应对暴雨洪涝灾害的平原城市生态水文调节服务供需评估——以天津市为例

生态水文调节服务是生态系统服务的重要组成,能够有效调节地表径流,缓解暴雨洪涝灾害。但由于城市建设扩张、生态环境退化、极端降雨频发等因素,导致生态水文调节服务出现供需失衡。平原城市中地形水动力较弱及城市发展需求高的特征更是加剧了这种现象。基于生态系统供需视角,以生态水文调节率表征城市生态水文调节服务的生态供给,以暴雨洪涝风险表征城市生态水文调节服务的社会需求,构建应对暴雨洪涝灾害的平原城市生态水文调节服务供需研究框架。以典型平原城市天津市为例,应用SWAT模型、随机森林模型和ArcGIS定量测度城市生态水文调节服务供需水平,划分四种供需空间匹配类型,识别供需失衡关键区域,并进行五级规划干预等级分区。结果表明：(1)供给能力呈现“东南沿海高,西北近山低”的空间分布;需求水平表现出“多中心聚集,圈层向外递减”的分布规律。(2)供需空间分布呈现正相关关系,低供-低需在四种供需匹配类型中占据主导,同时空间聚集性最明显。(3)规划干预分区存在明显的空间差异,优先干预区占比5.41%,整体与建成区分布一致,大部分集中在市内六区,其次分布在滨海新区核心区,是未来规划治理的重点。研究结果为城市规划管理从...     

淫羊藿黄酮对被动吸烟大鼠骨组织肿瘤坏死因子-α和白介素1-α表达的影响

目的:探讨淫羊藿黄酮对被动吸烟大鼠骨组织肿瘤坏死因子-α白介素1-α达的影响.方法:选用2月龄Sprague-Dawley(SD)大鼠60只,随机分为6组,每组10只,各组雌雄各半,雌雄分笼饲养.A组:空白对照组,常规方法饲养,不给予被动吸烟;B组:被动吸烟组,不给予灌服药物;C组:被动吸烟+钙组.灌服高效钙(75mg·kg-1·d-1)+维生素D3 21 IU·kg-1·d-1;D组:被动吸烟+低剂量,灌服淫羊藿黄酮(75mg·kg-1·d-1);E组:被动吸烟+中剂量,灌服淫羊藿黄酮(150mg·kg-1·d-1);F组:被动吸烟+高剂量,灌服淫羊藿黄酮(300mg·kg-1·d-1).按"密室熏烟法"给予实验组(B组、C组、D组、E组、F组)大鼠被动吸烟4个月.实验动物干预完毕后取出胫骨,制备标本,RT-PCR法检测TNF-αmRNA和IL-1mRNA表达,并应用曲线拟合分析其相关性.结果:应甩淫羊藿黄酮明显抑制TNF-αmRNA和IL-1-αmRNA在骨组织中的表达,其中TNF-αmRNA表达中A组、D组、E组、F组与B组比较,差异有统计学意义(P<0.05),C组与B组比较,差异无统计学意义(P0.05),D组、E组、F组与A组比较,差异无统计学意义(P0.05),D组、E组、F组随淫羊藿黄酮剂量的增加而降低,但组间差异无统计学意义(P0.05);其它各组比较无统计学意义(P0.05);而IL-1-αmRNA表达中A组、C组、D组、E组、F组与B组比较,差异有统计学意义(P<0.05),D组、E组、F组与A组比较,差异无统计学意义(P0.05),D组、E组、F组随淫羊藿黄酮剂量的增加而降低,但组间差异无统计学意义(P0.05);其它各组比较无统计学意义(P0.05).二者在淫羊藿黄酮干预下的相关性从二者的曲线拟合图中,TNF-αIL-1-α表达的相互作用关系经曲线拟合为Y=0.82115+0.09343X-0.01781X2.结论:淫羊藿黄酮可抑制被动吸烟大鼠骨组织TNF-αIL-1-α表达.     

枯草芽孢杆菌表达系统及其启动子研究进展

枯草芽孢杆菌作为一种革兰氏阳性细菌,由于其具有非致病性、分泌蛋白能力强的特性和良好的发酵基础及生产技术,是目前原核表达系统中表达和分泌外源蛋白的理想宿主,成为原核表达系统中的一种重要的模式菌株。而实现外源蛋白的高效表达的关键因素之一是使用强并可控制的启动子。目前,枯草芽孢杆菌中常用的启动子为组成型、诱导物诱导型、时期特异性及自诱导型。详细介绍枯草芽孢杆菌表达系统以及其常用启动子的优缺点,并对克隆新的启动子的方法做了总结,旨为完善枯草表达系统和工业生产外源蛋白奠定基础。     

基于结构基础的嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性分子改良

【背景】作为降解木聚糖的核心酶种,木聚糖酶可以有效促进木质纤维素的消化水解,在动物养殖领域应用广泛。来源于嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌(Caldicellulosiruptorbescii)的GH10家族木聚糖酶Cb Xyn10C最适温度为85℃,在80℃条件下具有良好的热稳定性,具有饲料工业应用潜力。【目的】为满足饲料制粒尤其是水产饲料加工过程的工艺要求,进一步提高木聚糖酶Cb Xyn10C的热稳定性并阐明其耐热机理。【方法】以Cb Xyn10C晶体结构为基础,采用刚性氨基酸引入、疏水作用网络重排2种策略对其热稳定性进行理性设计,获得在100℃条件下比活提高的单点突变体后,通过有益突变位点叠加策略进一步提升酶的热稳定性,最后采用分子动力学模拟技术分析其热稳定性提高的分子机制。【结果】共获得了4个稳定性提高的单点突变体A45P、T69P、F309V和A325P,其中突变体A45P效果最优。随着在A45P基础上另外3个突变位点的叠加,酶的热稳定性在不损失酶活的前提下得到了逐步提升。获得的四点突变体A45P/F309V/A325P/T69P的耐热性最好,其最适反应温度和熔解温度Tm值较野生型...     

脱卤酶化学修饰的研究

脱卤酶是催化α-卤酸转化为α-羟基酸的酶。本文用各种化学修饰剂对脱卤酶YL、109和H-2进行化学修饰。实验结果表明作用于丝氨酸、赖氨酸、色氨酸残基的试剂对酶活无明显影响,而作用于组氨酸、精氨酸和带羧基氨基酸残基的试剂使酶活降低。底物对化学修饰剂有保护作用。组氨酸、精氨酸和带羧基氨基酸(答氨酸或天冬氨酸)残基为脱卤酶活力所必需。     

DCE-MRI药代动力学参数评估患癌胰腺不同区域功能状态的价值研究

目的:比较胰腺癌(pancreatic cancer,pCa)患者癌灶区、近端胰腺区、远端炎性区及正常胰腺的动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)药代动力学参数K~(trans)和k_(ep),无创量化患癌胰腺不同区域微血管功能状态,评估pCa近端胰腺组织是否为相对正常的胰腺组织。方法:收集病理及临床证实的pCa患者29例腿机选取正常志愿者30例。所有受试者行胰腺DCE-MRI扫描并计算每个观测区的K~(trans)和k_(ep)。根据患癌胰腺不同区域状态的差异将其分为pCa组、癌灶近端胰腺组、癌灶远端炎症组,30例正常志愿者胰腺为正常对照组。采用One-way ANOVA分别比较不同组别间K~(trans)s、k_(ep)的差异。结果源腺癌、近端胰腺区、远端炎症区及正常胰腺的K~(trans)和k_(ep)分别是0.114±0.023、0.066±0.009、0.323±0.026、0.061±0.005和0.341±0.077、0.105±0.017、0.772±0.068、0.107±0.005。pCa的K~(trans)和k_(ep)高于近端胰腺区和正常胰腺,而低于远端炎症区,远端炎症区的K~(trans)和k_(ep)高于pCa、近端胰腺区和正常胰腺,以上P均0.001;而近端胰腺和正常胰腺的K~(trans)和k_(ep)均无统计学差异(P=0.298、0.893)。结论患癌胰腺不同区域微血管功能状态有明显差异同时提示pCa近端≥1 cm的区域为相对正常的胰腺区,以上可为pCa精准治疗、手术切缘选择提供参考。     

微生物絮凝剂水处理的影响因素及其工艺研究进展

本文对近年来微生物絮凝剂的发展进行了概述,在介绍微生物絮凝剂化学性质的基础上,讨论了与絮凝活性相关的絮凝剂投加量、投加顺序,待处理水体性质和水力条件等因素。重点论述了单一微生物絮凝剂水处理工艺、微生物絮凝剂和助凝剂复配水处理工艺、复合微生物絮凝剂水处理工艺和物理、化学方法和微生物絮凝剂联合水处理工艺。讨论发现结合现有研究成果,开发新的微生物絮凝剂水处理工艺具有重要的工业应用价值。     

甲基对硫磷水解酶OPHC2的序列分析及结构预测

将氨基酸的多序列局部比对、基于结构的序列比对和氨基酸替换忍耐性分析等方法联合起来对甲基对硫磷水解酶OPHC2进行了序列分析,确定出4组保守性功能序列。根据其高级结构发现这类酶具有典型的α/β（TIM）折叠桶结构,由8个折叠结构构成活性中心区域,并且这4组保守序列都位于这8个折叠结构上。通过对这4组保守序列的进一步分析发现当一个序列中同时含有它们时,这个序列为甲基对硫磷水解酶的可能性大于60％。     

普鲁兰酶基因在毕赤酵母中组成型表达及定点突变研究

合成Bacillus acidopullulyticus的全长普鲁兰酶基因并在毕赤酵母X-33中进行组成型外分泌表达,重组酶的最适作用温度为60℃,最适作用pH值为4.5~5.0,酶比活力为2.0 U/mg.采用重叠延伸PCR方法对普鲁兰酶基因进行定点突变,实验结果表明,625、626位点Ala、Leu氨基酸突变为Leu、Tyr氨基酸后,该酶的催化效率有所降低,而Gln487Ala的突变对催化效率没有较大的影响.该研究结果为探究关键氨基酸区域对催化效率的影响提供了一定的理论和实验基础.     

PET水解酶传统与智能分子设计研究进展

塑料由于其耐久性和耐降解性造成的环境污染日趋严重,而塑料废弃物的处理回收方法存在着缺陷。聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET）是应用最广泛的塑料类型之一,但在自然条件下很难被降解。近年来,虽然多种具有PET降解活性的酶被发现,但这些酶的催化活性和热稳定性难以支撑实际工业所需,因此提高PET水解酶的降解能力已成为研究热点而备受关注。脂肪酶、角质酶、IsPETase和IsMHETase是目前研究最为广泛的PET水解酶,就这几种酶的结构、活性特征进行了总结,重点阐述了传统蛋白质工程和人工智能分子设计在增强PET水解酶应用性能方面的研究进展。期望塑料降解酶可以进一步发展优化,为循环塑料经济做出有价值的贡献。