重组酪氨酸酚裂解酶催化制备左旋多巴

采用生物酶催化法替代化学合成法制备左旋多巴是一条绿色、经济的合成路线。将来源于弗氏柠檬酸菌酪氨酸酚裂解酶的编码基因与pKK223-3载体连接,构建表达载体pKK223-TPL,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达,构建了高活性的基因工程菌;研究了影响酪氨酸酚裂解酶酶活力和稳定性的关键因素,探索了减少副产物生成、提高底物转化率的催化条件。结果表明:在pH 7.5、20℃条件下,控制邻苯二酚质量浓度不超过12 g/L、丙酮酸钠质量浓度不超过7.5 g/L、以0.4 mol/L乙酸铵为氨来源、0.1 mmol/L K~+为激活剂时,可有效减少副产物的生成,提高酪氨酸酚裂解酶的稳定性,经过12 h反应,左旋多巴产量达到122.8 g/L,邻苯二酚的最大转化率达到98.7%,具有较好的工业化应用潜力。     

流域视野下梯田聚落的人居环境空间特征——以元江流域为例

针对村落人居环境研究过于注重村落本体的现状,以GIS的技术方法结合实地调研,选取梯田聚落所处的元江流域及典型样本大瓦遮河子流域为研究范围,探讨流域视野下人居环境空间的宏观与微观特征。结论如下：1）哀牢山区的崎岖山脉与密集水系造就了元江流域的格局,以水平、垂直特征奠定子流域尺度中梯田聚落的人居环境基础;2）大瓦遮河子流域的人居环境以“典型山地本底、帚状水系关联”为共性,在中低山区形成“面状森林核心、村落散布周边、旱地梯田混合”的彝族聚落区,在中山区形成“面状梯田核心、村落环绕周边、带状森林围合”的哈尼族聚落区,二者差异源自不同民族适应垂直分异效应的差异化农作策略;3）流域是人居环境研究的基本单元,超越村落本体之外的流域视野对复杂地理环境中的人居环境研究具有重要价值与普遍意义。     

ROS在脂肪分化中的作用研究新进展

由于肥胖及肥胖相关疾病在全球范围内的广泛流行,明确脂肪组织如何生长非常重要。脂肪组织主要由脂肪细胞分化、脂肪细胞肥大以及脂解作用共同调节。脂肪细胞分化是由多能干细胞或前脂肪细胞分化形成脂肪细胞的一个复杂而又程序化的过程。脂肪细胞的分化过程被分为四个阶段,生长抑制阶段,克隆扩增阶段,早期分化阶段和分化为成熟脂肪细胞表型的终末阶段。来自国内外多个研究的大量数据表明,活性氧(Reactive oxygen species, ROS)可以显著调节脂肪分化的过程进而影响肥胖及相关疾病的发生发展。作为一类重要的高活性分子,ROS在细胞内具有多种来源,主要包括线粒体、NADPH氧化酶、黄嘌呤氧化还原酶、黄嘌呤氧化酶、一氧化氮合酶等。本文回顾近年来的一些文献,对ROS及其生成系统在脂肪细胞分化中的作用进行综述,以期从氧化还原调节的角度明确脂肪细胞分化以及肥胖形成的机制,为肥胖及相关疾病的治疗提供新思路。     

细菌漆酶的生物信息学分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及三级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。     

亚洲树轮平均敏感度分布特征及其影响因素

树轮敏感度是指示树轮对气候变化敏感程度的重要统计参数,研究大尺度树木敏感度的分布特征及其影响因素有助于理解树木生长和气候的相互关系.本文使用来自国际树轮库(ITRDB)的573条树轮宽度记录,研究亚洲树轮敏感度的分布特征及可能的影响因素.结果表明: 在干旱地区和温度较低的区域,树木的平均敏感度更高,降水对敏感度的影响强于温度.平均敏感度随海拔的上升表现出下降-上升-下降的波动变化.这种波动与降水随着海拔表现的上升-下降-上升的变化相吻合,说明海拔变化导致的降水改变可能是导致平均敏感度变化的重要因素之一.不同树种生理性状的差异导致其敏感度差异较大,祁连圆柏、西藏白皮松等阳生树种由于耐旱性而具有更高的敏感度,而阴生树种如云杉属和冷杉属则敏感度较低;老龄树可能具有更高的敏感度.     

贡嘎山国家级自然保护区兔狲的活动节律与适宜栖息地预测

2016年6月-2017年5月,采用红外相机陷阱法研究了四川贡嘎山国家级自然保护区兔狲Otocolobus manul的活动节律,以样线法和红外相机调查得到的兔狲分布点为数据源,采用最大熵(MaxEnt)模型预测了兔狲的适宜栖息地分布。结果显示:(1)兔狲分布在海拔3 780~4 956 m的灌丛、草甸和流石滩生境,其中87.2%的分布点位于海拔4 500 m以上;(2)日活动差异指数为0.071 2,昼行性指数为0.34,兔狲的活动高峰为05∶00-07∶00和20∶00-22∶00;(3)增强型植被指数2年最大值均值、海拔、平均日较差和气温年较差是影响兔狲栖息地选择的主要环境因子,兔狲偏好在海拔4 000 m以上、温差较大的高山流石滩生境活动,保护区兔狲的适宜栖息地面积为187 km^2,占保护区总面积的4.56%。本研究充实了兔狲的生物学、生态学资料,也为该物种的保护管理提供了参考资料。     

川陈皮素对糖尿病肾病大鼠的治疗作用研究

为观察川陈皮素对糖尿病肾病的治疗作用,本研究选用120只SD大鼠适应性喂养2周后分为正常组(20只)和糖尿病肾病造模组(100只),成功构建糖尿病肾病模型后选取50只,分为模型组,川陈皮素低剂量、中剂量和高剂量组以及阳性药物贝那普利组,每组10只,治疗6周后处死,收集尿液检测24h-尿量和24h-尿蛋白,收集血液检测血糖、胰岛素、血脂、肾功能指标和炎性因子的变化特点,收集肾脏检测肾脏病理学以及肾脏组织中凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3表达水平。结果显示,模型组有明显肾小球增大、部分系膜增生和间质纤维化,相较于模型组,贝那普利组和川陈皮素三个剂量组肾小球病变减轻;与模型组相比,贝那普利组和川陈皮素低、中、高剂量组UCr、24h蛋白尿、BUN、Scr、血糖、TG、TC、IL-1、IL-6和TNF-α明显降低(P<0.05),胰岛素含量明显升高(P<0.05);与模型组相比,贝那普利组和川陈皮素低、中和高剂量组Bax和Caspase-3明显降低(P<0.05),Bcl-2明显升高(P<0.05)。上述研究表明,川陈皮素对糖尿病肾脏损害大鼠肾功能具有明显的保护作用。     

基于DSSAT模型对豫北地区夏玉米灌溉制度的优化模拟

合理的灌溉制度是提高农业水资源利用效率、保证夏玉米高产稳产的前提。采用农业技术转化决策系统(DSSAT,Decision Support System for Agrotechno1ogy Transfer)探究了河南省北部地区夏玉米不同降水年型下的最优灌溉制度。经过参数的校正和验证,归一化均方根误差(nRMSE)、均方根误差(RMSE)和一致性指数(d)均表现出模拟值与实测值的吻合度很好,DSSAT-maize模型可以准确模拟夏玉米物候期、地上部分生物量、产量和土壤水分状况。然后基于模型模拟了不同灌溉处理下的夏玉米生产潜力,从而评估夏玉米缺水量,并对比分析不同生育时期灌水对产量的影响确定最优灌溉时期,综合考虑产量和水分利用效率确定最优灌溉制度。结果表明:夏玉米生长季的缺水量年际间差异显著,多年平均值为38.91 mm,波动范围为0—193.03 mm。在丰水年,不需要灌溉;在平水年,开花期灌水30 mm;在枯水年,开花期和灌浆期灌水50 mm;在特别干旱年,苗期、拔节期和开花期至少灌水180 mm。优化的灌溉制度下丰水年、平水年和枯水年的WUE达到最高且产量分别占其最高产量的100%、99.72%和97.89%,实现了作物高产节水协同提高的目标。     

磁性纳米材料的生物医学应用进展

以四氧化三铁为代表的医用磁性纳米材料具有独特的磁学性能、表面易功能化、良好的生物学相容性等特点,在纳米医学相关领域展现出巨大的应用前景,特别是近年来它作为可介导外场的智能材料,在材料设计和生物医学应用方面均取得了突破性的进展.鉴于此,本文围绕磁性氧化铁纳米材料的生物医学应用,着重介绍近年来其在磁共振影像探针、磁热和磁力效应的生物医学应用、诊疗一体化以及纳米酶催化等领域的研究进展,并对磁性纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望.     

千岛湖生态系统服务价值评估

本研究在湖泊尺度上对千岛湖水生生态系统服务功能价值开展了定量评估和趋势分析,建立了千岛湖生态系统服务功能评估的10类l6项指标体系,得出千岛湖2007和2017年水生态服务总价值分别为493和572 亿元.千岛湖生态系统服务功能价值主要体现在调节功能上,其调节功能在其生态系统服务功能中占有绝对主导地位.千岛湖生态系统服务价值依次为:洪水调蓄>地表水资源调蓄>固(减)碳>释氧>旅游>水质净化>渔业>湖水利用节能>水电用水>农林牧用水>城镇公共与生态用水>工业用水>货物周转>居民用水>冷源贯流水>旅客周转.2007和2017年千岛湖单位面积提供的生态系服务价值分别为8.6×l0⁷和9.98×l0⁷ 元·km^-2,分别为淳安县当年单位面积国民生产总值(GDP)的47.6和17.3倍.