基于乙酰胆碱酯酶和氧化应激研究海胆酮对阿尔茨海默症的作用机制

海胆酮是一种酮式类胡萝卜素，主要从海胆及藻类等海洋生物中提取。本文研究海胆酮对乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）的抑制作用，应用酶动力学、荧光光谱、圆二色光谱和分子对接技术研究海胆酮对AChE的抑制机理，并用淀粉样β蛋白片段25～35（amyloid beta-peptide 25-35，Aβ25-35）诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）建立阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease，AD）模型，研究海胆酮对AD细胞模型氧化应激损伤的作用。结果表明，海胆酮有很强的AChE抑制活性，其半抑制质量浓度为（16.29±0.97）μg/mL，抑制常数Ki为3.82 μg/mL，表现为竞争性抑制；海胆酮可诱导AChE二级结构改变，更容易与AChE活性中心氨基酸Ser200、His440、Trp84和Tyr121结合，阻碍底物碘代硫代乙酰胆碱（acetylthiocholine iodide，ATCI）与酶结合，从而引起酶活力降低。海胆酮能有效抑制Aβ25-35诱导PC12细胞的AChE活力，降低丙二醛含量，增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力，减轻Aβ25-35诱导的PC12细胞氧化应激损伤。本研究基于AChE和氧化应激阐明了海胆酮对AD的潜在作用机制，为海胆酮在功能食品、生物医药等领域的应用提供了数据支持和理论根据。     

BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING Roles of biomolecules in the biosynthesis of silver nanoparticles: Case of gardenia jasminoides extract

Rapid development of biosynthesis of metal nanoparticles using plants has attracted extensive interests to further investigate this novel and eco-friendly method. In the biosynthesis process, the plant may act as reducing agent, capping agent or shape directing agent. However, identifying specific roles of various components in the plant is challenging. In this study, we use biosynthesis of silver nanoparticles with Gardenia jasminoides Ellis ex-tract to address this issue. The formation process of silver nanoparticles is investigated and the nanoparticles are characterized with the ultraviolet-visible spectroscopy, Fourier transform infrared spectra and scanning electron mi-croscopy. The results indicate that the Gardenia jasminoides Ellis extract can reduce silver ions to form silver nanoparticles, stabilize the nanoparticles, and affect the growth of silver nanocrystal to form silver nanowires. Only geniposide in the extract exhibits good shape-directing ability for silver nanowires. It is found that bovine albumin is a potential capping agent, whereas rutin, gallic acid and chlorogenic acid possess reducing and capping ability.     

微生物吸附-化学还原法合成金钯纳米线机理研究

采用微生物吸附-化学还原法,以大肠杆菌(ECCs)为模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为保护剂、抗坏血酸(AA)为还原剂制备金钯纳米线(Au-Pd NWs),考察不同金钯摩尔比对合成金钯纳米材料的影响,并通过SEM、TEM、XRD等技术进行了表征,研究其形成机理。结果表明,吸附还原作用使ECCs在短时间内还原生成了少量Pd(0)和Au(0),大量的钯离子和金离子聚集在ECCs表面周围;还原剂AA的加入使ECCs表面成为优先成核位点,菌体表面基团与晶核相互作用阻止其迁移;在CTAB的作用下,菌体表面的纳米颗粒逐渐形成链状纳米中间结构,中间结构通过Ostwald熟化作用进一步形成Au-Pd纳米线。通过ECCs和CTAB协同作用,有利于一维纳米结构的生长。     

超声辐照制备SrFeO3降解苯酚光催化性能研究

采用超声辐照柠檬酸络合法制备了复合氧化物SrFeO3，以苯酚为光催化探针分子，以450W高压汞灯为光源（主波长〉410nm），研究了SrFeO3光催化性能、研究表明，经过超声辐照制备的SrFeO3光催化活性提高一倍以上。XRD、TEM、DRS表征结果表明，超声辐照制备的SrFeO3粒径均匀、分散性好、粒径较小，光吸收红移显著。探讨了超声提高催化性能的机理。     

Cu-Mn/HZSM-5合成二甲醚催化活性的研究

研究不同铜锰比、助剂Si、Zr、Zn对Cu-Mn/HZSM-5催化剂在二氧化碳加氢合成二甲醚的催化活性的影响。结果表明,n(Cu)/n(Mn)的最佳值为4/3;助剂Si的加入能显著提高Cu-Mn/HZSM-5催化剂的性能,在2.0MPa、250℃、空速2100h-1;V(H2)/V(CO2)=3.2下,当催化剂中w(SiO2)=3.5%时,二氧化碳的转化率和二甲醚的收率分别为23.86%和9.33%。XRD和H2-TPR表明,适量SiO2的加入,使CuO晶相峰明显减弱,促进表面Cu的分散;铜锰复合氧化物进一步向非晶态转化,阻止Cu的深度还原,从而提高了催化剂的活性。在考察的范围内,最适宜的反应温度为260℃左右。提高氢碳比,有利于提高催化剂的催化活性。     

山梨醇对黑曲霉源α-L-鼠李糖苷酶(r-Rha1)热稳定性的影响

提高酶热稳定性是工业酶属性改造的重要目标。山梨醇作为广泛应用于提高酶稳定性的外源添加剂,目前对其影响酶热稳定性的机制仍不明确。因此,作者以黑曲霉源α-L-鼠李糖苷酶（r-Rha1）为研究对象,通过热失活动力学、圆二色谱和荧光光谱的谱学分析,研究山梨醇对α-L-鼠李糖苷酶热稳定性的影响机制。结果表明,在60~70 ℃下,加入山梨醇可改善α-L-鼠李糖苷酶的热稳定性;在60、65、70 ℃条件下,加入1.2 mol/L山梨醇可分别将半衰期提高29、25、10倍;圆二色谱和荧光光谱结果表明山梨醇通过增强α-L-鼠李糖苷酶的表面疏水活性和结构刚性,从而提高其热稳定性。通过探究山梨醇对α-L-鼠李糖苷酶热稳定性的影响,进一步证明山梨醇提高酶热稳定性的普遍适用性,同时为后续α-L-鼠李糖苷酶的工业应用提供了参考。     

改进的扩散自由体积模型及其在凝胶和固定化细胞中的应用(Ⅱ)实验数据的关联

应用本文(I)报建立起来的改进的扩散自由体积模型,对聚丙烯酰胺凝胶及其固定化酵母细胞中葡萄糖和(或)乙醇的有效扩散系数与凝胶的单体浓度、交联度、温度和细胞浓度分别进行关联,定性解释和定量关联都令人满意,说明了该模型的适用性.     

改进的扩散自由体积模型及其在凝胶和固定化细胞中的应用(Ⅰ)模型的建立

利用扩散自由体积模型,通过一定的线性假定将凝胶及固定化细胞中的自由体积与各主要影响因素相联系,得到了能表达诸因素对有效扩散系数影响的改进的扩散自由体积模型.其特点是不仅能反映凝胶总单体浓度、交联度及扩散分子大小的影响,而且可以反映温度及细胞浓度对有效扩散系数的影响.     

地黄中水苏糖的分离与脱色

用超滤法和吸附法对地黄水苏糖提取液进行了初步分离和脱色。考察了微滤预处理、操作压力、温度及体积浓缩比对膜通量的影响,确定的最佳超滤工艺为:压力0.10 MPa,温度50℃,体积浓缩比8。应用该工艺可使w(水苏糖)由28.3%提高到40.5%,对溶液的脱色率达72.4%。将超滤透过液分别用活性炭、A l2O3和5种离子交换树脂进一步脱色,活性炭的脱色效果最佳,进而考察了活性炭用量、温度、脱色时间及pH对脱色率的影响。确定的最佳脱色条件为:温度50℃,活性炭0.3 g/L,脱色时间2.5 h,pH 4.0。在该条件下,脱色率可达99.1%。     

高透明度琼脂的制备工艺研究

琼脂是重要的海洋多糖产品,为了进一步完善我国琼脂产品加工体系和实现高透明度琼脂等深加工技术产品的国产化。对比国产琼脂和进口高透明度琼脂的品质差异,以透明度和凝胶强度为评价指标,对高透明度琼脂的配料工艺、氯乙酸添加量、反应温度、反应时间、清洗pH和原料种类对琼脂的品质影响进行了单因素实验。结果显示,进口高透明度琼脂的透明度、浊度、白度和凝胶强度分别为92.3%、21.1 NTU、65.61%、801.5 g/cm2左右,其透明度和白度高于国产琼脂,而浊度和凝胶强度低于国产琼脂。利用羧甲基化反应提高琼脂的透明度,优化得到工艺条件为:将Na₂SO₄溶解后加入原料琼脂,再将0.38 g/g氯乙酸分两次间隔10 min添加到反应体系中,50 ℃反应50 min,清洗后调节pH=5.0。该工艺条件稳定,采用三个不同批次琼脂进行高透明度琼脂制备,其透明度、凝胶强度和浊度分别为96.5%、1095.2 g/cm2、8.9 NTU,符合进口高透明度琼脂质量标准。本研究开发了高透明琼脂的生产工艺,为琼脂高值利用提供了参考。