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。     

内热型超声雾化溶液再生系统最优内热量的研究

基于质量守恒、能量守恒定律，建立了内热型超声雾化溶液再生系统（IH-UARS）的再生性能预测模型并进行了充分的实验验证，通过研究不同内热量下IH-UARS的再生性能及其变化规律，寻求系统所需的最佳内热量并明确其可能的影响因素。结果表明：IH-UARS系统存在最优的内热量范围，使其再生系统性能最佳；所需最优内热量随着再生溶液流量增大呈显著的对数增长，但受空气流量的影响较弱；在该研究中的标准工况下，IH-UARS所需最优内热量约为275~350 W。此外研究发现：内热量的增长有益于促进初始浓度较高的溶液进一步浓缩再生，如当IH-UARS中内热量增至800 W时，其初始浓度为36%的溶液比24%的溶液浓度增量指标改善幅度高37%。研究所得结果可对提高溶液再生性能及经济性提供积极参考。     

一起800kV断路器合闸后接地故障原因分析

针对S变电站运行过程中发生的一起800 kV SF_6断路器接地故障,通过现场二次保护动作、故障录波图中电压与电流变化趋势以及SF_6分解产物等分析,确定了故障断路器间隔。通过返厂解体,发现了设备内部放电过程中受损部件以及相应的放电轨迹。基于故障后气室材料特性分析、合闸电阻堆热容量分析、设备放电轨迹分析,确认放电原因为罐体内部异物。通过断路器合闸过程中的粒子飞行轨迹分析、罐体内异物电场仿真、电阻堆气隙内电场仿真,给出了2种异物来源,并提出了相应的异物解决措施,以避免同类接地故障的发生。     

组合添加代谢调控剂对肌苷发酵及其代谢流分布的影响

根据肌苷合成的代谢调控机理,选择五种对肌苷合成有促进作用的代谢调控剂—氟化钠、次黄嘌呤、葡萄糖酸钙、氯化钙和柠檬酸钠,并确定了其最适添加量。进而组合添加这些代谢调控剂,对肌苷生物合成过程的多个关键代谢调控节点进行调控,增大流向肌苷合成的代谢流,使肌苷产量得到提高。研究发现,在培养基中组合添加这些代谢调控剂,所得肌苷产量比单一添加代谢调控剂时的肌苷产量有显著提升。其中当组合添加2 mg·L-1 NaF、0.15%次黄嘌呤、15 g·L-1葡萄糖酸钙及10 mg·L-1 CaCl2时,肌苷产量达到了14.01 g·L-1,相比对照组的肌苷产量提高了3.39倍,协同效应显著。继而,对肌苷合成的代谢网络各分支途径的代谢通量进行了测定,证实了组合添加代谢调控剂有利于葡萄糖代谢流由EMP途径向HMP途径发生迁移,实现对葡萄糖主体代谢流分布的调整,促使肌苷合成代谢流增加,从而有利于肌苷产量的进一步提升。     

一种Kappa-卡拉胶酶的克隆、表达及其酶学性质研究

将来源于Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5菌株的κ-卡拉胶酶基因克隆到载体p ET-28a上,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中表达。克隆得到的κ-卡拉胶酶基因序列全长1194 bp,编码一个由398个氨基酸残基组成的蛋白酶,该蛋白酶的分子量为48 ku,结构域分析表明该κ-卡拉酶符合GH16家族的特点。对重组κ-卡拉胶酶的酶学性质进行考察:重组κ-卡拉胶酶只能够专一性的降解κ-卡拉胶;该酶的最适温度和pH分别是55℃和pH 9.0,重组酶在40℃保温1 h可保持95.0%的活性,在45℃保温1 h残余酶活与对照比较仍保留60.0%,在pH 8.0~10.0的缓冲液中处理30 min,仍能保持80%以上的酶活力,低浓度的Na+和K+以及1mmol/L的Sn~(2+)、Fe3+、EDTA、DTT、Tween-20、Tween-80和Triton X-100、β-mercaptoethanol、SDS、Urea对重组酶活具有显著的促进作用;而高浓度的Na+和K+以及1 mmol/L的Cd~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)对重组酶活性有不同程度的抑制作用。     

真空冷冻干燥对速溶乌龙茶粉香味特征的影响

为研究真空冷冻干燥对速溶茶粉香味特征及挥发性成分的影响,采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析乌龙茶浓缩液及其真空冷冻干燥粉的挥发性成分。GC-MS分析结果显示,共鉴定出74种成分,其中浓缩液的主要成分为吲哚、2-乙基呋喃、p-伞花烃,而冻干粉的主要成分为吲哚、正己醛、芳樟醇。聚类分析发现,浓缩液经真空冷冻干燥后2-乙基呋喃等9种成分消失,而新增正己醛等23种挥发性成分。此外,2-庚酮和E-β-罗勒烯经真空冷冻干燥后含量降低,而E-橙花叔醇等7种成分的含量则升高。香气值(OAV)分析表明,浓缩液主要的香气成分是E-2-壬烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛,冻干粉主要香气成分是1-辛烯-3-醇、芳樟醇和正己醛。该研究结果说明真空冷冻干燥对速溶乌龙茶粉浓缩液的挥发性成分和香味特征有一定影响,为速溶乌龙茶粉的生产提供理论参考。     

黑曲霉DB056柚苷酶制剂对琯溪蜜柚果汁的脱苦效果

采用高效液相色谱法测定琯溪蜜柚果汁中柚皮苷及其降解产物的变化,研究黑曲霉DB056柚苷酶制剂脱苦琯溪蜜柚果汁的优化条件;并且在此优化条件下,使用该柚苷酶制剂对琯溪蜜柚鲜柚汁、浑浊浓缩柚汁和澄清浓缩柚汁进行脱苦。结果表明：黑曲霉DB056柚苷酶制剂催化琯溪蜜柚果汁中柚皮苷水解成普鲁宁和柚皮素;该柚苷酶制剂在40～55℃、果汁自然pH值条件下对琯溪蜜柚鲜柚汁进行脱苦,酶用量90U/mL、处理时间80min,柚皮苷脱除率达到89%;处理不同浓缩程度的浑浊浓缩柚汁,脱苦率约为80%左右。结果说明黑曲霉DB056柚苷酶制剂对琯溪蜜柚果汁具有良好的脱苦作用。     

乳酸菌发酵对茶花粉营养成分及生物活性的影响

为研究茶花粉乳酸菌发酵前后基本营养成分以及生物活性的影响。以茶花粉为原料在嗜热链球菌和植物乳杆菌的共同作用下进行发酵处理后分析测定发酵前后基本营养成分,α-葡萄糖苷酶抑制活性以及清除羟自由基能力的变化。结果表明,乳酸菌发酵茶花粉发酵终点为72 h,发酵茶花粉与未发酵茶花粉相比,还原糖、脂肪含量有所降低,灰分、蛋白质、多酚、黄酮含量分别有不同程度的提高,对α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(IC₅₀)由49.09 mg/mL降低到38.79 mg/mL,并且清除羟自由基能力的半抑制浓度(EC₅₀)由4.49 mg/mL提高到5.78 mg/mL。该研究为茶花粉乳酸菌发酵产物的开发利用提供了实验参考。     

Pseudoalteromonas carrageenovora芳香基硫酸酯酶突变文库热稳定性提高突变体的筛选及鉴定

利用易错聚合酶链式反应技术引入随机诱变,构建一个Pseudoalteromonas carrageenovora芳香基硫酸酯酶突变体库。经过筛选,获得一个芳香基硫酸酯酶热稳定性提高的突变株4-153。序列分析表明,该突变体有2个氨基酸替换,包括D84A和H260L。以对硝基苯硫酸钾为底物,突变酶4-153(M4-153)的最适反应温度为55℃,在45、50、55、60℃处理30 min后,M4-153分别保留85%、83%、48%和13%的残留酶活力。野生型酶(WT)在45、50、55、60℃处理30 min后,分别保留79%、68%、21%和1%的残留酶活力。M4-153与WT相比具有更好的热稳定性。M4-153的最适反应pH值为8.0,在pH 5.0~9.0范围内保持稳定。EDTA对突变酶的抑制作用表明,金属离子在突变酶的催化过程中起重要作用。M4-153对一些洗涤剂,包括Triton X-100、Tween 20、Tween 80和Chaps,有好的耐受性。M4-153对龙须菜粗多糖硫酸基团的脱硫率为79.5%。     

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。