AsA-GSH循環(huán)，即抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)，是植物體內(nèi)一個(gè)重要的抗氧化防御體系。該循環(huán)由抗壞血酸（AsA，維生素C）、谷胱甘肽（GSH）、以及一系列抗氧化酶（如APX、DHAR、MDHAR、GR等）和其他非酶的抗氧化活性物質(zhì)共同構(gòu)成。這些成分在植物細(xì)胞內(nèi)協(xié)同作用，有效清除自由基，維護(hù)細(xì)胞的正常生理功能。

AsA-GSH循環(huán)主要存在于植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中。在這些位置，循環(huán)中的酶和抗氧化劑能夠高效地清除由光合作用或其他代謝過程產(chǎn)生的自由基。值得注意的是，葉片中的谷胱甘肽還原酶（GR）約80%存在于葉綠體中，20%存在于細(xì)胞質(zhì)中，而只有很少一部分存在于線粒體中。這種分布特點(diǎn)使得GR能夠在葉綠體中更有效地催化NADPH還原GSSG生成GSH，從而維持細(xì)胞內(nèi)GSH/GSSG比值的穩(wěn)定。

功能與重要性

1. 清除自由基：AsA-GSH循環(huán)能夠高效清除植物細(xì)胞內(nèi)的自由基，如過氧化氫（H2O2）等，從而保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。

2. 維持蛋白質(zhì)穩(wěn)定性：AsA和GSH作為還原型物質(zhì)，能夠維持細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，防止其因氧化而變性或失活。

3. 保護(hù)生物膜系統(tǒng)：該循環(huán)能夠保護(hù)生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性，防止膜脂過氧化和膜功能的喪失。

4. 增強(qiáng)植物抗逆性：在逆境條件下（如干旱、鹽脅迫等），AsA-GSH循環(huán)能夠增強(qiáng)植物的抗逆性，幫助植物抵御外界不良環(huán)境的侵害。

循環(huán)過程與機(jī)制

在AsA-GSH循環(huán)中，各組分協(xié)同作用，形成一個(gè)高效的抗氧化系統(tǒng)。具體過程如下：

1. APX的作用：以AsA為反應(yīng)底物，將H2O2還原成H2O，同時(shí)AsA被氧化形成脫氫抗壞血酸（DHA）。

2. DHAR的作用：在脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR）的催化作用下，DHA被還原為AsA，從而完成AsA的再生。

3. GR的作用：作為谷胱甘肽氧化還原循環(huán)的關(guān)鍵酶之一，GR催化NADPH還原氧化型谷胱甘肽（GSSG）生成GSH，有助于維持體內(nèi)GSH/GSSG比值的穩(wěn)定。

4. 非酶抗氧化劑的作用：AsA和GSH作為非酶抗氧化劑，在循環(huán)中能夠直接清除自由基，并與其他抗氧化酶協(xié)同作用，共同維護(hù)細(xì)胞的氧化還原平衡。

以下是AsA-GSH循環(huán)的常規(guī)測(cè)定指標(biāo)：

還原型抗壞血酸（AsA）/維生素C含量

• 定義：維生素C（Vitamin C）又稱抗壞血酸（AsA），是一種含6個(gè)碳的α-酮基內(nèi)酯的弱酸。

• 功能：抗壞血酸是多種生物功能所必需的非酶化合物，可消除和平衡ROS的產(chǎn)生，促進(jìn)植物的多種生理功能，如光合作用過程。在植物發(fā)育中，抗壞血酸在細(xì)胞分裂、滲透壓調(diào)節(jié)、激素生物合成以及作為酶輔助因子方面發(fā)揮著重要作用。

• 測(cè)定意義：通過測(cè)定還原型抗壞血酸的含量，可以了解植物在應(yīng)對(duì)非生物脅迫時(shí)，AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)的抗氧化能力及其保護(hù)機(jī)制。

抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性

• 定義：抗壞血酸過氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）是植物清除活性氧（ROS）的重要抗氧化酶。

• 分布：存在于植物細(xì)胞中的葉綠體、細(xì)胞質(zhì)、線粒體、過氧化物酶體、基質(zhì)、類囊體等不同區(qū)域。

• 功能：在維持植物體內(nèi)的氧化還原穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用。

• 測(cè)定意義：通過測(cè)定APX的活性，可以了解植物在逆境下清除ROS的能力，以及AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)中APX的作用及其調(diào)節(jié)機(jī)制。

還原型谷胱甘肽（GSH）含量

• 定義：還原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成的一種三肽。

• 功能：參與體內(nèi)三羧酸循環(huán)及糖代謝，使人體（或植物體）能夠獲得高能量。能激活多種酶，如巰基酶-輔酶等，從而促進(jìn)糖類、脂肪及蛋白質(zhì)代謝。能參與體內(nèi)氧化還原過程，和過氧化物及自由基結(jié)合，保護(hù)細(xì)胞膜中巰基的蛋白質(zhì)和含巰基酶不被破壞。

• 測(cè)定意義：通過測(cè)定還原型谷胱甘肽的含量，可以了解植物在應(yīng)對(duì)非生物脅迫時(shí)，GSH作為抗氧化劑的作用及其保護(hù)機(jī)制。

谷胱甘肽還原酶（GR）活性

• 定義：谷胱甘肽還原酶（Glutathione reductase，GR）是廣泛存在于真核和原核生物中的一種黃素蛋白氧化還原酶。

• 功能：催化NADPH還原GSSG生成GSH，有助于維持體內(nèi)GSH/GSSG比值。在氧化脅迫反應(yīng)中對(duì)活性氧清除起關(guān)鍵作用，同時(shí)參與抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)途徑。

• 測(cè)定意義：通過測(cè)定GR的活性，可以了解植物在逆境下維持GSH/GSSG比值的能力，以及GR在AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用。