工业环境下酶蛋白的催化行为与适应性改造研究进展

酶在工业上有着广泛应用和巨大潜力,但工业生产中高温、强酸/碱、高盐、有机溶剂和高底物浓度等条件仍然制约着酶的大规模应用。为使酶能更好地在工业环境下发挥催化作用,目前的主要策略是对酶进行适应性改造(如理性或半理性设计、定向进化、固定化等)。文中简要阐述了酶在工业环境下的催化行为以及近年对其适应性改造的研究进展,以期为酶的适应性改造提供参考。     

火烧高温对泥炭藓孢子萌发力影响的模拟实验

作为生态系统稳定性维持的一个重要因素,火对泥炭地优势植物泥炭藓(Sphagnum)孢子库的影响尚不清楚.以采自长白山区泥炭地的泥炭土和3种泥炭藓的成熟孢子为实验材料,室内模拟火烧,以此设置不同温度水平(20、40、60或100℃,持续0.5、1、2、4或10 min),对泥炭藓孢子进行热激处理,经萌发实验后,研究火烧高温对孢子萌发率的影响.结果显示,火烧期间各层土温随深度而递减,表层泥炭可达300℃的极端高温,而1 cm深温度仅为70℃,体现出泥炭土良好的热缓冲性;40℃的热激可使锈色泥炭藓(S.fuscum)与中位泥炭藓(S.magellanicum)孢子萌发率提高20%与50%;60℃的热激使尖叶泥炭藓(S.capillifolium)孢子的萌发率提高1倍;100℃热激对3种泥炭藓孢子萌发则有强烈的抑制作用.研究表明,泥炭藓孢子耐受高温的能力有限,但土壤中的孢子凭借泥炭的良好热缓冲性,可以躲避火烧高温造成的致命伤害,适度的热激甚至能提高其萌发力,对其在火后的建植及种群的长存可能有重要意义.     

人参皂苷Rg2对慢性坐骨神经损伤大鼠痛觉敏化和抑郁状态的影响*

目的:观察人参皂苷Rg₂对慢性坐骨神经损伤大鼠痛觉敏化、抑郁状态的影响。方法: 将50只 SD 大鼠随机分为 5组(n=10): 空白对照组(Normal+生理盐水腹腔注射)、假手术组(手术但不结扎+生理盐水腹腔注射) 、坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)组(CCI +生理盐水腹腔注射) 、人参皂苷Rg₂低剂量组(CCI+ Rg₂ 5 mg/kg腹腔注射)、人参皂苷Rg₂高剂量组(CCI+ Rg₂ 10 mg/kg 腹腔注射)。CCI模型建立后,药物通过注射器进行腹腔内注射 5 ml/kg,每天1次,连续14 d。分别在术前1 d和术后 1、3、5、7、10、14 d测定大鼠的机械性缩足反射阈值(MWT)和热缩足潜伏期(TWL);术前1 d和术后第14日时检测明暗箱实验和强迫游泳试验。 结果:与假手术组比较,CCI组术后14 d机械痛阈值和热痛潜伏期明显缩短(P＜0.01),明箱内停留时间明显缩短(P＜0.01),穿梭次数明显减少(P＜0.01),游泳潜伏期明显延长(P＜0.01)。与CCI组比较,人参皂苷Rg₂组术后14 d机械痛阈和热痛潜伏期明显增加(P＜0.01),大鼠在明箱内时间明显延长(P＜0.01),穿梭次数明显增多(P＜0.01),且游泳潜伏期明显缩短(P＜0.01)。结论:人参皂苷Rg₂能抑制 CCI 大鼠的机械痛敏和热痛敏,同时改善其抑郁状态。     

嗜热链球菌胞外多糖EPS333对酸乳品质的影响

本研究以酸乳为基质,通过测试酸乳酸化速率曲线、脱水收缩敏感性、持水力、水分迁移、质构及流变特性等参数,研究了嗜热链球菌胞外多糖与市场常规应用多糖对酸乳品质的影响。研究结果表明:嗜热链球菌胞外多糖EPS333在酸乳凝胶过程中较其他几种多糖能明显减缓酸化趋势,后熟及储藏阶段减少"自由水"含量,降低流动性,改善其流变特性。     

饲料β-葡聚糖和灭活乳酸菌的添加对泥鳅幼鱼生长性能、肠脂肪酸组成及免疫性能的影响

为研究饲料中添加β-葡聚糖(BG)和热灭活乳酸菌(HK-LP)对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)幼鱼生长性能、肠道脂肪酸组成及免疫功能的影响,采用2×3双因素设计,设2个BG (0和1%)和3个HK-LP (0.025%、0.05%和0.1%)水平,选择初始均重为(0.17±0.01) g的泥鳅幼鱼,分别投喂6种配合饲料,每种饲料3个重复,饲养期为80d。结果显示,在饲料中分别添加BG和HK-LP显著提高了泥鳅幼鱼的终末体重、增重率、特定成长率,显著降低了饲料系数。然而,2种添加剂的相互作用没有对这些生长指标产生影响。添加BG显著降低了肠道脂肪酸中C16:1n-7和C18:2n-6的比率,同时随着HK-LP添加显著降低了C22:1n-11的比率。BG、HK-LP及两因素的相互作用均显著影响了体表黏液中碱性磷酸酶(AKP)活性,随着BG及HK-LP添加量的增加,溶菌酶(LZM)活性出现升高趋势。添加1%BG和0.05%HK-LP饲料,显著上调了热休克蛋白HSP70和HSP90α的表达水平,同时在BG未添加组,随着HK-LP添加的增加,上调了TLR1的表达水平。综上所述,饲料BG和HK-LP添加可以改善泥鳅幼鱼生长性能,其中BG 1%和HK-LP 0.1%的实验组对泥鳅幼鱼生长的促进作用最为显著。     

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.     

类受体激酶——植物环境适应性的调节枢纽

“莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。”大雨滂沱,苏轼拄着竹杖穿着蓑衣寻找避雨之所……树林竹叶虽不能避雨,却也不怕大雨的击打,这全都依赖于植物进化出了一套高度精密的信号响应机制来“趋利避害”,实现对环境变化的适应。植物感受环境信号需要类受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)。类受体激酶是一类定位在细胞膜上的单次跨膜蛋白,包括一个感受外界信号的胞外受体结构域,一个跨膜结构域和一个胞内激酶结构域。常见的类受体激酶信号通路中,首先由胞外受体结构域感受和识别细胞外界信号,将信号传递到细胞质一侧,胞质激酶结构域与下游蛋白相互作用,并启动其生化反应(如磷酸化),最终通过细胞核-细胞质穿梭信使将信号传递到细胞核内,调控下游基因表达进行信号输出,从而实现对环境快速变化的适应。