利用乙酰溴法对不同底物饲喂培养27d的棉纤维进行了生化分析。

得到以下几点主要研究结果：（1）饲喂一定浓度（100μmol/L、200μmol/L）的芥子醛、松柏醛对棉纤维生长都有抑制作用，抑制程度者为芥子醛200μmol/L，其长度抑制率达10.56%（P＜0.01），面积抑制率达14.5%（P＜0.01）；其次为松柏醛200μmol/L处理，长度抑制率达7.99%（P＜0.01），面积抑制率达13.9%（P＜0.01）。芥子醛100μmol/L处理较CK长度减短了6.23%（P＜0.05），面积减小了8.59%（P＜0.05）；松柏醛100μmol/L处理较CK减短了4.58%（P＜0.05），面积减少了7.23%（P＜0.05）。

（2）为了进一步探索苯丙烷类化合物对棉纤维发育的影响，本研究利用RT-PCR技术研究了苯丙烷代谢途径关键酶基因及纤维伸长相关基因在不同底物饲喂的各发育时期纤维中的相对表达情况。研究表明本实验的实验组PAL、C4H、O-甲基化酶基因和参与还原反应的酶基因表达量均相较CK高，且高浓度（200μmol/L）处理较低浓度（100μmol/L）处理表达量高。可见100μmol/L、200μmol/L的芥子醛、松柏醛处理的可以增加苯丙烷代谢途径中的相关基因的表达量，而且高浓度（200μmol/L）的增加效果较低浓度（100μmol/L）明显。

对比芥子醛、松柏醛处理，发现实验饲喂同浓度芥子醛的处理的基因表达量较松柏醛高，可见芥子醛处理对苯丙烷代谢途径中的相关基因表达量的影响更为显著。（3）利用乙酰溴法对不同底物饲喂培养的27d棉纤维进行了生化分析。试验结果为对照组的木质素含量为5.48%，比芥子醛200μmol/L处理低1.27%，比松柏醛200μmol/L处理低0.76%。经SPSS软件分析相关性，对照组与松柏醛200μmol/L处理达显著水平（P＜0.05），与芥子醛200μmol/L处理达极显著水平（P＜0.01）。本试验利用胚珠离体培养体系，从生长形态、相对定量以及化学分析等角度证实外源芥子醛、松柏醛对棉纤维的生长发育有重要的影响，为进一步了解苯丙烷类化合物在棉纤维发育过程中的作用机制奠定了基础。

检测方法^[2]

1 仪器

岛津 LC-20A 高效液相色谱仪 （二极管阵列检测器）、 waters C18 色谱柱、 二级管阵列检测器。

2 试剂

芥子醛、松柏醛标准溶液（sigma 公司，色谱纯）；实验用水（超纯水）；5%乙腈溶液：用量筒量取 950mL 超纯水、 50mL乙腈、 1mL 乙酸混合到洗脱瓶，摇匀后，用 0.45um 无机滤膜过滤，再超声 15min。95%乙腈溶液：用量筒量取 950mL 乙腈、 50mL超纯水、 1mL 乙酸混合到洗脱瓶，摇匀后，用 0.45μm有机滤膜过滤，再超声 15min。

3 样品前处理

用针头取 3mL 左右稀释后的样品（稀释倍数根据实际情况而定，使稀释后待测物质的含量不超过10.0mg/lL），用 0.45μm 滤膜过滤，转入样品瓶。

4 方法条件

流动相：流动相：A（95%水 +5%乙腈）：B（95%乙腈 +5%水），梯度条件如下：运行时间(min)：0、20、22、26；B(%)：15、70、100、15；检测波长：480nm；流速：0.7mL/min；进样量：10μL。

5 实验方法的回收率

对已知芥子醛、松柏醛含量的样品中加入一定量的芥子醛、 松柏醛标物进行测量，计算回收率，结果如下表所示：

6 检出限和定量限

以 3 倍信噪比计算检出限，以 10 倍信噪比计算定量限，结果见下表：

7 结论

综上所述，采用本方法 20min 之内可以完成酒样中芥子醛、 松柏醛的分析，方法可靠、 精密度良好。

主要参考资料

[1] 杨家平. 芥子醛、松柏醛对离体培养棉纤维生长发育及相关基因表达影响的研究[D].新疆农业大学,2012.

[2]刘嘉飞.白兰地中芥子醛、松柏醛的测定[J].酿酒,2013,40(02):98-99.