全 文 ：第 8期
富贵竹（Dracaena sanderiana）原称辛氏龙树，别
名竹蕉、万年竹、文昌竹等，属龙舌兰科龙血树属，其
原产于非洲西部的客麦隆，现今我国大部分地区都
有分布[1]。它具有净化水资源和调节空气湿度的作用，
其体内所含有效成分多且具有典型的人体生理功效
和良好的药物活性，在生活及工业废弃物利用等方
面具有其科学手段不能达到的收益，因此深受人们的
喜爱，成为近几年来受欢迎和畅销的室内观赏花卉品
种[2]。富贵竹适宜在明亮的散射光下生长，其生长适温
为 20~30 ℃。
随着经济社会的发展，居民生活条件的改善和住
房条件的提高，居室内的装修及配备的家具越来越普
遍化和现代化。大量含有甲醛等有害物质的建筑、装
修材料纷纷进入千家万户。但是目前我国对装饰材料
《环境科学与技术》编辑部：（网址）http://fjks.chinajournal.net.cn（电话）027-87643502（电子信箱）hjkxyjs@vip.126.com
收稿日期：2015-10-30；修回 2015－12－20
基金项目：青年科研基金（3140030401）
作者简介：靳全锋（1988-），男，硕士，研究方向为植物生理生化研究，（电子信箱）jinquanfeng2006@126.com。
Environmental Science & Technology
第 39卷 第 8期
2016年 8月
Vol. 39 No.8
Aug. 2016
靳全锋，陈磊，黄娟，等.甲醛对富贵竹的生理生化响应[J].环境科学与技术，2016，39（8）：45-50. Jin Quanfeng，Chen Lei，Huang Juan，et al. Influence
of indoor formaldehyde on physiological and biochemical characteristics of Dracaena sanderiana[J]. Environmental Science & Technology，2016，39
（8）：45-50.
甲醛对富贵竹的生理生化响应
靳全锋， 陈磊， 黄娟， 贾代东
（福建农林大学林学院，福建 福州 350000）
摘 要：为了研究不同时间的甲醛对植物的影响，以富贵竹为研究对象，分析不同时间段甲醛对富贵竹叶片的影响机制。采用水培方
法，设计不同浓度甲醛处理，在人工气候培养箱，研究甲醛胁迫下富贵竹叶片的生理特征响应。结果表明，在 3 d和 5 d甲醛处理下富
贵竹的叶片过氧化氢、MDA、POD 和 CAT 与 CK 显著增加；在 7 d 甲醛处理下富贵竹的叶片 POD 和 CAT 与 CK 显著降低；在 3 d
和 5 d时 SOD的活性与 CK差异不显著，在 7 d时活性才显著增强。综合研究结果可以看出甲醛胁迫下的富贵竹叶片保护酶系统的
活性是先增加后降低，使叶片中的过氧化氢含量逐渐增加，导致富贵竹叶片细胞的伤害程度加剧。
关键词：富贵竹； 甲醛； 生理生化响应
中图分类号：X503.233；S436.8 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-6504.2016.08.009 文章编号：1003-6504(2016)08-0045-06
Influence of Indoor Formaldehyde on Physiological and
Biochemical Characteristics of Dracaena Sanderiana
JIN Quanfeng， CHEN Lei， HUANG Juan， JIA Daidong
（College of Forestry，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350000，China）
Abstract：To study the effect of indoor formaldehyde on plants at different spells Dracaena Sanderiana，a typical
ornamental plant，was chosen to investigate how formaldehyde affects Dracaena Sanderiana with respect to the leaves during
different periods of time. Methods hydroponics was adopted，and the plant was treated with formaldehyde of different
concentrations in an artificial climate incubator，focusing on the physiological response of Dracaena Sanderiana leaves under
formaldehyde stress. The investigation indicated that formaldehyde treatment for 3 d and 5 d boosted the increases of
concentrations of hydrogen peroxide，MDA，POD and CAT and CK of the plant’s leaves，while the treatment of 7 d saw a
notable reduction of POD，CAT and CK：the difference between SOD activity and CK was not noticeable at 3 d and 5 d，at
7 d SOD activity was found to be significantly enhanced. Conclusion drawn from the comprehensive study showed that
activity of the protective enzyme system in Dracaena Sanderiana leaves under formaldehyde stress increased at first，then
reduced，so that hydrogen peroxide content of the leaves was added， thus exacerbating the cell injury of Dracaena
Sanderiana.
Key words：Dracaena sanderiana；formaldehyde；physiological and biochemical responses
第 39卷
的质量和安全要求尚未实行有效的监督和管理，导致
装修后室内有毒物质严重超标，危害人类健康[3]。在以
往的研究中，不论高、中、低 3个档次的装修，在 3个
月内室内甲醛超标率仍然高达 100%，6个月后超标率
才明显下降，大约 1 a后才能降低到国家规定的标准
以下[4]。甲醛作为室内三大隐形杀手之一，已严重威胁
到现代人的健康与生命安全[5]。甲醛既是一种致癌物，
也是一种在很低浓度就能产生过敏症状的刺激剂，所
以如何治理甲醛污染成为当前急需解决的重大环境
问题，但是目前科学研究对甲醛的影响机制尚未明确
的定论，所以本课题是探讨甲醛对植物的生长、代谢
造成怎样的影响。本试验选用富贵竹为材料，研究甲
醛对富贵竹生长的影响，探讨甲醛对作物的伤害机理，
为合理、安全装修提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验以参照Wolverton博士的封闭舱[6]略加改装
而设计出由厚度为 8 mm普通玻璃制成的 30 cm×30
cm×50 cm的封闭舱 6个，顶面玻璃带有直径 2 cm小
孔。用量程为 0.5~10 μL的移液枪吸取 40%的甲醛溶
液 4.5 μL滴入提前粘在密封舱壁的滤纸上，立即封闭舱
顶，待甲醛完全挥发后（经预试验验证，完全挥发后甲
醛的浓度范围 8.32~11.19 mg/m3），该甲醛浓度设定参
照张鑫鑫设计[7]。在同一盆富贵竹中选取长势一致富
贵竹枝条，剪下用，转为水培 30 d，每 5 d更换一次营
养液，等生根后将富贵竹转移到 100 mL 的三角瓶
中，再水培 7 d，使其适应新的水平环境。后进行试验
前将富贵竹放在封闭舱装置中，使其适应该环境，封
闭舱放置在气候培养箱，光照时间和黑暗时间分别为
12 h，温度白天 25 ℃，黑暗是 20 ℃，相对湿度为 65%，
光强是 1 000 Lx。试验设置 2个甲醛浓度，重复 4次，
每个瓶中分别放置一株长势均匀的富贵竹（株高：25
cm 冠幅：15 cm），CK组不加任何物质，实验组分别加
入 4.5 μL的甲醛后密封。分别在 1 d、3 d、5 d和 7 d
时取材时将密封舱全部打开。重新、快速更换甲醛后
密封，保持甲醛浓度基本不变。取材将于-80 ℃冰箱冷
藏、备用，直到试验结束。试验时间是 2015年 7月 10
日-2015年 7月 16日，分别在 1 d、3 d、5 d和 7 d时从
每个处理中选取生长一致的富贵竹叶片进行生理指
标测定。
1.2 试验方法
采用相对电导率用电导仪法[8]，过氧化氢测定方
法采用对羟基苯甲酸法[9]；丙二醛（MDA）的测定用硫
代巴比妥酸（TBA）法[10]，过氧化物酶（POD）的测定用
愈创木酚氧化比色法[11]，超氧化物歧化酶（SOD）的测
定用 NBT 光还原法 [12]，过氧化氢酶（CAT）的测定用
紫外分光光度法[13]，每个样品 3个重复。
1.3 数据分析
试验数据采用 Excel 2003进行统计整理，并运用
SPSS 17.0统计软件进行方差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 甲醛对富贵竹叶片过氧化氢的影响
由图 1可以看出与 CK相比，甲醛处理 3 d、5 d和
7 d的富贵竹叶片 H2O2的含量曾上升趋势，且达到显
著水平（p<0.05）。甲醛处理的富贵竹叶片中 H2O2的含
量在 3 d、5 d和 7 d分别比 CK增加了 40.77%、28.00%
和 60.78%。在 5 d时 H2O2增长速率有所减缓，可能
是生化酶的作用使 H2O2 的含量增加速率减缓的
结果。
2.2 甲醛对富贵竹叶片电导率的影响
图 2可以看出，甲醛处理的富贵竹叶片的电导率
随着时间的增加而增长，在处理 3 d、5 d和 7 d的富
贵竹叶片的电导率分别较 CK增加了 9.64%、7.752%
和 27.45%，除了处理 7 d的富贵竹叶片电导率较 CK达
到显著水平（p<0.05），其它处理均未达到显著水平。
2.3 甲醛对富贵竹叶片MDA的影响
在植物体丙二醛的含量是用来表示细胞膜脂过
氧化作用的标识，丙二醛的含量的高低能够在一定程
度上反映膜脂过氧化作用水平和膜结构的受害程度
46
第 8期
及其植株的自我修复能力的强弱。图 3可以看出，随
着时间的增加富贵竹叶片 MDA总体呈上升趋势，甲
醛处理较 CK增加了 14.21%、29.27%和 29.12%，且皆
达到显著水平（p<0.05）。
2.4 甲醛对富贵竹叶片 POD的影响
甲醛可导致植物体内活性氧含量增加，而过氧
化物酶（POD）作为植物内源的活性氧清除剂，能有
效地清除活性氧使之保持较低水平，从而减少其对
膜结构和功能的破坏[14]。由图 4可以看出，甲醛处理
的富贵竹叶片的 POD 含量随着时间的增加呈先上
升再下降的趋势，在处理 3 d和 5 d的富贵竹叶片的
POD 含量分别较 CK 增加了 14.28%和 23.98%，7 d
甲醛处理的较 CK降低 16.78%，与 CK之间均显著差
异（p<0.05）。
2.5 甲醛对富贵竹叶片 SOD的影响
在外界环境改变时，植物保护酶系统发生变
化，目前保护酶系统已广泛应用于植物对逆境的
机理响应研究，SOD 是一种保护酶超氧化物歧化
酶是植物三大保护酶之一 [ 15 ]，SOD 可以有效地清
除植物代谢过程中产生的活性氧对膜脂的过氧
化及其他伤害过程。由图5 可以看出，甲醛处理
的富贵竹叶片的 SOD 含量随着时间的增加呈
上升趋势，甲醛处理富贵竹叶片SOD 含量较 CK
增加了 2.50%、2.62%和 9.84%，且均未达到显著
水平。
2.6 甲醛对富贵竹叶片 CAT的影响
图 6可以看出，随着甲醛处理时间的增加富贵竹
叶片 CAT总体呈先上升后下降趋势，但不同时间差
异有所不同。在处理 3 d 和 5 d 的富贵竹叶片的
CAT含量分别较 CK增加了 11.71%和 4.26%，7 d甲
醛处理的较 CK降低 16.48%，该处理在第 3天和第 7
天与 CK之间达到显著水平（p<0.05）。其余均未达到
显著水平。
3 讨论与结论
大量研究表明，正常状态下植物细胞内的抗氧化
物质会保持胞内活性氧水平处于稳态，低于对植物造
成伤害的阈值[16]。通常植物体内的活性氧自由基（re－
active oxygen species，ROS）的产生与清除维持在一
个动态平衡水平，当植物受到高温、干旱、盐碱等环逆境
条件下，平衡将会受到破坏，使活性氧大量积累[17-18]。
活性氧的大量积累一般可通过 2种途径对细胞产生
伤害，即大量积累的自由基导致膜脂过氧化作用，生
成较多的膜脂过氧化产物，使膜的完整性受到破坏，
引起膜脂过氧化，使膜系统的结构和功能受到损伤，
是造成细胞伤害的重要原因。MDA含量的高低是细
胞膜过氧化程度的标识[19-20]。本研究表明，甲醛处理的
富贵竹叶片的 MDA含量随时间的增加而增加，且显
著高于 CK，说明甲醛对富贵竹叶片的细胞膜的完整
性造成一定程度的伤害，导致细胞膜透性增强，与相
靳全锋，等 甲醛对富贵竹的生理生化响应 47
第 39卷
对电导率显著升高的趋势是一致。说明由于甲醛的胁
迫作用具有持续性，因此造成富贵竹体内的活性氧的
大量积累，从而引起细胞膜过氧化的主要产物 MDA
的大量积累。由于细胞膜膜脂化的加剧，导致细胞的
电导率的急剧升高，MDA与细胞电导率之间形成正
反馈调节，在甲醛作用时，细胞的损伤程度是逐渐增
加的，但细胞内部活性氧的积累与膜脂过氧化造成电
导率增加的影响机制，还需进一步探索。
通常植物体内的活性氧自由基的产生与清除维
持在一个动态平衡水平，植物体内具有复杂的抗氧化
酶系统，可以清除由逆境产生的大量活性氧自由[21-24]。
当植物受到高温、干旱、盐碱等环境胁迫等逆境条件
下，体内保护酶系统会被激活，SOD、POD和 CAT等
保护酶的活性增强，起到清除活性氧自由基，保护细
胞免受伤害的功能，当活性氧自由基产生速率超过清
除能力，是造成细胞伤害的重要原因[25]。本研究表明，
甲醛处理的富贵竹叶片的 POD 和 CAT的含量随甲
醛胁迫时间的增加总体呈先上升后下降的趋势，而
SOD一直保持上升趋势。第 3天和第 5天的 POD活
性显著高于 CK（p<0.05），7 d 富贵竹叶片中的 POD
呈显著降低，且显著低于 CK（p<0.05）。CAT的活性
在 3 d和 7 d与 CK之间差异显著（p<0.05）。在 5 d
富贵竹叶片中的 CAT含量虽然增加，但未达到显著
水平，7 d时，甲醛胁迫的富贵竹叶片中的 CAT含量
显著低于 CK。说明 SOD和 POD能共同清除富贵竹
叶片中由于胁迫产生的活性氧，细胞内的活性氧在
SOD 和 POD 的作用下转化为 H2O2，CAT 的活性增
强，使H2O2快速增加，有图 1 可以看出 ，H2O2 的快
速增加激发 CAT的活性，H2O2的快速增长又反馈给
SOD和POD，使 SOD和 POD的增长速率大降低，形
成负反馈调节，降低 H2O2 的增长速率，在整个胁迫
过程中，SOD、POD和 CAT之间共同作用清除活性
氧及 H2O2等伤害细胞的物质，但整个过程中 SOD在
清除活性样的过程中发挥作用相对较小，但同时
SOD 的活性的增强可能是对 POD 活性降低的一种
补偿形式。SOD和 POD主要将活性氧自由基和氢离
子结合将其转化过氧化氢，在 CAT 的作用下将过氧
化氢转化为水和氧气。清除过多的活性氧自由基，减
少活性氧自由基对细胞的损伤。富贵竹叶片的 SOD 、
POD和 CAT做出响应清除细胞内的活性氧自由基对
细胞的损伤，该研究结果为前人研究所证实[26-27]。说明
了甲醛对富贵竹叶肉细胞有毒害作用，但不同时间的
富贵竹叶肉细胞中的 SOD、POD 和 CAT响应程度是
不同的，不同的保护酶系统的响应程度存在差异。
甲醛处理的富贵竹叶片的电导率、MDA、SOD、
POD和 CAT随时间的增长都有所增加，保护酶系统
被甲醛充分调动起来保护机体，所以甲醛在一段时间
内是对植物的细胞膜和细胞产生一定的毒害作用。为
了保证个人身体及生理健康，以往刘君卓、庄晓虹、王
春等[28-30]的研究表明刚装修完的房屋甲醛含量先增加
后降低，1 a内甲醛浓度仍高于国家标准；仇小强等[31]
的研究表明装修 3 a以上的房屋甲醛超标率仍达 73.1%，
且甲醛导致人体淋体巴细胞造成损伤[32]。综合前人的
研究数据表明：建议新装修的房屋在 1 a内最好不要
入住。
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