铝致酿酒酵母细胞毒性及氧化应激机制分析

摘要

铝是地壳中含量最丰富的金属,它的频繁使用对生态环境的影响越演越烈,当以Al3+的生物活性形式存在时,可抑制植物和微生物的生长,影响人体健康.在本研究中,使用酿酒酵母(Saccha-romyces cerevisiae)细胞模型研究铝离子的细胞毒性,结果表明较低浓度(25或50μg/ml)的铝可致酵母生长受到抑制,呈浓度效应;与重金属镉的细胞毒性相对比,细胞谷光甘肽合成障碍(gshl(△))对两种金属离子敏感,但谷光甘肽-金属复合物液泡转运蛋白突变(ycgl(△))对铝的耐受性没影响,表明铝具有氧化的细胞毒性,但细胞的氧化应激机制不同于重金属镉.进一步研究显示,用铝处理细胞内活性氧、羰基蛋白和TBARS的水平显着增加;同时,铝处理的碘化丙锭渗透细胞百分比显着增加,表明铝诱导脂质过氧化、质膜破坏等氧化损伤是铝致酿酒酵母细胞毒性的重要原因.同时,铝能引发细胞内的抗氧化防御系统的应激,用铝处理后细胞内GSH水平显著降低,而SOD和CAT的活性增加;不同氧化应激通路障碍对铝胁迫的耐受性分析表明,与过氧化氢诱导YAPl途径的应激机制不同,细胞内含巯基氨基酸或多肽(如GSH)的合成的改变是提高细胞铝耐受的关键.该结果为耐铝微生物或植物的选育提供参考.