Responses of enzymatic antioxidants

Responses of enzymatic antioxidants and non-enzymatic antioxidants in the cyanobacterium M.aeruginosa to the allelochemical ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) isolated from reed (Phragmites communis)
Summary
Macrophytic allelochemicals are considered an environment-friendly and promising alternative to control algal bloom. However, studies examining the potential mechanisms of inhibitory allelochemicals on algae are few. The allelochemical ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA), isolated from reed (Phragmites communis), was a strong allelopathic inhibitor on the growth of M.aeruginosa. EMA-induced antioxidant responses were investigated in the cyanobacterium M.aeruginosa to understand the mechanism of EMA inhibition on algal growth. The activities of enzymatic antioxidants superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and the contents of non-enzymatic antioxidants reduced glutathione (GSH) and ascorbic acid (AsA) of M.aeruginosa cells were analyzed after treatments with different concentrations of EMA. Exposure of M.aeruginosa to EMA caused changes in enzyme activities and contents of non-enzymatic antioxidants in different manners. The decrease in SOD activity occurred first after 4h of EMA exposure, and more markedly after 40h. CAT activity did not change after 4h of EMA exposure, but increased obviously after 40h. The contents of AsA and GSH were increased greatly by EMA after 4h. After 60h, low EMA concenrtations still increased the CAT activity and the contents of AsA and GSH, but high EMA concentrations started to impose a marked suppression on them. EMA increased dehydroascorbate (DHAsA) and oxidized glutathione (GSSG) contents during all exposure times. After 60, the regeneration rates of AsA and GSH (represented by the AsA/DHAsA ratio and GSH/GSSH ratio, respectively) were reduced by high EMA concentrations. These results suggest that the activation of CAT and the availability of AsA and GSH at early exposure are important to counteract the oxidative stress included by EMA, and the inactivation of SOD may be crucial to the growth inhibition of M.aeruginosa by EMA. All rights reserved.

Kết quả (Việt) 1:

Phản ứng của enzym chất chống oxy hóa và chất chống oxy hóa không enzym trong cyanobacterium M.aeruginosa để acetoacetate 2-methyl ethyl allelochemical (EMA) bị cô lập từ reed (Phragmites communis)Tóm tắtMacrophytic allelochemicals are considered an environment-friendly and promising alternative to control algal bloom. However, studies examining the potential mechanisms of inhibitory allelochemicals on algae are few. The allelochemical ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA), isolated from reed (Phragmites communis), was a strong allelopathic inhibitor on the growth of M.aeruginosa. EMA-induced antioxidant responses were investigated in the cyanobacterium M.aeruginosa to understand the mechanism of EMA inhibition on algal growth. The activities of enzymatic antioxidants superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and the contents of non-enzymatic antioxidants reduced glutathione (GSH) and ascorbic acid (AsA) of M.aeruginosa cells were analyzed after treatments with different concentrations of EMA. Exposure of M.aeruginosa to EMA caused changes in enzyme activities and contents of non-enzymatic antioxidants in different manners. The decrease in SOD activity occurred first after 4h of EMA exposure, and more markedly after 40h. CAT activity did not change after 4h of EMA exposure, but increased obviously after 40h. The contents of AsA and GSH were increased greatly by EMA after 4h. After 60h, low EMA concenrtations still increased the CAT activity and the contents of AsA and GSH, but high EMA concentrations started to impose a marked suppression on them. EMA increased dehydroascorbate (DHAsA) and oxidized glutathione (GSSG) contents during all exposure times. After 60, the regeneration rates of AsA and GSH (represented by the AsA/DHAsA ratio and GSH/GSSH ratio, respectively) were reduced by high EMA concentrations. These results suggest that the activation of CAT and the availability of AsA and GSH at early exposure are important to counteract the oxidative stress included by EMA, and the inactivation of SOD may be crucial to the growth inhibition of M.aeruginosa by EMA. All rights reserved.

Kết quả (Việt) 2:

Phản ứng của chất chống oxy hóa và chất chống oxy hóa enzyme phi enzym trong cyanobacterium M.aeruginosa với ethyl allelochemical 2-methyl acetoacetate (EMA) phân lập từ cây sậy (Phragmites communis)
Tóm tắt
allelochemicals Macrophytic được coi là một sự thay thế môi trường thân thiện và đầy hứa hẹn để điều khiển nở hoa của tảo. Tuy nhiên, nghiên cứu kiểm tra các cơ chế tiềm năng của allelochemicals ức chế tảo rất ít. Etyl allelochemical 2-methyl acetoacetate (EMA), phân lập từ cây sậy (Phragmites communis), là một chất ức chế allelopathic mạnh vào sự tăng trưởng của M.aeruginosa. Phản ứng chống oxy hóa EMA gây ra đã được nghiên cứu trong cyanobacterium M.aeruginosa để hiểu được cơ chế của sự ức chế EMA vào tăng trưởng của tảo. Các hoạt động của chất chống oxy hóa enzyme superoxide dismutase (SOD) và catalase (CAT), và các nội dung của chất chống oxy hóa phi enzyme giảm glutathione (GSH) và acid ascorbic (ASA) của các tế bào M.aeruginosa được phân tích sau khi điều trị với nồng độ khác nhau của EMA. Tiếp xúc của M.aeruginosa để EMA gây ra những thay đổi trong hoạt động của enzyme và nội dung chất chống oxy hóa phi enzyme trong cách cư xử khác nhau. Sự sụt giảm của hoạt động SOD xảy ra đầu tiên sau 4h tiếp xúc EMA, và rõ rệt hơn sau 40h. Hoạt động CAT không thay đổi sau 4h tiếp xúc EMA, nhưng rõ ràng là sau khi tăng 40h. Các nội dung của ASA và GSH đã tăng lên rất nhiều bởi EMA sau 4h. Sau 60h, concenrtations EMA thấp vẫn tăng hoạt động CAT và các nội dung của ASA và GSH, nhưng nồng độ cao EMA bắt đầu áp đặt một sự đàn áp đáng kể trên chúng. EMA tăng dehydroascorbate (DHAsA) và glutathione ôxy hoá (GSSG) nội dung trong tất cả các lần tiếp xúc. Sau 60, tỷ lệ tái sinh của ASA và GSH (đại diện bởi tỷ lệ ASA / DHAsA và tỷ lệ GSH / GSSH, tương ứng) đã giảm nồng độ EMA cao. Những kết quả này gợi ý rằng sự kích hoạt của CAT và sự sẵn có của ASA và GSH ở đầu tiếp xúc rất quan trọng để chống lại stress oxy hóa bao gồm theo EMA, và sự bất hoạt của SOD có thể là rất quan trọng để ức chế sự tăng trưởng của M.aeruginosa bởi EMA. Tất cả quyền được bảo lưu.