外消旋体4，8—DHT对映体选择性毒力效应

马晓艳++王强++冯振峰+++潘存德

摘 要：通过分析外消旋体4，8-DHT及其对映异构体Regiolone和Isosclerone对莴苣种子萌发、幼苗生长及种子萌发过程中抗氧化酶活性变化的影响，阐述对映体选择性毒力效应的生理机制。结果显示，Isosclerone、4，8-DHT和Regiolone对莴苣种子萌发、幼苗生长及种子萌发过程中抗氧化酶活性均表现出低促高抑，且抑制作用Isosclerone强于4，8-DHT和Regiolone；同时，莴苣种子萌发过程中SOD酶活性和CAT活性与Isosclerone、4，8-DHT和Regiolone三者构型相关。

关键词： 4，8-DHT；对映体选择性；低促高抑

中图分类号：Q948.1 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.001

消旋体化合物含有两个或两个以上的对映异构体，这些对映体虽然有相同的理化性质但可能在生物活性、药理毒性以及代谢等方面不尽相同[1]。截至2010年，世界范围内的新分子实体大约75%都是单一对映异构体，并且消旋体药物的比例逐年降低[2]。研究表明，消旋体化合物不能很好地反映他们实际的环境和生态风险，现有的知识也难以预测对映选择性导致的结果[3]。因此，进一步研究消旋体化合物在环境中的立体选择性对于环境和药物开发具有重要意义。4，8-二羟基-1-四氢萘酮（4，8-DHT，图1）有一对对映体，其左旋对映体称为Regiolone，而右旋对应体称为Isosclerone。研究表明，消旋体4，8-DHT可以从山核桃（Carya cathayensis）外果皮分离提取，浓度在0.6 mmol·L-1和6 mmol·L-1时对种子萌发和幼苗生长具有抑制作用，有开发为天然除草剂或无公害农药的潜力[4-5]，而其单一对映异构体的生物活性尚不清楚。本研究运用室内生物测定技术，通过分析外消旋体4，8-DHT及其对映异构体Regiolone和Isosclerone对莴苣种子萌发、幼苗生长及种子萌发过程中抗氧化酶活性变化的影响，阐述对映体选择性毒力效应的生理机制，以期为全面开发生物活性物质4，8-DHT 成为新型生物除草剂，应对除草剂生态系统可持续管理提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

莴苣（Lactuca sativae），购于宁波市种子公司。4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone由实验室合成制备，纯度分别为98.95%，99.27%，99.64%。将4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone溶于去离子水，完全溶解后配制成0，1，2，3，4，5 mmol·L-1溶液，置于4 ℃冰箱备用。

1.2 方 法

1.2.1 种子萌发处理 以双子叶植物莴苣为供试植物，随机选取100粒种子均匀摆放在铺有两层滤纸，大小为15 cm×20 cm的发芽盒中，加10 mL不同浓度处理液（对照组为去离子水），每个处理设置4次重复。培养条件为光周期25 ℃、12 h，光强40 nmol·m-2·s-1；暗周期15 ℃，12 h。种子萌发以幼根突破种皮为标准，第4天和第7天记录莴苣种子的发芽数，并计算其发芽势及发芽率。

1.2.2 幼苗生长的测定 先用蒸馏水培养种子，使其萌发，取幼根突破种皮的种子100粒进行试验，处理水平和培养条件与种子萌发处理相同，处理24 h为第1天，选择第10天来统计胚根和胚芽长度及鲜质量，然后计算其生长抑制率。

1.2.3 酶活性的测定 参照Soares[6]的方法对SOD进行提取，每个处理设置3个重复，采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法[7]测定SOD的活性，并根据 Aebi[8]的方法测定CAT的活性，即在20 ℃下测定1 min内H2O2在240 nm处降低的速率。

1.2.4 数据分析与处理 莴苣发芽势=（发芽初期4天发芽粒数/100）×100%

莴苣发芽率=（7天发芽数/100）×100%

生长抑制率 =（L0-L1）/L0×100%

其中，L0为对照组，L1为处理组。

采用Excel和Sigmaplot软件对数据进行处理，采用SPSS17.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone对莴苣种子萌发的影响

4，8-DHT（Rac）、Regiolone （R）和Isosclerone （S）对莴苣种子萌发影响的试验结果见图2。结果显示，当处理液浓度为1 mmol·L-1和2 mmol·L-1时，Rac、R和S对莴苣种子的发芽势（图2A）表现出良好的促进作用，且S对莴苣种子发芽势的促进作用最强，其次为Rac，R对莴苣种子发芽势的促进作用较弱。当处理液浓度为3 mmol·L-1和4 mmol·L-1时，S、Rac、R对莴苣种子发芽势表现为抑制作用，且S对莴苣的抑制作用最明显，具体表现为：在处理液浓度为3 mmol·L-1时，S、Rac、R对莴苣种子发芽势抑制作用依次为S >R>Rac；在处理液浓度为4 mmol·L-1时，莴苣种子发芽势抑制作用依次为S>Rac >R，S 抑制率高达23.75%。由图2可以看出，S、Rac、R对莴苣种子发芽率的结果与其发芽势的影响结果类似，且无论是促进还是抑制作用，莴苣种子的敏感性均表现为发芽势>发芽率。综上所述，S、Rac和R对莴苣种子萌发过程中发芽势和发芽率的促进（抑制）作用表现为低浓度（1 mmol·L-1和2 mmol·L-1）的S、Rac、R对莴苣种子发芽表现为促进作用，高浓度（3 mmol·L-1和4 mmol·L-1）的S、Rac、R对莴苣种子发芽表现为抑制作用，且S的促进（抑制）作用最强，表明S、Rac、R对莴苣种子萌发均具有一定的浓度依赖效应。