DiBAC4(3)-细胞膜电位染料

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3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物 细菌膜电位

3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物 细菌膜电位

3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物细菌膜电位3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物与细菌膜电位1. 介绍在生物化学和微生物学领域,细菌膜电位是一个十分重要的概念。

细菌膜电位是指细菌细胞膜内外两侧离子的电化学梯度所形成的电位差,对于细菌细胞的代谢活动、生长和存活起着至关重要的作用。

2. 3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物的作用3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物是一种广泛应用于生物化学实验室的荧光探针,它能够与细菌膜特定的蛋白结合,影响细胞内钾离子的流动并改变细菌膜电位。

通过与3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物的结合,可以观察和分析细菌膜电位的变化,进而研究其对细菌代谢和生长的影响。

3. 3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物在细菌膜电位研究中的应用3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物与细菌膜电位的关系一直是科学家们关注的热点。

通过荧光显微镜和其他生物物理学技术,研究人员可以观察和测量细菌膜电位的变化,揭示3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物对细菌活动的影响机制。

这些研究成果有助于更深入地理解细菌代谢调控和药物抗性机制。

4. 3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物对细菌膜电位的影响机制在研究中发现,3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物能够结合在细菌膜的蛋白质上,并改变细胞内外的离子平衡,导致细菌膜电位的变化。

这种变化可能会影响细菌细胞内的代谢通路和信号转导,进而影响其生长和存活。

3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物也可作为荧光探针,通过荧光成像技术实时监测细菌膜电位的动态变化,为相关研究提供了重要的实验手段。

5. 个人观点和总结从事生物化学和微生物学研究多年,我对3,3'-二丙基硫杂二羰花青碘化物与细菌膜电位的相互作用深感兴趣。

这一研究领域不仅有助于深入理解细菌的代谢机制和耐药性形成的原理,还为开发新的抗菌药物和治疗策略提供了理论基础。

介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究

介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究

㊀㊀2023年6月第38卷第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY㊀Vol.38No.3Jun.2023㊀收稿日期:2022-04-25;修回日期:2022-07-24;出版日期:2023-06-15基金项目:国家自然科学基金项目(32072356);河南省重大公益专项项目(201300110100)作者简介:王博华(1998 ),男,河南省周口市人,郑州轻工业大学硕士研究生,主要研究方向为肉制品加工与安全控制㊂E-mail :wangbh1212@通信作者:白艳红(1975 ),女,辽宁省彰武县人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为肉制品加工与安全控制㊂E-mail :baiyanhong212@163.com王博华,薛冬,董闪闪,等.介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究[J].轻工学报,2023,38(3):17-24,54.WANG B H,XUE D,DONG S S,et al.Inactivation effect and mechanism of dielectric barrier discharge plasma against Listeria monocytogenes [J].Journal of Light Industry,2023,38(3):17-24,54.DOI:10.12187/2023.03.003介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究王博华,薛冬,董闪闪,白艳红郑州轻工业大学食品与生物工程学院/河南省冷链食品质量与安全控制重点实验室,河南郑州450001摘要:采用扫描电子显微镜(SEM )㊁流式细胞分析㊁荧光染色等方法研究介质阻挡放电(Dielectric BarrierDischarge ,DBD )等离子体对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes )的杀灭效果及对其细胞形态㊁细胞膜变化㊁胞内活性氧(Reactive Oxygen Species ,ROS )水平等的影响㊂结果表明:经放电功率为20.8W 的DBD 等离子体处理80s 后,L .monocytogenes 菌落数从初始8.26lg CFU /mL 降低至1.30lg CFU /mL ,其胞内ROS 相对水平显著升高了9.5倍(P <0.05);DBD 等离子体处理会破坏L .monocytogenes 的细胞形态,增强细胞膜通透性并使其发生去极化,且细胞损伤程度随处理时间的延长而显著增加;经DBD 等离子体处理后,生理盐水的pH 值显著降低,氧化还原电位(ORP )㊁NO -3㊁NO -2和H 2O 2浓度均显著升高㊂DBD 等离子体杀灭L .monocytogenes 的作用机制是其可损伤细胞膜㊁诱导氧化应激损伤等㊂关键词:介质阻挡放电等离子体;单增李斯特菌;杀灭效果;作用机制中图分类号:TS201.3㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:2096-1553(2023)03-0017-090 引言由微生物引起的食源性疾病严重威胁着人类健康,已成为世界公共卫生重要问题之一㊂据报道[1],2018年中国共发生107起由食源性病原菌导致的食物中毒事件,中毒人数高达4958人,占食物中毒总人数的63.11%㊂因此,有必要采取合适的加工方法保证食品的安全性㊂虽然传统热杀菌技术能够有效杀灭微生物,但同时会对食品的营养成分及感官品质造成不良影响㊂为了满足人们对食品安全和营养的需求,非热杀菌技术在食品加工领域的应用受到广泛关注[2-3]㊂大气压冷等离子体(Atmospheric Cold Plasma,ACP)是一种新型非热加工技术,具有处理时间短㊁温度低㊁无污染等优点,在食品加工等领域展现出广阔的应用前景[4-6]㊂已有研究[7-8]表明,ACP 能够有效杀灭食品和农产品表面的微生物,同时保持其营养品质并延长货架期㊂目前,主要通过介质阻挡放㊃71㊃㊀2023年6月第38卷第3期㊀电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)㊁电晕放电㊁微波放电等方式产生冷等离子体[9]㊂陈玥等[10]研究发现,经DBD等离子体(功率为70W,电极板间距为6mm)处理18s和14s后,大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)分别由初始的8lg CFU/mL降低至检测限以下;M.L.Li 等[11]研究发现,经放电电压为45kV的DBD等离子体处理1min后,鲜切草莓表面好氧细菌㊁酵母和霉菌总数均显著降低;与对照组相比,处理组鲜切草莓在4ħ下贮藏7d后,菌落总数降低了1.41lg CFU/g㊂本课题组前期对ACP的杀菌作用及应用进行了大量研究,发现DBD等离子体对大肠杆菌O157: H7㊁金黄色葡萄球菌等食源性病原菌均具有良好的杀灭效果,且不会影响鲜切苹果品质和抗氧化能力[12]㊂但目前有关DBD等离子体杀灭微生物的研究多集中在处理参数优化㊁食品品质变化规律等方面,对DBD等离子体杀灭微生物的作用机理研究尚不充分㊂基于此,本文拟以常见的食源性致病菌单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)为研究对象,探究DBD等离子体对L.monocytogenes的杀灭效果,以及对其细胞形态㊁细胞膜变化(通透性㊁完整性和膜电位变化)㊁胞内活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)水平等的影响,以期揭示DBD等离子体杀灭L.monocytogenes的作用机制,为ACP技术在食品杀菌领域的拓展应用提供参考㊂1㊀材料与方法1.1㊀主要材料与试剂L.monocytogenes(ATCC15313),美国标准菌种保藏中心(ATCC);大豆酪蛋白琼脂(TSA)培养基㊁胰酪大豆胨液体(TSB)培养基,北京澳博星生物技术有限责任公司;乙酸异戊酯㊁N-1-萘乙二胺盐酸盐㊁碘化丙啶(PI)㊁50%(体积分数)戊二醛,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability试剂盒㊁DiBAC4(3),美国Thermo Fisher Scientific公司;2 ,7 -二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)㊁2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)㊁二甲基亚砜㊁二甲酚橙,上海麦克林生化科技有限公司㊂以上试剂均为分析纯㊂1.2㊀主要仪器与设备CTP-2000K型等离子体实验装置,南京苏曼电子有限公司;MJ-54A型高压灭菌锅,上海施都凯仪器设备有限公司;Regulus8100型高分辨场发射扫描电子显微镜(SEM),日本Hitachi公司;NanoDrop 2000型超微量分光光度计,美国Thermo Fisher Sci-entific公司;5427R型高速冷冻离心机,德国Eppen-dorf公司;Spark20型多功能微孔板读数仪,瑞士Tecan公司;CytoFLEX S型流式细胞仪,美国Beck-man Coulter公司;UV-1800PC型紫外-可见分光光度计,上海美析仪器有限公司㊂1.3㊀实验方法1.3.1㊀菌悬液制备㊀将L.monocytogenes菌种从-80ħ冰箱中取出,分别在TSA培养基平板上活化2次后,用无菌接种环挑取单菌落接种于TSB培养基中,置于37ħ㊁120r/min摇床中振荡培养12h;于4000r/min㊁4ħ条件下离心10min,去上清液,菌体用0.85%无菌生理盐水洗涤2次(离心同上);再用0.85%无菌生理盐水重悬浮,调整细胞浓度至108~109CFU/mL㊂1.3.2㊀DBD等离子体杀菌效果评价㊀取2mL细胞浓度为108~109CFU/mL的菌悬液于石英反应釜中,放入DBD等离子体装置电极板之间,设备示意图如图1所示㊂调节电极板间距为10mm㊁功率为20.8W,分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后取样,于4ħ㊁12000r/min条件下离心1min,弃上清液,收集菌体并重悬浮于1mL无菌磷酸缓冲盐溶液(PBS缓冲液,0.1mol/L,pH值为7.4)中;用0.85%无菌生理盐水进行梯度稀释,选取适宜稀释梯度的菌液进行平板涂布,于37ħ条件下培养24h 后进行菌落计数,结果显示为lg CFU/mL㊂每个稀释梯度均重复3次㊂1.3.3㊀L.monocytogenes细胞表面形态表征㊀采用SEM观察经DBD等离子体处理后的L.monocytogenes 细胞表面形态变化[13]㊂菌悬液经放电功率为20.8W的DBD等离子体分别处理0s㊁40s㊁60s和80s后,于4ħ㊁12000r/min条件下离心2min,弃上清液;加入500μL体积分数为2.5%的戊二醛溶㊃81㊃㊀王博华,等:介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究液(已预冷),并于4ħ固定4h,于4ħ㊁8000r/min 条件下离心6min,去除固定液,用无菌PBS缓冲液清洗3次;依次使用体积分数为10%㊁30%㊁50%㊁70%㊁90%和100%的乙醇溶液逐级脱水10min,其中100%梯度乙醇脱水2次;再用乙酸异戊酯溶液置换乙醇2次,每次10min,离心(条件同上),弃上清液,留微量液体,混匀后滴加到洁净的硅片上,30ħ烘干过夜㊂利用真空蒸镀仪喷金150s后,采用高分辨场发射SEM进行观察㊂1.3.4㊀L.monocytogenes胞外核酸和蛋白质释放量测定㊀菌悬液经放电功率为20.8W的DBD等离子体分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后,收集菌液,于4ħ㊁12000r/min条件下离心2min,收集上清液㊂采用超微量分光光度计测定上清液中核酸和蛋白质的释放量/(μg㊃mL-1)[10]㊂1.3.5㊀L.monocytogenes细胞膜完整性评价㊀参照LIVE/DEAD BacLight bacterial viability试剂盒说明,采用SYTO9/PI探针评价DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞膜完整性的影响[14]㊂菌悬液经放电功率为20.8W的DBD等离子体分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后,于4ħ㊁12000r/min 条件下离心2min,弃上清液,收集菌体细胞并用无菌PBS缓冲液洗涤2次后,重悬浮于1mL无菌PBS缓冲液中;各组样品中先加入1.5μL SYTO9染液(3.34mmol/L),混匀,室温暗处反应15min后,离心(条件同上),弃上清液,用无菌PBS缓冲液洗涤1次后重悬浮;加入1.5μL PI染液(20mmol/ L),混匀,室温暗处反应15min后,离心(条件同上),弃上清液,用无菌PBS缓冲液洗涤1次后重悬浮㊂采用流式细胞仪检测样品,每个样品收集20000个细胞,使用CytExpert软件进行数据分析㊂1.3.6㊀L.monocytogenes细胞膜电位测定㊀采用DiBAC4(3)探针检测L.monocytogenes细胞膜电位的变化[15]㊂菌悬液经放电功率为20.8W的DBD等离子体分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后,于4ħ㊁12000r/min条件下离心2min,弃上清液,收集菌体细胞并用无菌PBS缓冲液洗涤2次后,重悬浮于无菌PBS缓冲液中;加入终质量浓度为0.5μg/mL的DiBAC4(3)染液,于室温避光孵育2min后,离心收集菌体并重悬浮于无菌PBS缓冲液中㊂采用多功能微酶标仪测定样品荧光强度,激发波长为488nm,发射波长为525nm㊂1.3.7㊀L.monocytogenes胞内ROS水平测定㊀采用DCFH-DA探针检测L.monocytogenes胞内ROS水平[16]㊂菌悬液经放电功率为20.8W的DBD等离子体分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后,于4ħ㊁12000r/min条件下离心2min,弃上清液,并用0.85%无菌生理盐水洗涤菌体2次并重悬浮;加入终浓度为10μmol/L的DCFH-DA试剂,于37ħ避光孵育20min;反应结束后,于4ħ㊁12000r/min 条件下离心2min,弃上清液,收集菌体并用无菌PBS缓冲液洗涤2次㊂采用多功能酶标仪测定样品荧光强度,激发波长为488nm,发射光波长为525nm㊂1.3.8㊀DBD等离子体处理后生理盐水理化性质测定㊀取2mL0.85%无菌生理盐水,使用DBD等离子体装置在20.8W条件下分别处理0s㊁20s㊁40s㊁60s和80s后,收集各处理组样品,测定其pH值㊁氧化还原电位(ORP),以及H2O2㊁NO-3和NO-2的浓度㊂1)pH值:采用pH计测定样品的pH值㊂2)ORP:采用复合ORP电极测定样品的ORP㊂3)H2O2浓度:参考M.Akagawa等[17]的方法,将待测样品经超纯水适当稀释后,取待测稀释样品100μL,加入1mL FOX试剂并混匀,避光反应2h,于560nm处测定吸光度;配制H2O2(0~40μmol/ L)标准溶液,在上述相同条件下于560nm处测定吸光度并绘制标准曲线,根据标准曲线计算样品中的H2O2浓度㊂4)NO-3浓度:参考M.Ali等[18]的方法,将待测样品用超纯水稀释适当倍数,取5mL稀释样品,依次加入100μL HCl溶液(1moL/L)和10μL氨基磺酸溶液(体积分数为0.8%)并混匀,于220nm处测定吸光度;以终浓度为0~500μmol/L的NO-3标准溶液绘制标准曲线,根据标准曲线计算样品中的NO-3浓度㊂5)NO-2浓度:参考Q.S.Xiang等[13]的方法,将待测样品用超纯水稀释适当倍数,取5mL稀释样品,加入100μL磺胺溶液(10g/L)并混匀,于室温㊃91㊃㊀2023年6月第38卷第3期㊀避光孵育2min,加入100μL N-1-萘乙二胺盐酸盐溶液(1g/L),室温避光反应20min,测定540nm处吸光度;以终浓度为0~20μmol/L的NO-2标准溶液绘制标准曲线,根据标准曲线计算样品中的NO-2浓度㊂1.4㊀数据处理所有实验均重复3次,实验结果表示为(平均值ʃ标准差)㊂采用Origin软件绘图,SPSS软件(Version26.0)进行实验数据单因素方差分析(ANOVA),利用LSD法进行多重比较,P<0.05表示差异显著㊂2㊀结果与分析2.1㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes的杀灭效果分析㊀㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes的杀灭效果如图1所示㊂由图1可知,DBD等离子体能够有效杀灭L.monocytogenes,且杀灭效果随处理时间的延长而增强㊂与未经DBD等离子体处理相比,经放电功率为20.8W的DBD等离子体处理60s后,L.monocytogenes菌落数由初始的8.26lg CFU/mL显著降低至2.49lg CFU/mL(P<0.05);延长处理时间至80s,L.monocytogenes菌落数显著降至1.30lg CFU/mL㊂X.Y.Liao等[19]研究发现,在相同放电功率下,E.coli菌落数也随着DBD等离子体处理时间的延长而逐渐降低;经放电功率为40W的DBD等离子体处理20s后,E.coli菌落数下降了约1.0lg CFU/mL;延长处理时间至40s时,E.coli菌落数下降了4.2lg CFU/mL㊂这与本研究结果较一致㊂2.2㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞形态的影响分析㊀㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞形态的影响如图2所示㊂由图2可知,未经DBD等离子体处理的L.monocytogenes细胞呈现典型杆状结构,表面完整㊁光滑;经DBD等离子体处理40s后,部分L.monocytogenes细胞表面粗糙,且出现皱缩现象;当处理时间为60s时,L.monocytogenes细胞表面出现凹陷和皱缩;继续延长处理时间至80s,L.monocytogenes表面出现明显的褶皱和孔洞,变形严重㊂以上结果表明,DBD等离子体处理破坏了L.monocytogenes的细胞形态,可能会进一步造成胞内组分泄露并影响其正常生长代谢[10]㊂2.3㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞膜变化的影响分析2.3.1㊀对L.monocytogenes细胞膜通透性的影响㊀细胞膜作为细胞的主要结构成分,在维持细胞正常生理代谢等方面具有重要作用㊂当细胞膜通透性遭到破坏后,会导致细胞内核酸㊁蛋白质等大分子物质的泄漏[20]㊂DBD等离子体处理对L.monocytogenes核酸和蛋白质泄露的影响如图3所示㊂由图3可知,L.monocytogenes上清液中核酸和蛋白质释放量㊀㊀图1㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes的杀灭效果Fig.1㊀Inactivation effect of L.monocytogenes inducedby DBD plasma treatment图2㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞形态的影响Fig.2㊀Effect of DBD plasma treatment on themorphology of L.monocytogenes cells ㊃02㊃㊀王博华,等:介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究随着DBD等离子体处理时间的延长而显著升高㊂未经DBD 等离子体处理的上清液中,核酸和蛋白质图3㊀DBD 等离子体处理对L .monocytogenes 核酸和蛋白质泄露的影响Fig.3㊀Effect of DBD plasma treatment on theleakages of nucleic acids and proteinsof L .monocytogenes cells㊀㊀含量分别为8.57μg /mL 和48.39μg /mL;经DBD等离子体分别处理20s㊁40s㊁60s 和80s 后,L .monocytogenes 胞外核酸释放量分别升高至15.23μg /mL㊁18.78μg /mL㊁22.90μg /mL 和25.49μg /mL(P <0.05),胞外蛋白质释放量分别升高至63.07μg /mL㊁81.87μg /mL㊁149.14μg /mL 和170.47μg /mL(P <0.05)㊂这可能是DBD 等离子体在放电过程中产生的㊃OH㊁O 3㊁H 2O 2等氧化性物质会破坏L.monocytogenes 细胞中肽聚糖的化学键,导致细菌细胞壁和细胞膜发生损伤,进而造成胞内物质泄露㊂此外,细胞膜上不饱和脂肪酸的磷脂双分子层极易被ROS 氧化,造成细胞膜损伤[17]㊂上述结果表明,DBD 等离子体处理会增强L .monocytogenes 细胞膜通透性,引起核酸㊁蛋白质等胞内组分泄露至胞外,进一步影响其生理生化功能,导致细胞损伤甚至死亡㊂2.3.2㊀对L .monocytogenes 细胞膜完整性的影响㊀PI 不能穿过拥有完整细胞膜结构的细胞,只能进入细胞膜受损的细胞,与DNA 或RNA 结合后发出红色荧光,而SYTO9可进入具有完整细胞膜结构的细胞并与核酸结合后发出绿色荧光㊂DBD 等离子体处理L.monocytogenes 细胞后的SYTO9/PI 染色流式散点图如图4所示,其中,门Q1-UL(左上)表㊀㊀图4㊀DBD 等离子体处理L .monocytogenes 细胞后的SYTO9/PI 染色流式散点图Fig.4㊀Flow cytometry scatter diagrams of SYTO9/PI staining for L .monocytogenes cells treated with DBD plasma㊃12㊃㊀2023年6月第38卷第3期㊀示死亡细胞(SYTO9-,PI+);门Q1-UR(右上)表示膜受损细胞(SYTO9+,PI+);门Q1-LL(左下)表示未染色细胞(SYTO9-,PI-),该区域可能是由于DNA或RNA受损,而细胞仍然完好无损或细胞裂解成碎片,因此无法与核酸结合染色[21-22];门Q1-LR(右下)表示细胞膜完整的活细胞(SYTO9+,PI-)㊂由图4可知,未经DBD等离子体处理时,大部分L.monocytogenes细胞(90.63%)位于门Q1-LR(右下),表明其具有完整的细胞膜,未能被PI染色㊂经DBD等离子体处理不同时间(20s㊁40s㊁60s和80s)后,门Q1-LR(右下)内活细胞率显著降低,当处理时间为80s时,活细胞率降低至29.71%;此外,与未经DBD等离子体处理(0.75%)相比,门Q1-UR(右上)内膜受损细胞比例显著升高,当处理时间为80s时,膜受损细胞比例显著升高至46.50%,表明DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞膜造成了损伤,且损伤程度随处理时间的延长而增强㊂2.3.3㊀对L.monocytogenes细胞膜电位的影响㊀膜电位是指细胞膜内外的电势差,在微生物能量转化㊁pH稳态㊁主动转运㊁环境传感等生理及行为调控等过程中起着重要作用[23]㊂作为一种膜电位敏感染料,DiBAC4(3)只能进入去极化细胞,并与胞内蛋白质或膜结合,在疏水环境中发出较强的荧光㊂DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞膜电位的影响如图5所示㊂由图5可知,与未经DBD等离子体处理相比,经DBD等离子体处理20~80s后,L.monocytogenes细胞中DiBAC4(3)相对荧光强度显著升高㊂当处理时间分别为40s和80s时,L.monocytogenes细胞中DiBAC4(3)相对荧光强度分别升高了约1.5倍和3.2倍㊂上述结果表明,经DBD等离子体处理后,L.monocytogenes细胞膜发生了去极化,从而干扰了其细胞正常代谢功能,最终导致细胞死亡㊂2.4㊀DBD等离子体对L.monocytogenes胞内ROS相对水平的影响㊀㊀ROS在微生物信号传导㊁维持胞内平衡等方面具有重要作用,但胞内ROS的大量累积会引起氧化应激,导致细胞损伤甚至死亡[24]㊂DCFH-DA是一种细胞渗透性探针,已被广泛应用于胞内ROS的检测㊂DCFH-DA进入细胞后,会被胞内酯酶转化为非荧光物质DCFH,而DCFH可被胞内ROS氧化并形成高荧光的2 ,7 -二氯二氢荧光素(DCF)[23]㊂DBD等离子体处理对L.monocytogenes胞内ROS水平的影响如图6所示㊂由图6可知,与未经DBD等离子体处理相比,随着DBD等离子体处理时间的延长,L.monocytogenes细胞中的胞内ROS相对水平显著升高;经DBD等离子体分别处理20s㊁40s㊁60s和80s后,L.monocytogenes细胞中的胞内ROS相对水平分别升高了2.0倍㊁4.7倍㊁6.6倍和9.5倍(P<0.05)㊂上述结果表明,DBD等离子体放电过程中产生的大量ROS会进入L.monocytogenes细胞内,造成细胞膜㊁核酸㊁脂质㊁蛋白质等发生氧化损伤,进而破坏细胞结构和代谢功能,最终导致细胞死亡[25]㊂图5㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes细胞膜电位的影响Fig.5㊀Effect of DBD plasma treatment on themembrane potential of L.monocytogenes cells图6㊀DBD等离子体处理对L.monocytogenes胞内ROS相对水平的影响Fig.6㊀Effect of DBD plasma treatment on theintracellular ROS levels of L.monocytogenes cells ㊃22㊃㊀王博华,等:介质阻挡放电等离子体对单增李斯特菌的杀灭效果及作用机制研究2.5㊀DBD 等离子体处理对生理盐水理化指标的影响分析㊀㊀DBD 等离子体处理对生理盐水理化指标的影响见表1㊂由表1可知,经DBD 等离子体处理20~80s 后,0.85%无菌生理盐水的pH 值显著降低(P <0.05),这与先前的研究[26]结果一致㊂相关报道[27-29]中发现,由于等离子体放电过程中产生的NO -3㊁NO -2等活性成分会使得无菌生理盐水酸化,故推测其在DBD 等离子杀菌过程中发挥着重要作用㊂此外,与未经DBD 等离子体处理相比,经DBD 等离子体处理20~80s 后,无菌生理盐水的ORP 显著升高(P <0.05),这可能与NO -3㊁NO -2㊁H 2O 2等氧化性物质的产生有关㊂DBD 等离子体处理可能通过改变溶液氧化还原能力从而引起L .monocytogenes 细胞膜损伤,进而导致其死亡[30]㊂表1㊀DBD 等离子体处理对生理盐水理化指标的影响Table 1㊀Effect of DBD plasma treatment on the physical and chemical properties of normal saline处理时间/s pH 值ORP /mVH 2O 2浓度/(μmol ㊃L -1)NO -3浓度/(μmol ㊃L -1)NO -2浓度/(μmol ㊃L -1)0 6.27ʃ0.03a 204.33ʃ4.93d 020 3.56ʃ0.02b 428.67ʃ4.16c 110.37ʃ1.71d 417.93ʃ10.41d 18.41ʃ0.12d 40 3.22ʃ0.01c 485.33ʃ3.51b 162.22ʃ3.32c 777.93ʃ5.15c52.86ʃ0.73c 60 3.02ʃ0.01d 521.67ʃ0.58a 184.44ʃ3.22b 1074.87ʃ18.03b94.46ʃ1.42b802.85ʃ0.01e524.67ʃ1.53a214.07ʃ7.25a1688.33ʃ36.78a127.01ʃ1.91a ㊀注:同列不同小写字母表示差异显著(P <0.05)㊂㊀㊀DBD 等离子体放电过程中,产生的㊃NO㊁㊃OH㊁㊃O -2㊁N +2等活性成分能够与溶液发生一系列化学反应,生成H 2O 2㊁NO -3㊁NO -2㊁ONOOH 等寿命较长的次级产物[31]㊂由表1可知,经DBD 等离子体处理20~80s 后,生理盐水中产生了H 2O 2㊁NO -3和NO -2,且其浓度随处理时间的延长而显著升高(P <0.05)㊂这些物质的过度积累会造成某些生物分子(如脂类㊁蛋白㊁核酸等)的氧化损伤,进而影响细胞的正常生理功能,最终杀灭微生物[32-33]㊂3㊀结论本文以L .monocytogenes 为研究对象,研究了DBD 等离子体对其杀灭效果及作用机制㊂研究结果表明,DBD 等离子体能够有效杀灭L .monocytogenes ,其杀灭效果随着DBD 等离子体处理时间的延长而增强㊂经放电功率为20.8W 的DBD 等离子体处理80s 后,L .monocytogenes 菌落数从初始的8.26lgCFU /mL 降低至1.30lg CFU /mL,其细胞表面发生皱缩,胞外核酸和蛋白质释放量及胞内ROS 相对水平显著升高,细胞膜发生去极化;此外,经DBD 等离子体处理后,生理盐水的pH 值显著降低,ORP 及活性物质浓度(NO -3㊁NO -2和H 2O 2)均显著升高,这可能是DBD 等离子体杀灭L .monocytogenes 的主要原因之一㊂本研究为DBD 等离子体杀菌技术在食品杀菌领域的实际应用提供了理论依据㊂在今后的研究中应综合运用代谢组学㊁蛋白质组学㊁转录组学等方法系统阐明DBD 等离子体处理杀灭微生物的分子机制;同时,还应系统评价DBD 等离子体处理对食品表面微生物的杀灭效果及对食品营养㊁感官品质㊁货架期等指标的影响㊂参考文献:[1]㊀刘辉,任婧寰,伍雅婷,等.2018年全国食物中毒事件流行特征分析[J ].中国食品卫生杂志,2021,33(1):114-117.[2]㊀王雯雯,相启森,白艳红.UV-LEDs 技术在食品杀菌保鲜领域中的应用研究进展[J ].轻工学报,2022,37(1):46-54.[3]㊀WU D ,FEREIDOUN F ,ALIRI E B M ,et al.Microbialresponse to some nonthermal physical technologies [J ].Trends in Food Science &Technology ,2020,95:107-117.[4]㊀相启森,刘秀妨,刘胜男,等.大气压冷等离子体技术在食品工业中的应用研究进展[J ].食品工业,2018,39(7):267-271.[5]㊀BOURKE P ,ZIUZINA D ,BOEHM D ,et al.The potentialof cold plasma for safe and sustainable food production [J ].Trends in Biotechnology ,2018,36(6):615-626.[6]㊀相启森,董闪闪,郑凯茜,等.大气压冷等离子体在食品农药残留和真菌毒素控制领域的应用研究进展[J ].轻工学报,2022,37(3):1-9.[7]㊀EKEZIE F G C ,SUN D W ,CHENG J H.A review onrecent advances in cold plasma technology for the food industry :Current applications and future trends [J ].Trends in Food Science &Technology ,2017,69:46-58.[8]㊀DASAN B G ,BOYACI I H.Effect of cold atmospheric㊃32㊃plasma on inactivation of Escherichia coli and physico-chemical properties of apple,orange,tomato juices,andsour cherry nectar[J].Food and Bioprocess Technology,2018,11(2):334-343.[9]㊀相启森,张嵘,范刘敏,等.大气压冷等离子体在鲜切果蔬保鲜中的应用研究进展[J].食品工业科技,2021,42(1):368-372.[10]陈玥,李书红,孟琬星,等.常压冷等离子体对食源性腐败菌失活作用机制研究[J].食品研究与开发,2021,42(5):71-76.[11]LI M L,LI X A,HAN C,et al.Physiological and metabo-lomic analysis of cold plasma treated fresh-cut strawber-ries[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2019,67(14):4043-4053.[12]DONG S S,FAN L M,MA Y F,et al.Inactivation of poly-phenol oxidase by dielectric barrier discharge(DBD)plasma:Kinetics and mechanisms[J].LWT-Food Scienceand Technology,2021,145:111322.[13]XIANG Q S,LIU X F,LI J G,et al.Effects of dielectricbarrier discharge plasma on the inactivation of Zygosac-charomyces rouxii and quality of apple juice[J].FoodChemistry,2018,254:201-207.[14]ROSENBERG M,AZEVEDO N F,IVASK A.Propidiumiodide staining underestimates viability of adherent bacte-rial cells[J].Scientific Reports,2019,9:6483. 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And the physical and chemical properties,fatty acid content and antioxidant activity of selenium-rich passionfruit seed oil extracted by supercritical CO2extraction and Soxhlet extraction were investigated.The results showed that optimal process parameters of supercritical CO2extraction for oil from Selenium enriched passion seed was found to be extraction temperature of50ħ,extraction pressure of34MPa,static extraction of109min,dynamic extraction of 97min,CO2flow rate of1.0L/min.Under this condition,the actual Selenium enriched passion seed oil was clear light yellow liquid,and the yield was72.33%.The content of unsaturated fatty acids extracted by supercritical CO2 extraction was80.11%,which was slightly higher than that extracted by soxhlet extraction(78.71%);Acid value,peroxide value,oxidation resistance and other properties also showed that the quality of oil extracted by supercritical CO2extraction was better than that extracted by Soxhlet extraction.Key words:Selenium enriched passion fruit seed oil;RSM-CCD;supercritical CO2extraction method㊀(责任编辑:王晓波)(上接第24页)Inactivation effect and mechanism of dielectric barrierdischarge plasma against Listeria monocytogenesWANG Bohua,XUE Dong,DONG Shanshan,BAI YanhongCollege of Food and Biological Engineering/Henan Key Laboratory of Cold Chain FoodQuality and Safety Control,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou450001,China Abstract:The effects of dielectric barrier discharge(DBD)plasma on the inactivation effect,the cell morphology, membrane changes and intracellular reactive oxygen species(ROS)levels of Listeria monocytogenes were investiga-ted by scanning electron microscopy(SEM),flow cytometry,fluorescence staining and so on.The results showed that the population of L.monocytogenes was reduced from an initial level of8.26lg CFU/mL to1.30lg CFU/mL after DBD plasma treatment at20.8W for80s,and the intracellular ROS level increased by9.5-folds(P< 0.05).DBD plasma treatment caused damage in the morphology and cell membrane of L.monocytogenes in a treat-ment time-dependent manner.Moreover,DBD plasma caused the depolarization of the cell membrane of L.monocytogenes.In addition,after DBD plasma treatment,the pH value of normal saline decreased significantly, the oxidation-reduction potential and concentration of NO-3,NO-2and H2O2increased significantly.In summary, DBD plasma could inactivate L.monocytogenes by disrupting cell membranes and inducing oxidative stress damage. Key words:dielectric barrier discharge plasma;Listeria monocytogenes;inactivation effect;mechanism㊀(责任编辑:杨晓娟)。

JC-10 线粒体膜电位的检测

JC-10 线粒体膜电位的检测
假去极化。 根椐细胞种类、实验条件不同流式细胞仪设置不同。 JC-10 染色并洗涤后尽量在 30 分钟内完成后续检测。在检测前需冰浴保存。
悬浮细胞 1、 1X 染色缓冲液和 JC-10 染色工作液的配制: 根据样品数按下列比例配制 1X 染色缓冲液和 JC-10 染色工作液。 取 100ul 10×染 色缓冲液加 900ul 无菌纯水稀释,混匀并预热至 37℃,即成 1×染色缓冲液; 用 1×染色缓冲液将 JC-10 稀释 1000-3000 倍,充分混匀配成 JC-10 染色工作液。
5ml
10ml
20ml
使用说明书
1
1
1
各组份储存条件:
JC-10 染液-20℃避光保存;避免反复冻融,可根据需要小量分装。 10×染色缓冲液 2-8℃保存。
有效期: 一年。
V2.16
组份编号 41052A 41052B
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使用限制: 本试剂盒仅供科学研究使用,不可用于诊断或治疗。
技术支持: 产品技术问题可发邮件至 bestbio@ 咨询。 如果您有任何关于产品性能或者新应用和技术的建议,欢迎您随时联系我们。
产品简介:
线粒体与细胞凋亡密切相关,其中线粒体跨膜电位(△Ψmt)的破坏,被认为是细胞凋 亡级联反应过程中最早发生的事件之一,它发生在细胞核凋亡特征(染色质浓缩、DNA 断 裂)出现之前,一旦线粒体跨膜电位崩溃,则细胞凋亡不可逆转。
产品更新: 贝博会更新或升级产品,以优化和增强其使用性能,产品说明书会进行相应的 版本更新。使用产品时,请参照随产品附带的说明书,不要参照网上下载的说 明书,可能是不同的版本。 需要最新电子版说明书时可以在收到产品后发邮件索取。

月桂酰精氨酸乙酯失活单增李斯特菌的机制研究

月桂酰精氨酸乙酯失活单增李斯特菌的机制研究

冯坤,皇甫露露,刘传铎,等. 月桂酰精氨酸乙酯失活单增李斯特菌的机制研究[J]. 食品工业科技,2024,45(8):174−181. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023060088FENG Kun, HUANGFU Lulu, LIU Chuanduo, et al. Research on the Antibacterial Mechanism of Lauroyl Arginate Ethyl against Listeria monocytogenes [J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(8): 174−181. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023060088· 生物工程 ·月桂酰精氨酸乙酯失活单增李斯特菌的机制研究冯 坤1,2,皇甫露露1,2,刘传铎1,2,谢璐遥1,2,相启森1,2,*(1.郑州轻工业大学食品与生物工程学院,河南郑州 450001;2.河南省冷链食品质量安全控制重点实验室,河南郑州 450001)摘 要:本文拟研究月桂酰精氨酸乙酯(lauroyl arginate ethyl ,LAE )对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes )的失活机制。

采用二倍稀释法测定LAE 对L. monocytogenes 的最小抑菌浓度(minimum antibacterial concentration ,MIC )。

通过测定细胞形态、细胞膜完整性、胞内ATP 水平、细胞膜电位、细胞表面疏水性及胞内活性氧(reactive oxygen species ,ROS )水平等指标,揭示LAE 失活L. monocytogenes 的作用机制。

共聚焦显微镜原理和应用范围

共聚焦显微镜原理和应用范围

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。

把光学成像的分辨率提高了30%~40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代的研究工具。

1激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的原理从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下几点改进:1.1用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1.2采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差1.3采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

而传统的光镜是在场光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。

这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.4用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。

而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号放大,灵敏度大大提高。

由于综合利用了以上技术。

可以说LSCM是显微镜制作技术、光电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。

2LSCM在生物医学研究中的应用目前,一台配置完备的LSCM在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(PH)、微分干涉差显微镜(DIC)等,因此被称为万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

细胞膜毒性检测方法概括

细胞膜毒性检测方法概括

首先,可进行细胞的毒性检测,通过台盼蓝拒染法检测细胞存活率变化,MTT或WST法检测细胞的活力。

其次,细胞功能的正常有赖于膜结构的完整及膜特性的保持,所以通过以下方法检测某种物质对细胞膜的毒性1.细胞膜通透性的变化:乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)广泛存在于生物细胞内,是活细胞胞浆内含酶之一,在正常情况下,不能透过细胞膜。

当细胞受损伤时,细胞膜通透性改变,LDH可泄漏至细胞外介质中。

泄漏出来的LDH在催化乳酸生成丙酮酸的过程中,使氧化型辅酶I 变成还原型辅酶I,通过测定NADH在340 nm处吸光度增加的速度可求得乳酸脱氢酶的活力,从而得到细胞膜是否损伤的结果。

国外有通过试剂盒检测腺苷酸激酶的释放以及通过共聚焦激光扫描显微镜检测碘化丙啶的吸收量。

检测膜胆固醇采用邻苯二甲醛比色法。

测定波长为510 nm,按照试剂盒说明检测。

2.可通过透射电镜观察细胞膜结构及以PI为荧光染料检测核膜完整性,现在更有利用原子力学显微镜(AFM)观察细胞的形态结构及比较细胞表面粘弹力的变化,比较药物对细胞膜作用前后的膜表面结构变化。

利用AFM的力曲线得到能表明机械性能参数的粘弹力来分析比较未作用药和作用药后的细胞,一般,作用药组细胞其弹性小于未作用药细胞。

3.细胞膜表面整合素的变化:整合素是一类广泛存在于细胞表面的糖蛋白,由α和β两个亚基以非共价键连接的异二聚体,目前发现由19种α亚基和8种β亚基以不同方式组合形成24种整合素亚型。

用流式细胞仪检测细胞表面整合素(integrinpl)的表达(平均荧光强度)4.Western blot检测细胞骨架蛋白F-actin和Tubulin-β细胞骨架是由蛋白质纤维构成的胞内网络,相当于细胞的骨骼,支持着整个细胞,它紧贴在细胞膜下,赋予细胞一定的形状,对细胞及细胞器的运动也起着至关重要的作用。

应用流式细胞仪检测细胞内F-actin和tubulin-β蛋白表达的情况(通过平均荧光强度来体现)。

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。

把光学成像的分辨率提高了30%~40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代的研究工具。

1 激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的原理从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下几点改进:1.1用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1.2采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差1.3采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

而传统的光镜是在场光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。

这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.4用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。

而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号放大,灵敏度大大提高。

由于综合利用了以上技术。

可以说LSCM是显微镜制作技术、光电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。

2 LSCM在生物医学研究中的应用目前,一台配置完备的LSCM在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(PH)、微分干涉差显微镜(DIC)等,因此被称为万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。

把光学成像的分辨率提高了30%~40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代的研究工具。

1 激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的原理从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下几点改进:1.1用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1.2采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差1.3采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

而传统的光镜是在场光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。

这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.4用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。

而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号放大,灵敏度大大提高。

由于综合利用了以上技术。

可以说LSCM是显微镜制作技术、光电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。

2 LSCM在生物医学研究中的应用目前,一台配置完备的LSCM在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(PH)、微分干涉差显微镜(DIC)等,因此被称为万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

沙冬青细胞对MeJA处理的初始生理响应

第48卷第10期2012年10月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.48,No.10Oct.,2012收稿日期:2012-04-25;修回日期:2012-06-06。

基金项目:国家自然科学基金项目(30871727);长江学者与创新团队发展计划项目(PCSIRT0607)。

沙冬青细胞对MeJA 处理的初始生理响应高海波1,2(1.临沂大学生命科学学院临沂276005; 2.北京林业大学生物科学与技术学院北京100083)摘要:研究沙冬青细胞经茉莉酸甲酯(MeJA )瞬时处理后发生的Ca 2+离子流、H 2O 2含量及质膜电位的变化情况。

结果表明:MeJA 引起沙冬青细胞H +质子内流、H 2O 2积累及膜电位去极化。

胞内钙库抑制剂钌红预处理细胞后,抑制了MeJA 处理引起的H +质子内流、H 2O 2的积累及膜电位去极化;表明MeJA 瞬时处理后,胞内钙库中Ca 2+的释放是细胞随后产生的响应。

H 2O 2清除剂预处理彻底抑制MeJA 引起的H +质子内流及质膜电位的去极化反应,证明H 2O 2的积累位于H +质子内流的上游,H +质子内流是沙冬青细胞膜电位去极化的主要原因。

关键词:茉莉酸甲酯;沙冬青;Ca 2+离子流;H 2O 2;膜电位中图分类号:Q942.5;S718.43文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2012)10-0024-06Primary Physiological Responses of Ammopiptanthus mongolicusCells Induced by Methyl JasmonateGao Haibo1,2(1.College of Life Science ,Linyi University Linyi 276005;2.College of Biological Science and Biotechnology ,Beijing Forestry UniversityBeijing 100083)Abstract :This study investigated changes in Ca2+flux ,hydrogen peroxide content and membrane potential ofAmmopiptanthus mongolicus cells in response to methyl jasmonate treatment.Results showed that methyl jasmonate caused proton influx ,hydrogen peroxide production and membrane depolarization ,which were completely inhibited by pretreatment with intracellular calcium store release inhibitor ruthenium red ,demonstrating that calcium release from intracellular calcium store was necessary for proton influx ,hydrogen peroxide production and membrane depolarization.Both proton influx and membrane depolarization ,triggered by treatment with methyl jasmonate ,were inhibited by pretreatment with a hydrogen peroxide scavenger ,indicating that hydrogen peroxide production was also necessary for proton influx which was the main reason of membrane depolarization.Key words :methyl jasmonate ;Ammopiptanthus mongolicus ;Ca2+ion flux ;hydrogen peroxide ;membrane potential多种生物、非生物刺激均能引起植物细胞内Ca 2+流、H +流、H 2O 2水平及质膜电位发生具有时间和空间特征的变化;植物细胞能对不同的刺激进行正确的识别,通过信号转导过程引起植物产生相应的生理响应(Wu et al.,2009)。

dii细胞膜染料过程

dii细胞膜染料过程细胞膜是细胞的外部边界,起着保护细胞内部结构的作用。

为了研究细胞膜的结构和功能,科学家发展了一种称为dii细胞膜染料的方法。

本文将详细介绍dii细胞膜染料的过程。

一、dii细胞膜染料的原理dii细胞膜染料是一种荧光染料,可特异地结合细胞膜。

它的分子结构中含有疏水基团和荧光基团,使其能够在细胞膜上形成稳定的染色。

染色后,dii细胞膜染料会发出绿色荧光,从而帮助科学家观察细胞膜的位置和形态。

二、dii细胞膜染料的操作步骤1. 培养细胞:首先,需要培养细胞,可以选择适合研究的细胞系,如人类癌细胞系。

将细胞培养在含有适当营养物质的培养基中,保证细胞生长健康。

2. 染色溶液的制备:将dii细胞膜染料溶解在适量的溶剂中,制备染色溶液。

通常情况下,dii细胞膜染料的溶液浓度为1-10μM。

3. 细胞染色:将培养好的细胞用无菌的PBS(磷酸盐缓冲液)洗涤一次,去除培养基中的残留物。

然后,加入适量的dii细胞膜染料溶液,使其充分覆盖细胞。

孵育细胞在37°C的恒温培养箱中,时间根据实验需要而定,一般为15-30分钟。

4. 洗涤细胞:染色完成后,需要用PBS洗涤细胞,去除未结合的染料。

洗涤时可重复使用PBS,每次洗涤持续5分钟,重复3次。

5. 固定细胞:在细胞染色完成后,为了保持细胞形态稳定,需要进行细胞固定。

常用的固定剂有4%的乙醛或甲醛。

将适量的固定剂加入PBS中,然后将其加入细胞培养皿中,孵育10-15分钟。

6. 观察细胞:固定后的细胞可以在显微镜下观察。

dii细胞膜染料会发出绿色荧光,从而可以清晰地观察细胞膜的位置和形态。

三、注意事项1. 染色溶液的浓度要适中,过高或过低的浓度都会影响染色效果。

2. 细胞染色的时间应根据实验需要进行调整,不同细胞系可能需要不同的染色时间。

3. 洗涤细胞时要注意洗涤液的温度和浓度,以免对细胞产生不良影响。

4. 细胞固定剂的选择应根据实验需要来决定,不同的固定剂可能会对细胞结构产生不同的影响。

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Introduction
DiBAC4(3), DiBAC4(5) and DiSBAC2(3) are a set of sensitive slow-response membrane potential probes that are widely used for measuring membrane potentials of many biological systems. In general, slow-response probes exhibit potential-dependent changes in their transmembrane distribution that are accompanied by a large fluorescence change. The magnitude of their optical responses is much greater than that of fast-response probes (typically a 1% fluorescence change per mV). Slow-response probes, which include cationic carbocyanines, rhodamines and anionic oxonols, are suitable for detecting changes in average membrane potentials of nonexcitable cells caused by respiratory activity, ion-channel permeability, drug binding an Inc.
Product Technical Information Sheet
Last Updated June 2012
2.2 Prepare a 2X DiSBAC2(3) dye-loading solution: On the day of the experiment, either dissolve DiSBAC2(3) solid in DMSO or thaw an aliquot of the DiSBAC2(3) stock solution to room temperature. Prepare a 2X working solution of 20 to 40 µM in Hanks and 20 mM Hepes buffer (HHBS) or buffer of your choice, pH 7 with 0.04% to 0.08% Pluronic® F-127 (Cat. # 20053) and 2 mM Trypan Red Plus™ (Cat. # 2456). Mix them well by votexing. This working solution is stable for at least 2 hours at room temperature. 3. Run Membrane Potential Assay: 3.1 Add 100 µL/well (96-well plate) or 25 µL/well (384-well plate) DiSBAC2(3) dye-loading solution (from Step 2.2) into the cell plate. Note1: If your screen compounds interfere with growth medium and serum factors, replace the growth medium with equal volume of HHBS buffer before adding the DiSBAC2(3) dye-loading solution. Alternatively, cells can be grown in serum-free conditions. Note 2: Do NOT wash the cells after dye loading. 3.2 Incubate the dye-loading plate in a cell incubator for 30 to 60 minutes. Note: In some cases, incubation at room temperature for 30 to 60 min may work better. 3.3 Prepare the compound plates by using HHBS or your desired buffer. 3.4 Run the membrane potential assay by monitoring the fluorescence intensity at Ex/Em = 540/590 nm (Cat. # 21414). Note: It is important to run the signal test before your experiment. Different instruments have their own intensity range. Adjust the signal test intensity to the level of 10% to 15% of the maximum instrument intensity counts. For example, the maximum fluorescence intensity count for FLIPR-384 is 65,000, so the instrument settings should be adjusted to have its signal test intensity around 7,000 to 10,000.
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Reagents for Determining Cellular Membrane Potentials
Ordering Information Product Numbers: 21410 (25 mg), 21411 (25 mg), 21412 (5 mg), 21414 (25 mg) Storage Conditions Store at -20 °C, desiccated and protected from light
Assay Protocol with Membrane Potential (MP) Indicators (Example of DiSBAC2(3)) Brief Summary
Prepare cells in growth medium Add dye-loading solution (100 µL/well for a 96-well plate or 25 µL/well for a 384-well plate) Incubate at RT or 37 oC for 30 min to 1 hour Read fluorescence intensity at Ex/Em = 490/525 nm (Cat. # 21411), 590/625 nm (Cat. # 21410) or 540/590 nm (Cat. # 21414) Note: Following is our recommended protocol for live cells. It only provides a guideline, and should be modified according to your specific needs. 1. Prepare cells: 1.1 For adherent cells: Plate cells overnight in growth medium at 40,000 to 80,000 cells/well/100 µL for 96well plates or 10,000 to 20,000 cells/well/25 µL for 384-well plates. 1.2 For non-adherent cells: Centrifuge the cells from the culture medium and then suspend the cell pellets in equal amount of HHBS and MP dye-loading solution (see Step 2.2 below) at 125,000 to 250,000 cells/well/100 µL for 96-well poly-D lysine plates or 30,000 to 60,000 cells/well/25 µL for 384-well polyD lysine plates. Centrifuge the plates at 800 rpm for 2 minutes with brake off before the experiments. Note: Each cell line should be evaluated on an individual basis to determine the optimal cell density for the intracellular calcium mobilization. 2. Prepare DiSBAC2(3) dye-loading solution (for 1 plate): 2.1 Prepare a 10 to 30 mM stock solution of DiSBAC2(3) in high-quality, anhydrous DMSO. The stock solution should be used promptly; any remaining solution need be aliquoted and frozen at < -20 oC. Note: Avoid repeated freeze-thaw cycles, and protect from light. ©2008 by AAT Bioquest®, Inc., 520 Mercury Drive, Sunnyvale, CA 94085. Tel: 408-733-1055 Ordering: sales@; Tel: 800-990-8053 or 408-733-1055; Fax: 408-733-1304 Technical Support: support@; Tel: 408-733-1055
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