低温锻炼对香蕉幼苗钙调蛋白含量及其可能调节酶类活性的影响

首次对不同抗冷性的香蕉幼苗在低温锻炼中钙调蛋白(CaM)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、腺苷三磷酸酶(ATPase)、膜伤害率及幼苗存活率的动态变化过程进行测定。结果表明,低温锻炼提高了幼苗叶片中CaM含量和SOD、POD及ATPase活性,降低了膜伤害率,从而提高了幼苗的存活率,但不同抗冷性品种上述各项指标变化略有差异。进一步分析发现,在低温锻炼期间,不同抗冷性香蕉幼苗的CaM含量和SOD、POD及ATPase活性都呈现先上升后下降的动态变化趋势,而且它们的变化与幼苗抗冷性的提高存在着明显的相关性,据此推测CaM可能参与SOD、POD及ATPase活性的调节。

基于声动力和类酶活性的铌基涂层:抗菌及促进细胞增殖与分化

目前感染性骨缺损修复仍然是临床难题。本研究采用微弧氧化结合水热合成方法在纯铌表面原位构建氧化铌/硫化铁异质结涂层MN@FS。结果表明,该异质结不仅具有类酶活性,而且在超声作用下具有声动力性能。在模拟细菌感染的酸性条件下,超声可触发异质结声动力,并增强类氧化酶活性,产生多种活性氧以协同抗菌/清除细菌生物膜,其抑菌率和清除率分别为98.57%和91.43%。在模拟生理条件下,超声可触发异质结,增强其类抗氧化酶活性,清除活性氧,缓解氧化应激,促进骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的增殖与成骨分化。综上,该涂层材料在感染性骨修复方面具有广阔的应用前景。

具有类漆酶活性的铜基纳米酶检测及降解酚类化合物的研究进展

酚类物质是一类高毒性的有机污染物,对生态安全和人类健康构成严重威胁。因此,检测和去除酚类物质至关重要。天然漆酶作为一种多酚氧化酶,能够高效地催化多酚氧化生成水,具有绿色高效的多功能生物催化剂特性,在生物传感和污染物降解领域具有重要应用价值。然而,天然漆酶的成本高、稳定性差且难以回收利用,这些问题限制了其实际应用。为解决上述问题,研究者开发了纳米酶,这是一种具有类似天然酶催化特性的功能材料,能够弥补天然酶的不足。受天然漆酶活性中心含有4个配位铜原子的启发,设计并合成了铜基纳米酶材料。本文主要介绍了漆酶活性的评价方法,以及由不同有机化合物配体(有机小分子、核苷酸和氨基酸等)组成的铜基有机杂化纳米酶,并探讨了配位原子和配位环境对漆酶活性的影响。同时,总结了铜基有机杂化材料在酚类物质检测和降解方面的应用进展,并展望了具有类漆酶活性的铜基有机杂化材料的发展趋势。

土壤水解类酶活性在玉米秸秆与肥料配合施用下的变化

通过田间试验,进行了玉米秸秆与厩肥、N肥和P肥配合施入农田后土壤中水解类酶活性变化的研究。结果表明:在小麦生长期内,秸秆配合氮磷肥处理的蔗糖酶活性最高60.09±2.74mgGLU/(g.24h),比对照处理高出28.09±1.79%,脲酶也以秸秆配合氮磷肥处理最高2.86±0.10mgNH3-N/(g.24h),是对照处理的1.04±0.03倍,秸秆配合氮肥处理的碱性磷酸酶活性最高4.01±0.05mg酚/(g.24h),比对照高出0.28±0.05mg酚/(g.24h),秸秆还田处理的3种酶活性都高于对照,配合施用的有机肥和氮磷肥则在小麦的不同生长期、不同酶活性间表现出不同的作用。脲酶活性与蔗糖酶活性、土壤温度都呈极显著相关,蔗糖酶活性、碱性磷酸酶和土壤温度之间相关性不显著。

银杏类黄酮O-甲基转移酶活性的高效液相色谱分析

首次明确了银杏叶片类黄酮生物代谢关键酶O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase,FOMT)活性的HPLC测定技术与方法。采集扬州大学银杏种质资源圃银杏雄株成熟叶片,提取粗酶液,根据FOMT催化反应生成S-腺苷-L-高半胱氨酸(SAH)的原理,以山奈酚、槲皮素和异鼠李素等3种黄酮苷元为反应底物,采用优化的HPLC体系检测样品中FOMT催化反应生成的SAH峰面积,通过标准曲线求得不同反应底物的FOMT相对活性。FOMT活性反应生成物SAH在1.5～20μg/mL内呈良好的线性关系,RSD为2.1%(n=5),建立了FOMT活性测定优化体系。不同反应底物的FOMT活性表现不同,山奈酚与异鼠李素显著高于槲皮素。FOMT活性HPLC测定方法准确、快速、可靠、灵敏度高。

固定化肌红蛋白的类酶活性电化学研究

Myoglobin(Mb)was immobilized’on glassy carbon electrode(GCE)surface by carl·ageenan.The enzyme-Iike properties of immobilized Mb,such as catalytic reduction of peroxides(hydrogen peroxide,cumene hydroperoxide,t-butyl hydroperoxide,2-butanone peroxide),and dehalogenation of haloethanes(hexachloroethane,pentachloroethane,tetrachloroethane),were explored by cyclic voltammetry.Stability and reproducibility of the modified electrode make it possible to determine the substances.

具有类过氧化物酶活性的纳米材料在比色分析中的研究进展

纳米酶的出现是人工模拟酶研究领域的重大进展,突破了以往人工模拟酶催化效率不高的局限性,目前已被广泛应用到疾病诊断和治疗、环境监测及污水处理等多个领域。近年来,人们发现了多种纳米材料具有天然酶活性,并将具有类过氧化物酶活性的纳米材料应用于制备比色生物传感器。借助纳米材料自身所具有的催化能力,模拟类过氧化物酶活性,发挥其成本低、稳定性高和易于储存等优势,直接实现对生化反应的催化,进而通过裸眼观察或以分光光度计检测溶液吸光度变化对目标物进行快速、灵敏的定性定量分析。具有类过氧化物酶活性的纳米材料在比色传感器中的应用为新型纳米比色传感器的发展提供了更广阔的空间。但是随着研究的不断深入,该类纳米材料也暴露出一些需要改进的问题,如对pH值要求较多、亲和力不够强、催化活性不够高等。针对上述问题,大多的研究都集中于材料的改进和优化。现有的研究表明,可以通过改变材料的结构、增加表面修饰、多种纳米材料复合等方法来进行性能的改进和提升。本文首先明确了比色传感器的显色机制,接着从六种纳米材料(贵金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、金属硫化物纳米材料、碳基纳米材料、金属有机骨架、MXene纳米材料)出发详细综述其类过氧化物纳米酶的研究及应用进展,最后概述和讨论了类过氧化物纳米酶当前面临的挑战,明确了纳米材料在比色分析中的地位和未来的发展前景。

辫状螺旋碳纳米纤维类酶活性研究及其对三聚氰胺的检测

合成了一种具有辫状螺旋结构的碳纳米纤维（CNCs）,发现该碳纳米纤维具有高效的类似辣根过氧化物酶（HRP）的催化活性。以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）和H2O2为底物对其类酶活性进行探究,结果显示该纳米酶具有良好稳定性且对TMB以及H2O2具有较强亲和力,该催化反应符合Michaelis-Menten动力学理论。同时,若在体系中加入三聚氰胺,该物质会与H2O2生成一种稳定的加成化合物,从而抑制TMB-CNCs-H2O2体系的反应,并引起反应体系中的颜色发生变化。基于以上原理,建立了一种检测三聚氰胺的新方法。体系吸光度与三聚氰胺浓度在5.070μmol/L范围内具有良好的线性关系,该方法灵敏度高,检出限低至1.8μmol/L。

高负载Cu单原子纳米酶的制备和类酶活性研究

目的 单原子纳米酶(single-atom nanozyme,SAN)因其高原子利用率及丰富的类酶活性被广泛研究。但是目前大多数SAN活性位点负载量较低,限制了其进一步应用和发展。本研究旨在制备一种高原子负载量的SAN,并对其类酶活性进行系统研究,希望为高负载SAN的制备提供思路,并为SAN在更广泛领域的应用提供理论支持。方法 本研究通过原位锚定策略将金属盐前驱体锚定在氨基化石墨烯量子点框架中,在惰性气体保护下进行高温热解稳定Cu原子和载体之间的化学键,制备出负载量高达7.66%(质量百分比)的高负载Cu单原子纳米酶(high-loading Cu SAN)。此外,以3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)和氮蓝四唑(NBT)为显色剂,评估了high-loading Cu SAN的类过氧化物酶(POD)、类氧化物酶(OXD)及类超氧化物歧化酶(SOD)活性,并与传统金属有机框架锚定法制备的低负载Cu单原子纳米酶(low-loading Cu SAN)作比较。以过氧化氢(H_(2)O_(2))为催化底物,对比研究了高/低负载Cu SAN的类过氧化氢酶(CAT)活性。结果 研究表明,本文制备的高负载Cu SAN的类POD和SOD活性分别是低负载Cu SAN的3.4倍和8.88倍,且表现出类酶催化选择性。结论 本研究为高负载SAN的制备和活性研究提供了思路,为SAN在检测传感、疾病治疗以及环境保护等方面的应用奠定了基础。

Ag-Fe_2O_3纤维的制备及其类过氧化物酶活性

利用静电纺丝技术结合高温煅烧成功制备了一维Ag-Fe_2O_3纤维,利用TG、IR、XRD、SEM、TEM等对其进行表征,并测试了其类过氧化酶活性,结果表明Ag-Fe_2O_3纤维的催化活性和稳定性优于Fe_2O_3纤维,且可以在较高温度下使用。

四川三大烟区烤烟淀粉分解酶类及其基因表达差异分析

为探索淀粉对四川三大烟区烤烟品质、香气特征的影响,以四川主要栽培品种红花大金元和云烟87为材料,在攀西烟区(攀枝花、凉山)、川南烟区(泸州)、川北烟区(广元)驻点采样,研究烟株旺长期、现蕾期和成熟期碳代谢重要产物淀粉相关分解酶活性及基因表达情况。研究发现:1)各地淀粉酶均呈现先降后升的规律,酶活性在烟草成熟期最高;各地淀粉去分支酶活性变化与淀粉酶活性变化相似,在旺长期、现蕾期酶活性较低,进入成熟期后酶活性升高。2)攀西烟区淀粉酶活性在不同时期均最高,且与川北、川南两烟区差异显著,而其淀粉去分支酶活性在三烟区中最低,淀粉酶活性差异有可能是导致各烟区烟叶香型不同的因素。淀粉去分支酶活性较弱,各烟区差异相对较小。β-amylase基因表达量相对较高,且三大烟区之间表达量差异较为明显,也是影响各烟区香型不同的因素之一。

不同脂肪源对异育银鲫体脂沉积、内源酶活性和脂肪酸组成的影响

本试验旨在探讨饲料中不同脂肪源对异育银鲫体脂沉积、脂类代谢酶活性、消化酶活性和鱼体组织中脂肪酸组成的影响。选择尾均重(6.04±0.05)g的健康异育银鲫鱼种525尾,驯养1周后,随机分为5组,每组3个重复,每个重复35尾鱼。在基础饲料中分别添加4%的鱼油、豆油、猪油、花生油和混合油(鱼油?豆油?猪油=3?4?3),制成5种等氮等能试验饲料。试验期为60 d。结果表明,鱼油组肝胰脏中粗脂肪含量显著低于其他各组(P<0.05),各组间腹脂率以及肌肉中脂肪含量没有显著差异(P>0.05)。鱼油组肝胰脏脂蛋白酯酶和肝酯酶活性显著高于猪油组和花生油组(P<0.05),鱼油组和豆油组肠道和肝胰脏中蛋白酶活性显著高于猪油组(P<0.05),但与花生油组和混合油组无显著差异(P>0.05)。豆油组和混合油组肝胰脏脂肪酶活性显著高于猪油组(P<0.05),且混合油组肠道脂肪酶活性显著高于猪油组(P<0.05),其他各组之间没有显著差异(P>0.05)。各组间肝胰脏和肠道中淀粉酶活性没有显著差异(P>0.05),但肠道淀粉酶活性普遍高于肝胰脏淀粉酶活性。鱼油组肌肉和肝胰脏中饱和脂肪酸(SFA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量显著高于其他组(P<0.05)。异育银鲫肌肉和肝胰脏中亚油酸(C18∶2n-6)含量均以豆油组最高,鱼油组最低,且上述2组间差异显著(P<0.05)。结果显示,鱼油能提高肝胰脏中脂蛋白酯酶和肝酯酶的活性,从而降低鱼体脂肪沉积,而猪油的作用相反;饲料中脂肪酸组成影响异育银鲫鱼体组织中脂肪酸的组成。

生物无机铁磁纳米粒子酶活性能研究

采用酶标分析仪,在H2O2存在的情况下,研究了原核生物趋磁细菌天然合成的磁性纳米颗粒——磁小体具有内在的类似于过氧化物酶的酶活性能。结果显示,随着缓冲液的pH值、反应温度和H2O2浓度的增加,磁小体的所有酶活性能皆呈"抛物线"型变化,满足酶学中关于酶催化反应性能的解释。由此得出磁小体催化反应的最适pH是4.0值,最佳温度是30℃,最佳H2O2浓度是0.28mol/L。随后,进一步考察了磁小体的酶活稳定性。结果显示在pH值从0.2～12.9变化的不同缓冲液浸泡2h之后的磁小体的类酶活性保持在60%以上;从4～97℃不同温度孵育磁小体2h,磁小体的类酶活性没有明显下降。所有结果表明处理之后的磁小体仍能保持优异的酶催化稳定性。

基于纳米酶的脊髓损伤治疗

创伤性脊髓损伤是由外部冲击引起的椎管内神经结构损害,其发病率及致残率较高。目前临床治疗主要采用手术、激素冲击等方法,由于缺乏针对性治疗药物,无法实现实质性的功能恢复。针对脊髓损伤病理进程中氧化应激及神经炎症等特点,开发可持续降解自由基、抑制氧化应激、调节神经炎症的疗法成为研究热点。纳米酶具有与天然酶类似的催化活性,且在生理条件下稳定,可以持续抑制氧化应激和神经炎症,对脊髓损伤治疗具有重要意义。本文聚焦基于纳米酶的脊髓损伤治疗,介绍了脊髓损伤的病理生理学特点,纳米酶的分类、性质及纳米酶治疗脊髓损伤的研究进展,阐述了纳米酶对脊髓损伤治疗的推动作用,尤其使脊髓损伤治疗从单纯缓解症状的姑息治疗向神经再生的转变,展现了纳米酶作为脊髓损伤治疗平台的多功能性和潜在应用前景。

金属有机框架Cu@Sc-MOF纳米酶对5'-三磷酸腺苷的比色/荧光检测

通过溶剂热法制备了一种铜/钪金属有机框架(Cu@Sc-MOF)纳米酶,在H2O2存在下,Cu@Sc-MOF可催化氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)得到蓝色氧化产物oxTMB,并在652 nm处产生特征吸收峰。同样,Cu@Sc-MOF也可氧化邻苯二胺(OPD)生成2-氨基吩嗪(DAP),并在570 nm产生特征荧光发射峰(激发波长为390 nm)。由于5’-三磷酸腺苷(ATP)与Cu2+络合,抑制了Cu@Sc-MOF的催化活性,使得652 nm处的吸光度和570 nm处的荧光强度减弱,基于Cu@Sc-MOF的类过氧化物酶活性,构建了一种用于检测ATP的比色/荧光双模式光谱法。比色和荧光分析法的线性范围分别为2.50~40.00μmol/L和1.00~22.50μmol/L,检出限(LOD)分别为0.60和0.27μmol/L。将上述比色/荧光双模式分析法用于肝癌细胞HepG2细胞裂解液中ATP的检测,加标回收率分别为92.0%~101%和93.2%~97.9%,具有良好的应用前景。

掺杂型石墨烯纳米酶用于农药分子的检测

聚焦于开发掺杂型石墨烯纳米酶作为农药分子检测的创新策略,旨在克服运用传统酶抑制法检测农药残留对昂贵天然酶的依赖,提升农药残留检测的经济性。碳基纳米酶是天然酶的替代品,不仅继承了碳基材料成本低廉、资源丰富、生物相容性好的优势,显著增强了对农药分子的催化活性和选择性,实现了对农药分子的高效灵敏检测。因此,开发掺杂型石墨烯纳米酶并将其用于农药检测会大大降低检测成本,实现高效检测,从而拓宽纳米酶在环境监测与食品安全领域的应用前景。

单原子纳米酶及其在食品检测中的研究进展

纳米酶作为具有类似天然酶催化活性和酶促反应特征的纳米材料,虽然克服了天然酶成本高、稳定性差等弊端,但却面临着催化活性较低等问题,一定程度上制约着纳米生物交叉领域的快速发展。随着球差校正电子显微技术的发展,不同种类的单原子纳米酶被不断地研制、开发出来,并迅速成为纳米酶领域的研究前沿。单原子纳米酶具有均匀分散的活性位点和精准设计的配位结构,使其具有更高的催化活性,这对于开发灵敏、高效、快速的食品检测技术尤为重要。本文主要综述了单原子纳米酶的发展历程,分析了单原子纳米酶类酶活性的最新研究动态,并详细介绍了单原子纳米酶在食品快速检测中的应用进展,最后展望了其面临的挑战和未来的研究方向。

纳米酶和铁蛋白新特性的发现和应用

无机纳米材料通常被认为是生物惰性物质,但最新研究表明无机纳米材料本身具有与天然酶相似的催化活性。我们将这类具有类酶活性的纳米材料称为纳米酶。纳米酶的发现打破了人们对酶的传统认知,使纳米酶成为酶学领域研究的新热点。铁蛋白作为一种结构均一的天然球型纳米结构,不仅能够通过改造形成新型纳米酶,而且更重要的是天然铁蛋白本身能够特异性靶向肿瘤细胞,是一种十分理想的纳米药物载体。文章简单介绍纳米酶和铁蛋白的相关概念,并根据我们实验室的工作介绍两种纳米材料在环境治理、免疫检测以及肿瘤诊断治疗等多方面的研究,最后对纳米酶在生物医学中的未来研究方向进行简单展望。

铜基纳米酶的特性及其生物医学应用

天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米酶的类天然酶活性和选择性使其在生物医学、环境治理、工业生产等领域得到广泛应用。铜作为人体内必需元素和天然酶活性中心金属之一,铜基纳米酶受到了人们广泛的关注和研究。本综述重点介绍了铜基纳米酶的分类,包括铜纳米酶、氧化铜纳米酶、碲化铜纳米酶、铜单原子纳米酶和铜基金属有机框架材料纳米酶等,并阐述了铜基纳米酶的酶学特性和催化机理,总结了铜基纳米酶在生物传感、伤口愈合、急性肾损伤和肿瘤治疗等方面的应用,最后对铜基纳米酶面临的挑战和未来的发展方向进行了总结和展望。

锰/锆-双金属有机骨架纳米酶比色法检测水中痕量氟

该文设计合成了一种新型锰/锆-双金属有机框架(Mn/Zr-MOF)纳米材料,并用于水中痕量氟的检测。顺磁性金属锰、锆赋予了Mn/Zr-MOF类过氧化物酶活性,而锆金属能选择性识别氟离子(F^(-))。Mn/Zr-MOF可催化过氧化氢氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色oxTMB,其最大吸收波长为652 nm。体系中的F^(-)可与锆特异性结合,并抑制Mn/Zr-MOF的催化活性,使体系颜色变浅。F^(-)质量浓度与652 nm处的吸光度呈负相关关系,据此建立了一种检测F^(-)的比色法。方法的线性范围为0.40~5.0 mg/L,检出限为0.16 mg/L。将该方法应用于实际水样中F^(-)测定,加标回收率为97.6%~106%,相对标准偏差为0.27%~5.2%。该方法快速、灵敏、选择性好,在实际样品分析中具有较大潜力。