基于分子对接及酶抑制动力学探究红景天提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制活性CSCD

为探究红景天提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制活性及具有抑制作用的主要活性物质。该研究首先构建体外α-葡萄糖苷酶抑制体系,测定其抑制活性,通过酶抑制动力学判断抑制类型,然后采用UHPLC-QE-MS、分子对接进一步探索提取物中抑制α-葡萄糖苷酶的主要活性物质。结果表明,红景天提取物对α-葡萄糖苷酶具有较好的抑制效果,IC_(50)为1.538 mg/mL,抑制类型为竞争与非竞争性混合可逆抑制;UHPLC-QE-MS共检测出1245种化合物,其中脂肪酸类、萜类及其衍生物、黄酮及类黄酮类为化合物最多的3类,分别有107种、85种、66种,其次还鉴定出酚类、氨基酸类、糖类等多类物质;分子对接显示,20种相对含量较高的化合物中11种可与α-葡萄糖苷酶结合,(+)-表儿茶素结合能(-17.08 kJ/mol)最低、结合活性最佳,咖啡酸形成氢键最多为5个,分别与His-515、Arg-437、Glu-432、His-348残基相连,咖啡酸、L-苹果酸、槲皮素和酪醇具有相同结合位点Arg-437。研究旨为天然α-葡萄糖苷酶抑制剂的开发以及红景天资源利用提供了基础研究。     

橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用研究CSCD

探索橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用。采用40%乙醇和纤维素酶组合提取,石油醚、乙酸乙酯依次萃取分离,获得橡实粗提物、石油醚相、乙酸乙酯相、萃余水相。通过测定酶抑制作用,研究各极性萃取物的体外降糖活性,并利用高效液相色谱(HPLC)和分子对接实验验证各提取物可能的活性成分。结果表明:橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有明显的抑制作用,其中乙酸乙酯相抑制效果最佳,其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶IC_(50)分别为1.590±0.073 mg/g、3.927±0.019(×10^(-3) mg/g);通过HPLC含量测定发现乙酸乙酯相中6种活性成含量最高,鞣花酸含量为500.75±6.93 mg/g,高于其他组分10~50倍;分子对接结果表明只有鞣花酸与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有良好的结合活性。以上结果表明,鞣花酸可能是橡实乙酸乙酯萃取物抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的主要活性成分。     

土壤呼吸对降雨变化和氮沉降交互作用响应的研究进展

土壤呼吸作为陆地生态系统碳循环的关键过程,对大气CO₂浓度变化有直接影响。研究其如何响应降雨变化、氮沉降增加等全球变化因子,成为近年全球变化领域的热点与难点。与土壤呼吸响应降雨变化或氮沉降增加单个因子相比,研究土壤呼吸对这两个因子交互作用的响应更接近真实的自然环境,可更准确地预估未来土壤碳排放的变化趋势。目前,相关研究涉及全球不同的陆地生态系统,从土壤、微生物和植物层面对其响应机理进行揭示。本文从土壤呼吸及其组分、相关的土壤性质、微生物及植物因素方面,较全面地梳理了不同陆地生态系统土壤呼吸响应降雨变化和氮沉降增加交互作用的研究进展,指出了现有研究中的不足及今后需加强的研究方向,以期为进一步揭示土壤呼吸对降雨变化和氮沉降增加交互作用的响应规律及机制提供参考。     

小花杜鹃中两个新的木脂素

研究小花杜鹃(Rhododendron minutiflorum)的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。采用正相硅胶、ODS、Sephadex LH-20和HPLC等多种色谱技术,从小花杜鹃的95%乙醇提取物中分离得到9个化合物,通过波谱分析和文献数据对比,鉴定其结构分别为rhodominutinan A(1)、rhodominutinan B(2)、3,4-di(4-hydroxy-3-methoxybenzyl)tetrahydrofuran(3)、venkatasin(4)、苔色酸甲酯(5)、苔黑酚羧酸乙酯(6)、2,4-二羟基-3,6-二甲基苯甲酸甲酯(7)、芹菜素(8)、山奈酚(9)。其中化合物1和2为新的木脂素,化合物3~9为首次从小花杜鹃中分离得到。通过α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选模型评价化合物的潜在降血糖活性,结果表明化合物8和9具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,IC₅₀值分别为57.51±6.35、54.70±3.67μM。     

基于GC-IMS比较不同干燥方式对柴达木枸杞中挥发性物质的影响CSCD

柴达木枸杞作为青藏高原特有的中药材之一,为探究不同干燥方式对柴达木枸杞品质以及挥发性成分的影响。本文采用自然阴干、热风烘干、真空冷冻干燥以及微波干燥的方式处理柴达木枸杞鲜果,通过气相色谱-离子迁移谱联用(GC-IMS)法分析枸杞鲜果和各类枸杞干果的挥发性成分的变化,构建挥发性成分的差异谱图,并进行主成分分析。从样品中共鉴别出了52种挥发性有机物质以及部分物质的单体和二聚体,包括醛类、烯醛类、酯类、酮类和醇类等。差异图和主成分分析图表明枸杞干燥后挥发性有机物发生了显著的变化,冷冻干燥后的枸杞中挥发性有机物质的种类和含量与枸杞鲜果较为相近,但与其他干燥方式干燥后的枸杞干果差异较大,而热风烘干和微波干燥后的枸杞干果中挥发性有机物种类非常相似。通过建立一种利用GC-IMS检测分析枸杞中挥发性成分的方法,结果表明与其他干燥方式相比,冷冻干燥法能够有效保留枸杞中的挥发性成分,使枸杞保持较高的品质,该研究结果为后续柴达木枸杞的质量评价和加工提供一定的参考依据。     

东北温带森林20种乔木树种叶片干旱容忍性特征

全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡。压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性。通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植物和4种裸子植物)的PV曲线性状,包括质壁分离时的相对含水量(RWC_tlp)、失膨点叶水势(TLP)、饱和含水时的叶渗透势(π₀)、细胞弹性模量(ε)、叶水容(C_leaf)及叶结构性状(比叶面积和叶密度),研究局域尺度上叶片耐旱性的最佳指示性状,并分析叶片PV性状与结构性状间的相关性。结果表明: 被子植物的RWC_tlp 显著大于裸子植物,但其C_leaf 显著小于裸子植物,这表明用RWC_tlp和C_leaf可以指示东北温带森林不同功能型树种间耐旱性的大小。在被子植物中,TLP和π₀与叶密度呈显著负相关,且均与比叶面积呈显著正相关;而ε与比叶面积呈显著负相关。然而,裸子植物PV曲线性状与叶结构性状之间呈现与被子植物完全相反的趋势。裸子植物与被子植物树种之间PV曲线性状与叶结构性状关系的差异,可能归因于二者采取不同的干旱响应和适应策略。     

亚热带苔藓结皮对土壤-微生物-胞外酶化学计量特征的影响

生物结皮的形成和发育显著影响土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)循环及其化学计量特征,土壤微生物如何适应环境资源的化学计量变化仍不明确。本研究以三峡库区苔藓结皮为对象,分析结皮盖度(0、1%～20%、20%～40%、40%～60%、60%～80%和80%～100%)对土壤理化性质(0～5和5～10 cm土层)、微生物生物量和胞外酶活性[(β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(AP)]的影响,探索土壤-微生物-胞外酶C∶N∶P化学计量特征间的协变性。结果表明: 生物结皮发育显著提高了土壤黏粒、水稳性团聚体和土壤C、N、P含量,显著降低了土壤容重和砂粒含量;微生物生物量C、N、P和胞外酶活性均随结皮盖度的增大而显著增加;土层深度对土壤理化性质及C∶N∶P均无显著影响,但显著影响微生物生物量、胞外酶活性及BG∶AP和NAG∶AP。相关分析显示,土壤C、N、P含量与微生物生物量和胞外酶活性呈显著正相关,与BG∶NAG呈显著负相关,与NAG∶AP呈显著正相关,但与微生物生物量C∶N∶P无显著相关性;土壤-微生物、微生物-胞外酶C∶N∶P相关性均不显著,BG∶NAG∶AP随着微生物与土壤间C∶N∶P化学计量不平衡性的增加而逐渐降低。表明微生物养分代谢同时受N和P的限制,且P的限制较强烈,微生物可以通过调整自身生物量以及胞外酶C∶N∶P适应生物结皮发育驱动的土壤化学计量变化,从而维持内稳态。     

生物结皮胞外多糖理化特性及菌群结构的季节动态

胞外多糖(EPS)是蓝藻重要抗逆物质,也是生物结皮中主要的碳储存形式,对结皮的物质循环、稳定度等具有重要作用。本研究以古尔班通古特沙漠不同季节(1月、4月、7月、10月)生物结皮为对象,对其EPS含量、组成、形貌特征及微生物群落结构进行了动态研究。结果表明: 1)EPS的分泌格局呈现明显的季节动态变化特征。1、4、7、10月EPS含量分别为81.72、52.46、76.77、70.54 μg·cm^-2,叶绿素a含量分别为2.7、4.94、4.2、5.98 μg·cm^-2,说明冬、夏两季蓝藻将固定的有机碳更多地分配给EPS,而春、秋两季则更多地用于自身生物量的积累。2)各个季节的EPS均由7种单糖组成,且葡萄糖和半乳糖的相对摩尔百分比之和为46%～56%,显著高于另外5种单糖;EPS的单糖组分与气温和降水之间具有显著的相关性;各季节EPS的傅里叶红外图谱无明显差别。3)原子力显微镜观测结果显示,7月、10月EPS具有更多的丝状及粗绳状结构,而1月、4月则呈块状结构。4)16S rDNA高通量测序结果表明,4个季节下蓝藻门和微鞘藻属始终为生物结皮优势细菌门和属,其相对丰度显著高于其他细菌门和属。变形菌门的相对丰度与岩藻糖和半乳糖的相对摩尔百分比呈显著正相关关系,说明单糖的百分比组成对结皮中异养细菌影响显著。在荒漠生境中,温度、水分等环境因子随季节变化显著,结皮胞外多糖理化特性及细菌群落的季节性变化受温度、水分、光照等气象因子的共同调控。     

增温、光照时间和氮添加对蒙古栎主要物候期的影响

利用大型人工气候室模拟研究增温(对照、增温1.5 ℃、增温2.0 ℃)、光照时间(10、14、18 h)和氮添加(0、5、10、20 g N·m^-2·a^-1)对东北地区蒙古栎主要物候期的影响。结果表明: 增温1.5和2.0 ℃使芽膨大期显著提前,完全变色期显著推迟,生长期延长,且延长天数随增温幅度的增大而增加。光照时间显著影响秋季物候(叶黄始期、叶黄普期、完全变色期),与光照14 h相比,短光照(10 h)使叶黄始期显著推迟7.0 d,生长盛期相对延长。氮添加使芽膨大期、芽开放期、展叶始期、展叶盛期均显著提前,完全变色期仅在高氮水平(20 g N·m^-2·a^-1)下显著推迟9.5 d,表明高氮添加使蒙古栎生长期延长。增温和高氮添加(20 g N·m^-2·a^-1)协同作用显著推迟完全变色期,导致叶黄期延长。增温和短光照协同作用、氮添加和短光照协同作用以及增温、氮添加和短光照协同作用均使叶黄始期显著推迟,生长盛期相对延长。     

E. O. 威尔逊与岛屿生物地理学理论

20世纪伟大的博物学家和生物地理学家爱德华·奥斯本·威尔逊(Edward Osborne Wilson,1929-2021)与杰出的理论和数学生态学家罗伯特·赫尔默·麦克阿瑟(Robert Helmer MacA rthur,1930-1972)共同开创的岛屿生物地理学理论是他们青年时代的巅峰之作。