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本文研究了耐辐射球菌清除超氧阴离子自由基、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(·OH)的能力。利用自由基诱导的DNA氧化损伤模型，研究了它对由自由基氧化所致的DNA损伤的保护作用，以及抗氧化酶在清除自由基和保护DNA中的作用。研究结果表明，耐辐射球菌能够显著地清除超氧阴离子自由基、H2O2和·OH，清除能力明显高于大肠杆菌，并能有效地防止自由基所致DNA氧化损伤，表现出超强的抗氧化能力，耐辐射球菌中较高的抗氧化酶活性(SOD,catalase)是清除自由基和保护DNA功能的主要原因。进一步考察了耐辐射球菌中与辐射抗性密切相关的基因PprI(Dr0167)和RecX(Dr1310)对菌体抗氧化系统的调控功能。缺失pprI的突变株对自由基氧化损伤异常敏感，SOD和catalase活性显著降低，pprI的转化能够显著促进大肠杆菌CAT和SOD的活性。与之相反，RecX对菌体抗氧化作用表现为一种“负”调控功能，RecX的缺失增强了突变株的SOD和catalase酶活性和对自由基的清除能力。
利用γ射线(60Co源)辐照诱导耐辐射球菌抗氧化酶合成的研究表明，1000Gy辐照诱导处于稳定早期的菌体并经过辐照后培养30min的SOD酶活性达到149.69U/mg，CAT酶活性为1855.01U/mg，分别比对照提高了75.59％和60.98％。这可能是菌体对外界辐照以及由此产生的自由基氧化压力的一种反馈机制，刺激菌体在短时间内合成大量抗氧化酶。类胡萝卜素物质是红色耐辐射球菌的颜色来源，但是至今尚未有利用耐辐射球菌发酵制备类胡萝卜素的研究。本研究主要考察了类胡萝卜素的发酵培养条件和提取方法。在优化的培养基条件下，类胡萝卜素产量可达2.318mg/g。在各种有机溶剂中，提取产量由高到低依次为甲醇＞(甲醇+丙酮)＞丙酮＞正丁醇。耐辐射球菌作为一种原核微生物，具有发酵周期短、提取方法简便、便于发酵控制等优点，将为微生物法发酵制取天然类胡萝卜素提供一种新的菌种资源。
本文研究了几种天然物质(包括儿茶素、芦荟苷、芦荟大黄素和超氧化物歧化酶等)的抗氧化、过氧化作用与其结构、作用浓度之间的关系。考察了它们的浓度依赖性的过氧化作用。它们的抗氧化、过氧化活性的差异与它们不同的分子结构有关，大黄素结构上与芦荟苷相差了C10位置上的糖基取代，降低了其抗氧化能力。研究结果还发现，同一种物质具有浓度依赖的清除自由基活性和对金属离子的还原性，它对DNA的保护作用或促进损伤作用取决于两种活性的平衡。对DNA氧化损伤的促进作用归因于当它的还原性占优势时，对金属离子的还原性能够将反应体系中的Fe3+还原为Fe2+，增加了Fe2+的浓度和Fenton反应生成的羟基自由基，促进了DNA的氧化损伤。芦荟苷和大黄素的抗菌作用与过氧化作用之间也存在一定的关系，其过氧化作用形成的自由基可以攻击细菌，抵御入侵的外来微生物，这可能是植物体内的一种积极的防御机制。