药液稀释倍数对威百亩分解产生异硫氰酸甲酯及其消解的影响

种植前施用威百亩进行土壤熏蒸消毒,其分解产生的异硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate, MITC)可有效控制土传病原菌。威百亩以滴灌方式施用更为方便、安全,但在滴灌前的稀释过程中可能会水解产生MITC,MITC继续消解或挥发导致进入土壤的有效成分量减少。因此有必要筛选适宜的威百亩稀释倍数,保证MITC在土壤中分布均匀的同时减少威百亩分解及MITC消解和挥发导致的损失。本文研究了不同pH条件下稀释倍数对威百亩水解产生MITC及MITC消解的影响。结果表明,在中性条件下,由威百亩水解产生的MITC量及其消解速率均随稀释倍数增加而增加;在酸性条件下,稀释100倍时MITC的产生量及消解速率均为最大,稀释50倍时MITC的产生量最低,稀释400倍时MITC消解最慢;在碱性条件下,MITC的产生量随稀释倍数增加而增加,消解速率为稀释1 000倍时最快,稀释100倍时最慢。研究结果对滴灌施用威百亩时田间用水量及威百亩用量均具有指导意义。

异硫氰酸苄酯通过激活p53和AMPK-FOXO1a信号通路诱导宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡

目的 研究异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate, BITC)对小鼠U14宫颈癌细胞增殖的影响,基于转录组数据分析探讨细胞毒性机制。方法 MTT法检测BITC对U14细胞活性的影响,Hochest 33258和荧光倒置显微镜检测细胞核形态变化,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,基于Illumina Novaseq 6000测序平台建立BITC(20μmol·L^(-1))给药前后U14细胞转录组数据库,使用生物信息学分析手段对差异基因功能和信号通路进行富集分析。qRT-PCR和Western blot验证信号通路关键分子表达变化。结果 BITC呈时间和浓度依赖性抑制U14细胞的活性,阻滞细胞在G_(0)/G_(1)期,诱导了细胞凋亡,上调了Bax、CytC、cleaved caspase-9/3、下调了Bcl-2、cleaved caspase-7的表达量;通过转录组分析,差异基因主要富集在细胞周期、FOXO、p53、细胞凋亡等信号通路,qRT-PCR或Western blot验证p53、p21、Ire1a、Atf4、CHOP、AMPK、FOXO1a等分子表达上调,Cyclin D3,Cyclin E,Cdk2分子表达下调。结论 BITC阻滞U14细胞周期、通过caspase-3线粒体依赖途径和内质网应激途径诱导细胞凋亡,其机制与p53和AMPK-FOXO1a信号通路有密切关系。

异硫氰酸苄酯对荧光假单胞菌的抑菌活性及在牛肉保鲜中的应用

荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)广泛存在于牛肉、鱼类、家禽和乳制品等生鲜产品中,成为引发食源性疾病的重要原因。以荧光假单胞菌ATCC 13525作为供试菌株,研究异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate,BITC)对菌株的抑制作用及其应用于牛肉的保鲜效果。结果表明:通过牛津杯实验法,得到BITC对荧光假单胞菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为0.25 mmol/L;表型实验表明BITC能够破坏细菌细胞膜的通透性并降低代谢活力;此外,相比于对照组,MIC处理组牛肉贮藏7 d内菌落总数、色差值、pH值、总挥发性盐基氮含量及氮氧化合物含量分别降低35.73%、21.52%、4.53%、54.39%和4.78%,而感官评分提高10.45%,说明BITC可以显著抑制荧光假单胞菌的生长,改善牛肉的感官品质及理化指标。因此,BITC在冷鲜牛肉贮藏保鲜方面具有较好的应用前景。

恰玛古异硫氰酸酯的酶解制备及抗宫颈癌活性

优化了恰玛古异硫氰酸酯(Brassica rapa L.isothiocyanate,BRIe)的外源酶解制备工艺,分析、评价了酶解产物的化学成分和抗宫颈癌活性。采用外源黑芥子酶对恰玛古硫代葡萄糖苷进行降解,通过单因素和正交优化实验确定了酶解法的最佳制备工艺:酶量为20μL、酶解温度70℃、pH 6.5、酶解时间2 h、抗坏血酸浓度为0.01 mg/g,在此条件下,异硫氰酸酯的提取率为11.13%;GC-MS鉴定分析所得酶解产物的化学成分有7种,分别为3-氨基-2-恶唑烷酮、2-恶唑烷硫酮、3-丁烯基异硫氰酸酯、2-苯乙基异硫氰酸酯、异硫氰酸异丙酯、异硫氰酸-2-苯乙酯。采用MTT法检测BRIe对宫颈癌Hela、Siha、U14细胞的增殖抑制活性,其中BRIe对Hela细胞的抑制作用最强,72 h IC_(50)为97.48μg/mL;细胞划痕实验显示BRIe抑制了Hela细胞的迁移,PI流式细胞染色显示BRIe将细胞周期阻滞在S期和G2/M期,Hochst 33258、Annexin V-FITC和PI染色表明BRIe诱导了Hela细胞凋亡。研究结果为开发利用恰玛古用于功能食品和抗宫颈癌药物提供了科学依据。

异硫氰酸苯酯柱前衍生-高效液相(PITC-HPLC)法测定红枣中γ-氨基丁酸

采用异硫氰酸苯酯(PITC)柱前衍生,建立了红枣中γ-氨基丁酸(GABA)含量的HPLC测定方法,以0.1 mol/L乙酸钠水溶液(pH值6.5,含0.5%三乙胺)和甲醇为流动相进行梯度洗脱,进样量10μL,流速0.7 mL/min,柱温30℃,GABA在0.775~50.000μg/mL内具有良好的线性关系(R^(2)>0.999),检测限(LOD)为0.1467μg/mL,定量限(QOD)为0.4891μg/mL,加样回收率为88.45%~98.13%,在4℃下放置7 d的相对标准偏差RSD仅为4.78%,该方法方便快捷、准确性高、稳定性好,且能够批量分析红枣GABA。不同红枣品种中GABA含量差异显著(p<0.05),其中骏枣的GABA含量最高327.37μg/g DW,酸枣最低为102.22μg/g DW。

宁夏某高校大学生膳食异硫氰酸盐摄入量的研究

目的了解宁夏在校大学生膳食结构及十字花科蔬菜中异硫氰酸盐(ITCs)的摄入状况。方法在西北自然人群队列宁夏项目中的1912名大学生中,简单随机抽取65名18~25岁大学生为调查对象,根据纳入与排除标准最终调查61名在校大学生。结合半定量食物频率问卷法与食物中异硫氰酸盐含量评价研究对象膳食结构及异硫氰酸盐摄入量。结果研究对象夏秋季葡萄摄入量高于冬春季(P<0.05),蛋类、坚果类、奶类和水果类在夏秋季和冬春季均摄入不足,肉类夏秋季摄入略多,非十字花科蔬菜冬春季摄入较少(P<0.05)。同时研究对象脂肪、膳食纤维、维生素D、维生素B6、维生素C、钙、钠、镁、碘和生物素等营养素摄入夏秋季比冬春季较高,水分摄入冬春季比夏秋季高(P<0.05);大白菜、小白菜、菜花、甘蓝等十字花科蔬菜种类均是夏秋季摄入量显著高于冬春季(P<0.05),芥菜来源的ITCs夏秋季摄入略高于冬春季(P<0.05)。结论高校大学生部分食物种类摄入不合理;十字花科蔬菜摄入量夏秋季高于冬春季,十字花科蔬菜来源的ITCs摄入量随季节变化较小。

异硫氰酸酯类(ITCs)调味品中二氧化硫残留值超标原因的研究

对含异硫氰酸酯类(ITCs)的调味品中二氧化硫残留值超标原因进行了实验研究。实验测定了部分调味品的ITCs含量以及二氧化硫残留值,结果表明,ITCs含量与二氧化硫残留值存在相关性。异硫氰酸烯丙酯(AITC)的对照实验以及水解产物分析表明ITCs是造成残留超标的关键因素,离子色谱法的检测结果证实了这一推论。研究表明,GB 5009.34—2016在测定异硫氰酸酯类(ITCs)调味品中二氧化硫残留值时存在局限性。

芸薹属植物提取液与异硫氰酸酯类制剂对烟草疫霉菌的抑制作用

为寻找有效防治烟草黑胫病的生物材料,采用生长速率法和抑菌圈法测定了3种芸薹属植物提取液和3种异硫氰酸酯类制剂对烟草疫霉菌菌丝的抑制作用。结果表明:(1)与对照相比,不同浓度的芸薹属芜菁、芥菜和油菜提取液均显著抑制烟草疫霉菌菌丝的生长,EC_(50)值分别为11.39、9.18和5.88 mg/mL,油菜提取液对烟草疫霉菌菌丝生长的抑制效应最佳。(2)与对照相比,不同浓度的异硫氰酸烯丙酯(AITC)和甲基异硫氰酸酯(MITC)制剂也均显著抑制烟草疫霉菌菌丝的生长,EC_(50)值分别为2.07和4.44 mg/L,AITC对烟草疫霉菌菌丝生长的抑制效应最佳;而异硫氰酸苯酯(PITC)对烟草疫霉菌菌丝生长无明显的抑制作用。可见,3种芸薹属植物和2种异硫氰酸酯类制剂(AITC和MITC)对烟草疫霉菌具有较好的生防效应。

《饲料中异硫氰酸酯的测定方法》国家标准修订解读

本文对修订的GB/T 13087-2020《饲料中异硫氰酸酯的测定方法》进行解读。本次修订增加了方法检出限和定量限、异硫氰酸酯混合标准溶液的配制和应用,更改了方法的适用范围、白芥子酶的制备和用量、气相色谱条件和测定结果计算公式,删除了银量法。经实验验证,修订后标准的方法检出限为2 mg/kg,定量限为5 mg/kg;在0~2.0 mg/mL内,丙烯基异硫氰酸酯、丁烯基异硫氰酸酯和戊烯基异硫氰酸酯峰面积与内标物峰面积比值均与质量浓度比值呈良好线性关系,相关系数均大于0.9999;精密度实验RSD为1.53%~9.96%;方法回收率为83.6%~106.9%、RSD为0.30%~8.67%,修订后的国家标准适用于配合饲料、浓缩饲料、精料补充料和饲料原料中异硫氰酸酯的测定。

响应甲酸乙酯和异硫氰酸甲酯熏蒸的菜豆象转录组分析

【目的】通过对甲酸乙酯(ethyl formate,EF)和异硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate,MITC)单剂和混剂(EF+MITC)熏蒸处理的菜豆象Acanthoscelides obtectus转录组数据分析,初步探究EF和MITC对菜豆象的联合作用机制。【方法】采用广口瓶熏蒸法对菜豆象成虫进行EF(22.398μL/L)和MITC(0.854μL/L)单剂和混剂[(EF+MITC)(14.764μL/L)]熏蒸处理,对照组(CK)不做熏蒸处理;利用Illumina Hi Seq TM 4000测序平台对EF和MITC单剂和混剂(EF+MITC)熏蒸处理的菜豆象成虫进行转录组测序;对差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行GO分类和KEGG通路富集分析;选取6个DEGs进行RT-qPCR验证。【结果】CK vs EF与CK vs MITC比较组分别有171和293个DEGs,上调基因居多;而CK vs EF+MITC比较组的DEGs数量为1745个,下调基因居多。DEGs的GO分类表明,CK vs EF与CK vs MITC比较组的DEGs富集数最多的条目均为细胞解剖学实体、结合和催化活性,CK vs EF+MITC比较组的DEGs则主要富集在细胞解剖学实体、结合和细胞过程等。DEGs的KEGG通路富集分析表明,CK vs EF比较组的DEGs主要富集在蛋白质消化与吸收、溶酶体和内质网蛋白加工通路上,CK vs MITC比较组的DEGs主要富集在粘着斑、细胞外基质受体相互作用和昆虫激素生物合成等通路上,CK vs EF+MITC比较组的DEGs主要富集中在RNA转运、DNA复制和错配修复等通路上。此外,EF和MITC单剂熏蒸处理后,菜豆象成虫体内分别有2和3个解毒酶基因表达量较CK显著下调,而EF+MITC混剂熏蒸处理后,菜豆象体内5个解毒酶基因表达量较CK显著下调。筛选的6个DEGs的表达趋势与转录组数据基本一致。【结论】本研究结果表明,EF与MITC混用具有协同增效作用,能够诱导菜豆象发生细胞基因毒性损伤,抑制菜豆象解毒酶基因的表达可能是其增效的主要原因,初步明确了EF与MITC混用最优配方对菜豆象的熏蒸杀虫分子机制,为进一步研究EF与MITC对菜豆象的联合作用机制提供重要参考。

异硫氰酸烯丙酯对产气荚膜梭菌的抑菌作用及在熟猪肉糜中的应用

本文旨在研究异硫氰酸烯丙酯(Allyl isothiocyanate,AITC)对产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,C.perfringens)的抑菌效果及作用机制。首先,通过测定最小抑菌浓度(Minimum inhibition concentration,MIC)、绘制生长曲线评估AITC对C.perfringens的抑菌效果,并采用扫描电镜观察细胞形态、碘化丙啶染色实验测定细胞膜完整性,评估AITC对C.perfringens细胞膜的影响;进一步通过SDS-PAGE图谱分析和ATP酶活力测定研究AITC对C.perfringens细胞代谢的影响;最后,研究了AITC对熟猪肉糜中C.perfringens的抑制效果。结果表明,AITC可有效抑制C.perfringens的生长,其MIC为0.1μL/mL;AITC引起C.perfringens细胞膜破裂、凹陷等形变,导致细胞膜完整性丧失,且膜损伤的程度随AITC浓度的升高而增强;AITC显著(P<0.05)降低了C.perfringens的蛋白质含量和ATP酶活性,进而影响细胞的正常代谢;此外,添加0.1%~0.4%的AITC能够显著(P<0.05)抑制熟猪肉糜中C.perfringens的生长。综上,AITC可以通过破坏C.perfringens的细胞膜和干扰蛋白质代谢达到抑菌效果,本研究为天然抑菌剂在肉类行业中的应用提供了一定的理论基础。

辣木异硫氰酸酯改善C2C12肌管细胞胰岛素抵抗

目的:建立C2C12肌管细胞胰岛素抵抗(C2C12-IR)模型,探讨辣木异硫氰酸酯(MIC-1)对C2C12肌管细胞胰岛素抵抗的影响。方法:利用棕榈酸(PA)诱导C2C12肌管细胞,建立稳定的C2C12-IR模型,并用不同浓度MIC-1(0,2,4,8,16μmol/L)处理细胞16 h。采用MTT法检测C2C12-IR细胞存活率,并观察MIC-1对C2C12-IR细胞葡萄糖代谢的影响;检测细胞氧化损伤情况,包括一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH);采用Western blot检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路中相关蛋白表达变化情况。结果:确定了C2C12-IR模型最佳建模条件,即用0.5 mmol/L PA处理C2C12肌管细胞16 h;与C2C12-IR组相比,MIC-1呈剂量依赖性方式,显著增加了C2C12-IR细胞葡萄糖消耗量和糖原含量;MIC-1显著降低了C2C12-IR细胞中MDA和NO水平,显著增加了GSH水平;此外,MIC-1显著增加了丙酮酸脱氢酶激酶同工酶1(PDK1)、磷酸化AKT和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达水平。结论:MIC-1通过抑制氧化应激改善胰岛素抵抗。

丙烯腈对胰岛素抵抗大鼠肝细胞的毒性影响及苯乙基异硫氰酸酯的保护作用

目的:探讨胰岛素抵抗大鼠肝(insulin resistance-Buffalo rat liver,IR-BRL)细胞对丙烯腈毒性的易感性及膳食源化学物苯乙基异硫氰酸酯(β-phenylethyl isothiocyanate,PEITC)对其毒性的拮抗效应。方法:以葡萄糖消耗量、胰岛素受体底物-2(insulin receptor substrate-2,IRS-2)蛋白和胞内磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol-3 kinase,PI3K)蛋白表达量为评价指标,采用50 nmol/L胰岛素诱导处理BRL细胞24 h,构建IR-BRL细胞模型。以2.5~5.0 mmol/L丙烯腈处理IR-BRL细胞12 h,MTT法检测细胞活力和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)漏出率法检测细胞毒性,综合评价IR-BRL细胞对丙烯腈的易感性特征。以1.25~5.0μmol/L PEITC预处理丙烯腈染毒的IR-BRL细胞1 h,MTT法检测细胞活力和LDH漏出率法检测细胞毒性,评价PEITC减弱IR-BRL细胞对丙烯腈的易感效应。结果:胰岛素处理后BRL细胞的葡萄糖消耗量、IRS-2和PI3K蛋白表达量显著降低,说明IR-BRL细胞模型成功构建。相比于正常BRL细胞,2.5和4.0 mmol/L丙烯腈处理后IR-BRL细胞活力显著下降,LDH漏出率显著增多,说明IR-BRL细胞对丙烯腈毒性更为敏感。与正常染毒肝细胞相比,1.25~5.0μmol/L PEITC可显著增强丙烯腈染毒后IR-BRL细胞的活力,降低LDH漏出率。结论:IR-BRL细胞对丙烯腈毒性更为敏感,PEITC对其易感性具有减弱效应。

高效液相色谱法测定尿液中的异硫氰酸酯

省去合成1,3 苯二硫杂环五烯 2 硫酮这一步骤,直接用异硫氰酸丙基酯与1,2 苯二硫酚反应作标准,建立了尿液中异硫氰酸酯的反相高效液相色谱(HPLC)测定方法。异硫氰酸丙基酯的标准曲线回归方程y=0 4182x+2 821(r2=0 9993)与异硫氰酸甲基酯的回归方程y=0 4122x+2 4423(r2=0 9966)基本拟合。检出限(以信噪比为2 5计)为0 08μmol/L。日内重现性(n=21)以相对标准偏差(RSD)表示,其平均值为(4 7±2 9)%。对3个样品进行重复测试,其日间重现性(n=4)用平均RSD表示为(7 0±5 0)%。4次异硫氰酸丙基酯标准加入试验表明,其回收率为(91 3±7 9)%(平均RSD为8 7%)。该方法能反映个体异硫氰酸酯摄入量与排泄量间的动态变化。

两种异硫氰酸酯抗肿瘤的研究进展

植物化学物的生物学功能研究是食品科学的研究热点之一,来源于十字花科的2-苯乙基异硫氰酸酯和l-异硫氰酸-4-甲磺酰基丁烷因具有抗癌功能而倍受关注。该两种异硫氰酸酯能影响细胞Ⅰ相和Ⅱ相酶活性、激活Nrf2-Keap1系统、抑制细胞核因子κb及促进肿瘤细胞凋亡,起到预防癌症的作用。文章综述近年来两种异硫氰酸酯抗肿瘤机制的研究进展及应用前景,为合理开发十字花科植物保健价值提供参考。

烯丙基异硫氰酸酯在水溶液中的稳定性研究

采用温度、时间、pH、超声频率4个考察因素设计正交试验,研究其对水溶液中烯丙基异硫氰酸酯稳定性的影响.将异硫氰酸酯溶解在含有少量甲醇的水溶液中,通过HPLC检测烯丙基异硫氰酸酯的浓度变化,来考察各因素对其稳定性影响程度.结果表明,时间因素对烯丙基异硫氰酸酯降解的影响程度最大,其次是超声频率、温度、pH.对降解后的混合物用石油醚进行萃取,并通过LC-MS,GC-MS进行检测分析,烯丙基异硫氰酸酯降解的主要产物是烯丙基硫氰酸和环丙基异硫氰酸酯,而且随着烯丙基异硫氰酸酯的降解,烯丙基硫氰酸和环丙基异硫氰酸酯的含量逐渐增加.

块茎山嵛菜中五种异硫氰酸酯类化合物的评价及干燥工艺的影响

块茎山嵛菜(Eutremajaponicum),俗称山葵(Wasabi),是风味独特的药食两用植物。异硫氰酸酯类化合物的种类和含量高低决定了山嵛菜属(Eutrema)的口感,因此对主要有效成分进行准确测定是评价不同商品以及野生山嵛菜品质的基础。本研究使用液相色谱法(HPLC)测定了不同酶解时间、不同干燥处理、常温和低温保存条件下,块茎山嵛菜中异硫氰酸酯(AITC)、3-丁烯基异硫氰酸酯(BITC)、5-甲硫基戊基异硫氰酸酯(5-MPITC)、6-甲硫基异硫氰酸酯(6-MHITC)、6-甲磺基异硫氰酸酯(6-MITC)等五种主要异硫氰酸酯化合物的含量。结果表明,无论是新鲜样品还是干燥样品,甲醇酶解90min活性成分提取率最高;常规热干燥、减压干燥、冷冻干燥等三种方法干燥处理活性成分均低于新鲜药材直接提取;超低温保存的样品与新鲜样品有效成分没有显著性差异。最终评价出新鲜药材提取法最大程度保留了山嵛菜中异硫氰酸酯类活性成分,该方法可用于比较块茎山嵛菜栽培种与其野生近缘种异硫氰酸酯的含量差异,并为山嵛菜属蔬菜资源筛选建立重要的评价指标。

含异硫氰酸胍一次性使用真空采血管无菌检查方法的研究

建立适用于含异硫氰酸胍一次性使用真空采血管的无菌检查法,通过方法适用性试验表明,使用中和剂对异硫氰酸胍进行中和并采用薄膜过滤法进行试验,可有效消除异硫氰酸胍对微生物生长的抑制作用,解决含异硫氰酸胍成分医疗器械的无菌检查问题。

新型土壤消毒剂异硫氰酸烯丙酯在草莓温室的应用试验

温室草莓由于连作障碍导致土传病害严重发生,自毒物质积累……土壤不能满足草莓正常生长发育的需求。作者采用异硫氰酸烯丙酯对草莓温室进行土壤消毒处理,调查植株发病率、投入成本、产量等。结果表明,异硫氰酸烯丙酯可有效降低植株不同时期的土传病害发病率,提高植株抗性,使草莓品质和产量均有所提升。

用于制备浮选捕收剂苯甲酰基硫氨酯的中间体苯甲酰基异硫氰酸酯的合成研究

苯甲酰基硫氨酯是一种新型的硫化矿浮选捕收剂,它的合成方法大多是使用中间体苯甲酰基异硫氰酯与醇反应合成。介绍了以硫氰酸钠与苯甲酰氯为原料,以水为溶剂,采用组合催化剂DP,催化合成苯甲酰基异硫氰酸酯的方法。该方法获得的中间体苯甲酰基异硫氰酸酯产品纯度、收率等指标较为理想。该合成方法较有机溶剂法具有反应速度快、反应条件温和、工艺简单、成本低等优点,其合成中间体可以直接用于捕收剂苯甲酰基硫氨酯的制备。