双倒数法和遗传算法拟合Monod方程参数的比较

微生物发酵动力学的研究能够为发酵工艺优化、工业放大以及自动化控制奠定基础,同时能够更准确掌握微生物的生理特性。本文通过双倒数法与遗传算法对Monod方程的待求参数μmax和Ks进行拟合,利用误差平方和的大小比较两种方法的优劣。结果表明,利用遗传算法优化的误差平方和681显著小于双倒数法的7400,证明遗传算法在Monod方程参数拟合过程更合适。该方法为类似动力学方程的参数求解提供了新的思路。

双倒数法和优化法求算Michaelis-Menten方程参数的对比研究

从数理上考察了双倒数法求算 Michaelis-Menten 方程参数的误差后,提出了一种"约束条件下 n 维极值复形调优法"的优化求算方法。运用一个具体算例证明了双倒数法对实验误差相当敏感,它要求实验误差控制在0.1%之内,才能保证求算出的 Michaelis-Menten 方程参数不出现错误结果,因而是一种不可靠的求算法。而优化法即使在实验数据具有10%的误差的情况下仍能保证求算结果的误差不超过10%。认为优化法是一种很好的求算 Michaelis-Menten 方程参数的方法。

运用双倒数法对黔产蒲公英不同萃取部位抑制α-葡萄糖苷酶竞争类型的研究

目的:通过双倒数法探究黔产蒲公英对α-葡萄糖苷酶的抑制类型,为其进一步开发利用提供理论依据。方法:用通过使用75%的乙醇,将黔产蒲公英以超声提取得到总提取物;然后再依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等萃取后,进行体外活性实验;结合体外活性实验数据绘制双倒数分析黔产蒲公英对α-葡萄糖苷酶的抑制类型。结论:蒲公英石油醚部位对α-葡萄糖苷酶的抑制效果随抑制剂浓度的增大而增加,但最大反应速率保持不变,可推测石油醚部位对α-葡萄糖苷酶的抑制类型为竞争性抑制。

用线性动力学方法考察黄嘌呤对尿酸酶的抑制作用

目的:以米氏常数相差较大的两种尿酸酶为模型,考察用两个底物浓度下标定比活性确定酶动力学参数和筛选抑制剂的可靠性.方法:用293nm吸收监测尿酸酶反应.通过两个底物浓度下标定比活性确定表观米氏常数(apparentmichaelismentenconstant,Kmapp)和表观最大反应速度(apparentmaximalreactionrate,Vmapp).据表观动力学参数随抑制剂浓度的变化确定抑制类型和抑制常数(inhibitionconstant,Ki).结果:只要所用尿酸浓度中较小者(thelowerconcentrationofuricacid,SL)大于待测Km的0.8倍且较大者(thehigherconcentrationofuricacid,SH)在SL的1.4倍以上,此线性动力学法能可靠测定Bacillusfastidiosus和Candidaspecies尿酸酶的米氏常数,且与双倒数法结果一致.如SL大于Km的3.8倍而SH为SL的3倍,此线性动力学法所得Candidaspecies尿酸酶Kmapp与抑制剂浓度成正比,Ki为(4.8±0.5)μmol/L,与双倒数法结果一致.Bacillusfastidiosus尿酸酶Km太高,底物浓度有限时不能用此方法筛选其抑制剂.结论:此线性动力学方法仅用高于Km的底物浓度也能可靠确定酶动力学参数,有利于用常规定量方法筛选对底物具有高亲合力特殊靶酶的抑制剂.

用积分法考察黄嘌呤对Candida species尿酸酶的抑制作用

目的:以Candida species尿酸酶为模型,考察用积分法筛选抑制剂的条件.方法:用293 nm吸收记录尿酸酶反应.用反应时间为自变量的积分速度方程拟合反应曲线确定表观米氏常数(apparentM ichaelis-M enten constant,Km app)和表观最大反应速度(apparentm axim al reaction rate,Vm app).据上述参数随抑制剂浓度的变化确定抑制类型和抑制常数(inh i-b ition constant,Ki).结果:被分析数据中的畸异值显著降低结果可靠性.通常终点底物<1/6Km app而起始底物足够高,此积分法测定Km app的偏差和变异低于20%而Vm app精度更高.用积分法所得Km app与双倒数法一致,且和黄嘌呤浓度成正比,对应Ki为(5.4±0.8)μmol/L(n=3),也与双倒数法一致.结论:被分析数据精度足够高,用无抑制剂时米氏常数(M ichaelis-M enten constant,Km)4倍以上的起始底物浓度并固定终点底物浓度<1/6Km,此积分法能用于筛选特殊类型的抑制剂.

人参皂苷对醛糖还原酶的抑制作用

目的糖尿病并发症与糖代谢的多元醇通路有关,而醛糖还原酶(aldose reductase,AR)是该通路的关键限速酶。本研究拟分析不同类型人参皂苷对AR的抑制作用,探讨其在糖尿病并发症治疗中的潜在应用价值。方法采用分光光度法测定不同类型人参皂苷对AR的抑制作用,并依据动力学曲线计算其半数抑制浓度((IC50));通过双倒数作图法确定人参皂苷对AR抑制作用的类型。结果人参皂苷Rb1、Rd、Rg1和Rg2对AR具有抑制作用,而人参皂苷Rb2、Rb3、Rc和Re的抑制作用不明显。进一步分析表明,人参皂苷Rd、Rg1和Rg2对AR的抑制作用强于"依帕司他",而Rb1的抑制作用较弱;另外,人参皂苷的浓度与其对AR的抑制作用正相关,且抑制类型均为反竞争性抑制。结论人参皂苷Rg2、Rg1、Rd对该AR具有较强的抑制作用,在糖尿病并发症治疗方面具有潜在的应用价值。