次氯酸与不饱和脂肪酸氧化机制和转化产物的理论研究

摘要 目的：揭示次氯酸与不饱和脂肪酸的氧化反应机制及转化产物。方法：运用Gaussian 16软件包,采用密度泛函方法M06-2X(D3),结合6-31+G(d)基组,在SMD液相水模型水平下进行计算。结果：次氯酸与单不饱和脂肪酸油酸的氧化反应是先形成氯鎓离子中间体,氯鎓离子再与水分子反应生成氯醇,第一步氯鎓离子的形成是控速步骤,其反应活化自由能~8 kcal/mol。环氧化合物和短链的醛是两种转化产物,前者由氯醇脱氯化氢而来,而后者由环氧化合物和氯醇通过系列与次氯酸根的反应而得到,生成它们的控速步骤的反应活化自由能分别为23 和24 kcal/mol。选取两个乙基为取代基的乙烯为油酸模型,其与次氯酸反应的活化自由能仅比油酸高1 kcal/mol。计算得到次氯酸与亚油酸、顺-9,反-11 亚油酸、梓树酸和花生四烯酸模型氧化反应生成氯醇的活化自由能分别是~10、13、16和14 kcal/mol。结论：氯鎓离子中间体机制是次氯酸与不饱和脂肪酸氧化反应的主要机制,反应的活化自由能通常低于15 kcal/mol,意味着此氧化反应动力学上容易发生。氧化产物氯醇能转化为环氧化合物和短链的醛,但活化自由能较高,约23和24 kcal/mol。选取距离双键3个碳以内的结构为不饱和脂肪酸模型,它能够很好地反映不饱和脂肪酸的反应活性。     

虾青素的热稳定性及分解动力学

用热重/差热分析研究了虾青素的热稳定性,其开始分解温度为250℃左右。通过动力学分析确定其活化能为EA=121.14kJ/mol,指前因子k0=3.25×108/min。对比在有氧和无氧条件下虾青素的热重/差热曲线发现,氧对于虾青素的热分解温度影响不大,但在高温下会生成耐热的降解残余物。     

利用水蒸气活化稻壳生产活性炭的研究

研究了水蒸气法活化制备稻壳活性炭的工艺条件,探讨了炭化温度、活化温度、活化时间和水蒸气用量对活化效果的影响。结果表明最佳工艺条件为:炭化温度450℃、活化温度900℃、活化时间90 min和水蒸气用量为炭化料的1.5倍,制备的活性炭碘值844 mg/g,亚甲基蓝吸附值138 mL/g。这些指标与木质活性炭相当。且投资少,能耗低,具有良好的社会效益与经济效益。     

锰作用下PC12细胞的氧化应激机制研究

目的:以鼠嗜铬神经瘤细胞(PC12)为模型,筛选锰对神经细胞增殖抑制作用的时间及剂量,观察锰作用下PC12细胞的氧化应激反应与细胞形态学、生化指标改变和丝裂原活化蛋白激酶pp38(p38MAPKs)的活化表达。方法:用200,400,600,800μmol/LMnCl2的培养液,分别作用对数生长期PC12细胞1,2,3,4d后,用MTT筛选锰的细胞毒性剂量;测定200-600μmol/L MnCl2作用4d后,PC12细胞还原型谷胱甘肽和丙二醛含量;透射电镜观察细胞形态学变化;琼脂糖凝胶电泳检测MnCl2对PC12细胞基因组DNA的影响。western-blot法检测p-p38。结果:MTT实验显示200~800μmol/LMnCl2作用1,2,3,4d对PC12有显著的抑制作用,呈剂量和时间依赖趋势,600μmol/LMnCl2作用4d对PC12的抑制率可达50%以上。200-600μmol/LMnCl2作用于细胞4d后,随着浓度的升高,还原型GSH逐渐降低,MDA的含量逐渐升高;600μmol/LMnCl2作用4d电镜可见细胞凋亡,同样条件下细胞DNA碎片化。Western-blot实验显示600μmol/LMnCl2作用1,2,3,4dp-p38逐渐升高,3d时较对照组增加6.6倍(n=3,p<0.05),200,400,600μmol/L MnCl2作用4d时,磷酸化蛋白38(p-p38)也逐渐升高,400μmol/L MnCl2作用4d时较对照组升高了4.7倍(n=3,p<0.05)。结论:PC12细胞在锰作用下发生氧化应激反应,上调p-p38,诱导细胞凋亡,细胞增殖抑制。     

铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析

在三氯乙烯(TCE)胁迫条件下,从生活垃圾填埋场覆盖土中富集得到了可高效降解TCE的混合菌群SWA1。考察了铜离子浓度0-15μmol/L范围内混合菌群对TCE的降解,当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解速率最大为29.60 nmol/min,降解率达95.75%。此条件下的pmo A和mmo X表达量均达最大值,pmo A的相对表达量(4.22 E-03)比mmo X(9.30 E-06)和Lmp H(0)高3个数量级。在0-0.75μmol/L和1-15μmol/L两个铜离子浓度区间,分别出现了TCE降解峰值,高通量测序结果表明,甲基孢囊菌科Methylocystaceae的甲烷氧化菌为优势微生物。随着铜离子浓度提高,混合菌群SWA1生物多样性显著降低。铜离子浓度的变化影响了混合菌群的结构和活性,进而影响了TCE降解机制。当铜离子浓度为0.03μmol/L时,降解机制包括TCE直接降解和甲烷氧化菌共代谢降解。当铜离子浓度为5μmol/L时,降解率可达到84.75%。此时,降解机制包括TCE直接降解以及甲烷氧化菌和含苯酚羟化酶菌群的共代谢降解。     

番茄红素对小鼠脂类及细胞DNA氧化损伤的影响

目的 建立小鼠前胃癌模型,探讨番茄红素对小鼠前胃癌的抑制机制及对脂类和淋巴细胞DNA的抗氧化损伤作用.方法 昆明小鼠随机分成5组,实验3组饲喂高、中、低不同剂量的番茄红素饲料.阳性与正常对照组饲喂正常饲料,实验组与阳性组灌喂含人类致癌物苯并(a)芘B(a)P的色拉油(浓度为5 mg/mL),正常对照组给予相同剂量的色拉油,每周两次,共8次,建立前胃癌模型,24周后处死动物,观察肿瘤生长及脂类和淋巴细胞DNA的氧化损伤情况.结果 番茄红素具有明显的抗肿瘤作用,给予番茄红素后能降低前胃癌的发生率,可提高小鼠血清超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px活性,降低丙二醛MDA含量和减少淋巴细胞DNA的氧化损伤(P<0.05).结论 番茄红素具有明显抑制肿瘤生长的作用,其作用机制可能与增强机体抗氧化酶功能,降低脂类氧化产物MDA,减少淋巴细胞DNA损伤有关.     

锰作用下PC12细胞的氧化应激机制研究

目的：以鼠嗜铬神经瘤细胞（PC12）为模型,筛选锰对神经细胞增殖抑制作用的时间及剂量,观察锰作用下PC12细胞的氧化应激反应与细胞形态学、生化指标改变和丝裂原活化蛋白激酶pp38（p38MAPKs）的活化表达。方法：用200,400,600,800μmol/LMnCl2的培养液,分别作用对数生长期PC12细胞1,2,3,4d后,用MTT筛选锰的细胞毒性剂量;测定200-600μmol/L MnCl2作用4d后,PC12细胞还原型谷胱甘肽和丙二醛含量;透射电镜观察细胞形态学变化;琼脂糖凝胶电泳检测MnCl2对PC12细胞基因组DNA的影响。western-blot法检测p-p38。结果：MTT实验显示200~800μmol/LMnCl2作用1,2,3,4d对PC12有显著的抑制作用,呈剂量和时间依赖趋势,600μmol/LMnCl2作用4d对PC12的抑制率可达50%以上。200-600μmol/LMnCl2作用于细胞4d后,随着浓度的升高,还原型GSH逐渐降低,MDA的含量逐渐升高;600μmol/LMnCl2作用4d电镜可见细胞凋亡,同样条件下细胞DNA碎片化。Western-blot实验显示600μmol/LMnCl2作用1,2,3,4dp-p38逐渐升高,3d时较对照组增加6.6倍（n=3,p〈0.05）,200,400,600μmol/L MnCl2作用4d时,磷酸化蛋白38（p-p38）也逐渐升高,400μmol/L MnCl2作用4d时较对照组升高了4.7倍（n=3,p〈0.05）。结论：PC12细胞在锰作用下发生氧化应激反应,上调p-p38,诱导细胞凋亡,细胞增殖抑制。     

耐热嗜酸古细菌Sulfolobus acidocaldarius谷氨酰胺合成酶的表达调控和性质研究

古细菌Sulfolobus acidocaldarius细胞内谷氨酰胺合成酶的表达量随着培养条件的改变有较大差异,RNA印迹表明,该差异是在mRNA水平受到调控.经DEAE-Sepharose和Sephacryl S-300两步分离酶蛋白,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和凝胶过滤测定分子质量,表明该酶为12个相同亚基组成,分子质量为630 ku的多聚体.该酶的最佳pH为7.3;对羟胺、谷氨酰胺、ADP和Mn2+的Km值分别为3.5 mmol/L、1.3 mmol/L、0.15 mmol/L和0.24 mmol/L;其γ-谷氨酰转移酶活性和生物合成酶活性的最佳温度均为90℃.Arrhenius曲线表明,γ-谷氨酰转移酶的活化能为47 kJ/(mol*K),生物合成酶的活化能分别为29 kJ/(mol*K)(40～75℃)和10 kJ/(mol*K)(55～90℃).对该酶的抑制剂研究发现,与其他来源的谷氨酰胺合成酶不同,甘氨酸、L-丙氨酸能明显抑制 S.acidocaldarius谷氨酰胺合成酶的活性,而常规的抑制剂如L-色氨酸、L-组氨酸、5′-AMP却没有抑制作用,甘氨酸、L-丙氨酸的抑制作用为竞争性抑制,推断该酶的活性调节与绝大多数革兰氏阳性菌一样不受腺甘酰化的影响.     

Calpain对细胞骨架蛋白tau降解作用的研究(英文)

Calpain是钙依赖性中性蛋白酶 ,根据其对钙敏感性的不同 ,可分为m 和 μ calpain两型 .分别用不同浓度CaCl2 溶液孵育Wistar大鼠脑皮质匀浆液 ,并用蛋白质印迹和定量图像分析技术检测不同亚型calpain对tau蛋白的降解作用 .研究发现 :在 3 7℃用 1mmol/LCa2 孵育底物 15min ,可见tau蛋白明显降解 ,并在分子质量为 2 9ku处出现tau蛋白降解片段 ;当Ca2 浓度为 5mmol/L时 ,tau蛋白几乎全部被降解 ;这种tau蛋白降解可被calpain特异性抑制剂完全逆转 .进一步的研究发现 ,分别用 μ calpain抑制剂 (0 0 5μmol/Lcalpastatin) ,m calpain抑制剂 (10 0 μmol/LcalpaininhibitorⅣ )或总calpain抑制剂 (552 μmol/Lcalpeptin)与 1mmol/LCa2 共同孵育Wistar大鼠脑皮质匀浆液 ,Ca2 激活的tau蛋白降解分别被抑制8 6% ,92 5%和 97 8% .结果表明一定浓度的Ca2 可同时激活 μ calpain和m calpain ,这两种亚型calpain均参与降解tau蛋白 ,但m calpain的作用比 μ calpain更强     

Calpain对细胞骨架蛋白tau降解作用的研究(英)

Calpain是钙依赖性中性蛋白酶,根据其对钙敏感性的不同,可分为m-和μ-calpain两型.分别用不同浓度CaCl₂溶液孵育Wistar大鼠脑皮质匀浆液,并用蛋白质印迹和定量图像分析技术检测不同亚型calpain对tau蛋白的降解作用.研究发现：在37℃用1 mmol/L Ca²⁺孵育底物15 min,可见tau蛋白明显降解,并在分子质量为29 ku处出现tau蛋白降解片段;当Ca²⁺浓度为5 mmol/L时,tau蛋白几乎全部被降解;这种tau蛋白降解可被calpain特异性抑制剂完全逆转.进一步的研究发现,分别用μ-calpain抑制剂（0.05 μmol/L calpastatin）,m-calpain抑制剂（100 μmol/L calpain inhibitor Ⅳ）或总calpain抑制剂（552 μmol/L calpeptin）与1 mmol/L Ca²⁺共同孵育Wistar大鼠脑皮质匀浆液,Ca²⁺激活的tau蛋白降解分别被抑制8.6%,92.5%和97.8%.结果表明一定浓度的Ca²⁺可同时激活μ-calpain和m-calpain,这两种亚型calpain均参与降解tau蛋白,但m-calpain的作用比μ-calpain更强.