基于酶电极的乳酸检测生物传感器

乳酸(C3H6O3),又名2-羟基丙酸、丙醇酸,属于羟基酸的一种。乳酸在食品工业、临床医学、生物技术等行业具有极其重要的意义,因此如何高通量检测不同样品中的乳酸成为目前业界研究的重点。传统乳酸检测方法操作繁琐、费时费力或需要昂贵的检测设备,乳酸生物传感器可以克服这些限制,不需要样品制备,能够快速、简便、可靠地定量测定食品或血浆中的乳酸,具有广阔的应用前景。乳酸酶电极生物传感器主要有两种类型——基于L-乳酸氧化酶(L-LOD)和L-乳酸脱氢酶(L-LDH)的乳酸生物传感器。本文综述了L-LOD和L-LDH结构特征、来源及催化机理,讨论了改善基于酶电极的乳酸传感器性能的3种策略(电极材料改造策略、酶固定化策略、酶分子工程改造策略),还根据用于制造乳酸生物传感器的不同载体包括膜、透明凝胶基质、水凝胶载体、纳米颗粒等对乳酸生物传感器进行了归类分析,最后本文将目前商品化应用的酶电极乳酸生物传感器特点进行了对比总结讨论,阐述了乳酸生物传感器的未来应用方向,并对未来发展前景进行了展望。

中药在抗癫痫中的应用及癫痫生物模型研究进展

癫痫作为一种常见的脑部神经疾病,严重危害着人们的身心健康。目前治疗癫痫的药物以西药为主,但西药不良反应大,还会出现反弹,加之癫痫的发作机制复杂,西药已无法应对当前国内严峻的癫痫形势。中药是中华民族战胜疾病的有力武器,具有安全、整体调节、不良反应小、易获得等优点,这无疑是抗癫痫药物研发的最好方向。总结了天麻、石菖蒲、钩藤、川芎、丹参、姜黄、全蝎、蜈蚣等25味中药及其抗癫痫作用机制,以及当前用于癫痫研究的盘状网柄菌、秀丽隐杆线虫、黑腹果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猫、狗、猴等10种癫痫生物模型,以期为抗癫痫药物的开发和癫痫发病机制的研究提供帮助。

基于斑马鱼模型的纯绿青霉醇抗炎活性研究

目的利用斑马鱼急性炎症模型,对纯绿青霉醇(viridicatol)抗炎作用及其机制进行初步研究。方法采用硫酸铜(CuSO4)构建斑马鱼急性炎症模型,评价纯绿青霉醇的抗炎活性。将炎症状态下的斑马鱼(3 dpf)暴露在不同浓度的纯绿青霉醇(30、60和90μg/mL)中2 h,布洛芬(ibuprofen,IBF)作为阳性对照,观察斑马鱼神经侧线炎症细胞迁移和聚集的数量变化情况并计算荧光强度;利用RT-PCR技术测定各组斑马鱼炎症相关基因的转录水平。结果与炎症模型组相比,布洛芬组和纯绿青霉醇组斑马鱼炎症细胞迁移和聚集的数量以及荧光强度均显著降低,同时30、60、90μg/mL剂量下的纯绿青霉醇能显著提高pparγ的mRNA表达水平,抑制炎症相关因子iκbαa、ap-1、nf-κb、il-1b、il8、ptges和myd88的mRNA表达。结论本研究通过建立斑马鱼急性炎症模型探究了纯绿青霉醇的抗炎作用,首次发现其机制可能是纯绿青霉醇激活pparγ表达,抑制nf-κb和ap-1转录活性,降低炎症因子表达,从而缓解炎症,为纯绿青霉醇的应用开发提供了新思路。

基于转录组学和斑马鱼模型研究BP1的神经内分泌毒性

以斑马鱼为模型,研究2,4-二羟基二苯甲酮(2,4-dihydroxybenzophenone,BP1)环境暴露对生物神经内分泌的影响。利用转录组测序技术比较空白对照组(Ctl组)与BP1处理组(2.4μg·mL^(-1)BP1)间基因表达差异,并进行GO和KEGG分析。利用野生型AB斑马鱼进行行为学检测,基于转基因斑马鱼ioz4Tg/+(AB)观察甲状腺发育情况,并通过实时荧光定量PCR检测神经内分泌相关基因表达以验证BP1的神经内分泌毒性。空白对照组与BP1处理组显著差异表达基因数为390个,GO富集分析共获得包括对刺激的反应、行为、信号和神经突触等与神经内分泌相关在内的46个条目。KEGG分析筛选出22条通路,包括信号转导、内分泌系统、信号分子与相互作用等。与空白对照组相比,BP1组运动能力限制下降,甲状腺受损。实时荧光定量PCR结果显示,与空白对照组相比,gfap、dio1、trα、trβ和tshr表达降低,gap43、dio2和tg表达升高。BP1引起斑马鱼神经内分泌毒性。

γ-聚谷氨酸—壳聚糖复合材料的制备及其止血和促创面愈合性能研究

以γ-聚谷氨酸和壳聚糖为原料制备新型复合止血材料,γ-聚谷氨酸在钙离子的作用下交联生成聚谷氨酸钙,进一步与壳聚糖凝胶化反应制备止血材料,采用红外光谱、扫描电镜、吸水性测试、体外凝血测试、溶血率实验、细胞毒性实验测试其性能。当止血材料中壳聚糖和聚谷氨酸钙的比例为10∶1时,材料为层状堆积结构,具有较高的比表面积和较多孔隙,此时材料的吸水率为813.0%,凝血指数为18.97%,样品质量浓度为10mg/mL时的溶血率为4.63%,对L929细胞的增值无明显影响。体内止血实验结果显示,该材料可在30s内快速止血,无二次出血现象,且对创面愈合具有一定的促进作用。上述结果表明,该材料具有良好的体外止血性能,且效果优于市售止血产品Celox,应用前景广阔。

质谱导向的肾指海绵Reniochalina sp.中环肽类成分研究

目的以质谱为导向对肾指海绵Reniochalina sp.中的环肽类成分进行研究。方法采用质谱引导的程序性分离手段定向追踪并分离纯化海绵中的环肽类成分;通过理化常数测定、波谱数据比对确定化合物结构;利用CCK-8法对化合物进行初步细胞毒活性评价。结果从肾指海绵Reniochalina sp.中分离获得3个环肽类化合物,分别鉴定为stylopeptide 1(1)、hymenamide D(2)、axinastatin 2(3)。化合物1对6种人肿瘤细胞株具有细胞毒性,IC50值范围为6.09~17.26μmol/L。结论化合物1~3首次分离自Reniochalina属海绵,化合物1是细胞毒性环七肽。

CAZy-AA3家族酶及其在生物传感器中的应用研究进展

碳水化合物活性酶数据库(CAZy)中位于“辅助活性”(auxiliary activities,AA) 3家族的酶属于葡萄糖-甲醇-胆碱氧化还原酶大家族。它们以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)作为辅酶,通过反应产物(H2O2或对苯二酚)协助其他AA家族酶发挥作用,或辅助糖苷水解酶降解木质纤维素。根据结构序列相似性,AA3家族酶进一步细分为4个亚家族,包括AA3_1 (纤维二糖脱氢酶)、AA3_2 (芳醇氧化酶、葡萄糖氧化还原酶)、AA3_3 (醇氧化酶)、AA3_4 (吡喃糖氧化还原酶)。AA3家族酶因其独特的结构、广泛的用途,近几十年来受到人们的广泛关注。本文系统综述了CAZy-AA3家族酶来源、分子结构及改造,对部分AA3家族酶在生物传感器中的最新研究进展进行了重点综述,并对未来研究方向进行了展望。

杜仲神经保护活性成分及其作用机制研究进展

杜仲是杜仲科杜仲属植物,在医药、食品领域均有广泛应用。杜仲含有松脂醇二葡萄糖苷、桃叶珊瑚苷、京尼平苷等多种生物活性成分。近些年的研究表明,杜仲具有神经保护活性,多项关于杜仲在帕金森病、阿尔茨海默病和抑郁症等神经系统疾病中的保护作用研究取得了突破性进展。本文首先介绍了杜仲的基本性质,随后综述了杜仲的神经保护活性成分,最后对其神经保护作用机制进行总结,以期为杜仲天然活性成分的进一步开发和应用提供理论依据。

基于斑马鱼模型研究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性和作用机制

基于六水合氯化铝诱导的斑马鱼阿尔茨海默病模型,探究木蝴蝶苷A的抗阿尔茨海默病活性及作用机制。将受精后3 d的野生型AB品系斑马鱼随机分为阴性对照组,80μmol/L六水合氯化铝模型对照组,80μmol/L六水合氯化铝与6μmol/L多奈哌齐阳性对照组,80μmol/L六水合氯化铝与不同浓度(5、10、20μmol/L)木蝴蝶苷A受试物组。斑马鱼受精后6 d,利用明暗交替行为学实验观察不同处理组斑马鱼行为差异并分析其变化;通过硫黄素S染色测定各组斑马鱼头部Aβ斑块沉积数;采用酶活测定试剂盒检测各组斑马鱼乙酰胆碱酯酶活性;以实时荧光定量PCR检测自噬相关基因(beclin1、ulk1b、ulk2和atg7)的表达变化;借助分子对接技术验证木蝴蝶苷A与自噬相关蛋白(beclin1、ulk1b、ulk2和atg7)结合的可靠性。结果表明,木蝴蝶苷A缓解了六水合氯化铝造成的斑马鱼运动障碍,降低了Aβ斑块沉积数和乙酰胆碱酯酶活性水平,使自噬相关基因的异常表达趋于正常。该研究初步揭示了木蝴蝶苷A能够缓解六水合氯化铝诱导的斑马鱼运动障碍,其机制可能与激活细胞自噬有关,这为木蝴蝶苷A的临床应用及其治疗阿尔茨海默病的相关研究提供了理论依据。

海带多糖中重金属脱除工艺研究

为降低海带多糖中重金属铅、镉、铬的含量,选用改性硅胶作为吸附剂,以3种重金属的脱除率、多糖保留率为评价指标,以pH、硅胶用量、温度和时间为因素进行了单因素试验;在此基础上通过正交试验设计和综合评价指标优化了海带多糖中重金属脱除工艺条件。结果表明,海带多糖中重金属脱除的最佳工艺条件为pH 8、温度50℃、时间3.5 h,对铅、镉、铬的脱除率分别可达到93.33%、97.27%、69.27%,此时的多糖保留率为83.28%。脱除后,海带多糖中重金属含量均低于国家标准的限值,且最大程度地保留了多糖,提高了再加工原料品质,为海带多糖在食品、保健食品和特医食品中的应用提供了高品质原料。

枯草芽孢杆菌生产乙偶姻工艺优化及在斑马鱼引诱中的应用

以枯草芽孢杆菌168为代谢研究菌株,优化发酵工艺,包括培养基配方和发酵条件,最终得到在葡萄糖80.0 g/L,酵母提取物10.0 g/L,玉米浆干粉10.0 g/L,尿素5.0 g/L,K 2HPO_(4)10.0 g/L,MgSO_(4)1.0 g/L,MnSO_(4)0.08 g/L,发酵温度37℃,初始pH 6.5,接种密度3%,液体体积40%的发酵条件下,得到质量浓度最高为32.58 g/L的乙偶姻。将乙偶姻添加到斑马鱼饲料中,研究其对斑马鱼的引诱作用。结果表明,在斑马鱼饲料中添加质量分数0.6%的乙偶姻,可以使饲料的吸引指数从2.11±0.09提高到3.13±0.08,吸引指数提高了48.34%,并且添加适当浓度的乙偶姻可以提高斑马鱼肝脏的抗氧化能力和肠道消化道的活性。综上所述,采用枯草芽孢杆菌168发酵工艺生产乙偶姻安全可靠、回收率高,作为斑马鱼诱食剂的效果显著,应用价值高。

不同乳酸菌发酵留兰香纯露的抗氧化活性比较

以不同乳酸菌(鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌、嗜酸乳杆菌)发酵的留兰香纯露为研究对象,通过测定其DPPH自由基清除能力、ABTS^(+)自由基清除能力、·OH清除能力、O_(2)^(-)自由基清除能力、总还原力,对其抗氧化活性进行评价。结果表明,留兰香纯露具有一定的体外抗氧化活性,且在一定范围内,体积分数越高,抗氧化性越好。与未发酵的纯露相比,留兰香纯露经不同乳酸菌发酵后在抗氧化方面更具优势。经发酵的留兰香纯露对DPPH自由基、ABTS^(+)自由基、·OH、O_(2)^(-)自由基的清除能力以及总还原力明显高于留兰香纯露及乳酸菌发酵液,尤其是·OH清除能力和总还原力。对比不同体积分数纯露经不同乳酸菌发酵后体外抗氧化能力,结果表明,当留兰香纯露体积分数为60%时,其DPPH自由基、ABTS^(+)自由基、·OH、O_(2)^(-)自由基的清除能力及总还原力均较高。综上所述,经鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌、嗜酸乳杆菌发酵的留兰香纯露均有良好的体外抗氧化能力,且以60%时抗氧化力较佳。

肺热普清散对低氧诱导斑马鱼运动损伤的保护作用及对Hif1α的影响

探讨藏药复方肺热普清散对低氧环境下斑马鱼模型的保护作用及其对低氧诱导因子1α(Hif1α)的影响。建立斑马鱼低氧运动损伤模型,分别检测低氧条件下斑马鱼行为学和整体乳酸水平,以受精后72 h AB型斑马鱼幼鱼为实验对象,空白对照组采用正常溶氧100%(8.4 mg/L),低氧组采用纯氮气置换获得溶氧50%(4.2 mg/L)培养水,50%低氧水加不同浓度肺热普清散处理胚胎24 h。采用斑马鱼行为学分析仪记录30 min游泳轨迹,使用Zeblab软件导出30 min内运动距离和运动时间;分别对实验后各组斑马鱼进行整体匀浆并测定组织乳酸含量和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;利用蛋白印迹(western blot,WB)分析各组斑马鱼Hif1α的表达水平变化;使用免疫组织化学方法对各组鱼尾鳍部Hif1α表达进行比较。结果表明,与低氧对照组比较,肺热普清散10~30 mg/L剂量组可显著增加低氧诱导引起的运动距离和运动时间(p<0.05),并且相对于低氧引起的乳酸升高(p<0.001),10~30 mg/L组的乳酸含量明显降低(p<0.05);同时LDH与低氧组活力比较,肺热普清散30 mg/L组可显著降低LDH活力(p<0.05);WB实验结果显示,与低氧组比较,肺热普清散可抑制Hif1α表达(p<0.05);同时免疫组化结果显示10 mg/L肺热普清散可减少Hif1α表达。由此肺热普清散对急性斑马鱼低氧损伤模型引起的运动损伤有保护作用,其耐低氧机制与Hif1α表达有关。

基于斑马鱼模型研究鱿鱼生殖腺磷脂抗MPTP诱发帕金森病的活性

目的:探究鱿鱼生殖腺磷脂是否具有抗1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶盐酸盐(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP)诱发帕金森病的活性。方法:将受精后1 d(day post fertilization,dpf)的斑马鱼胚胎脱膜,设置空白对照组、50μmol/L MPTP处理组、50μmol/L MPTP与不同质量浓度(3、10、20μg/mL)鱿鱼生殖腺磷脂共处理组。4 dpf时用荧光显微镜观察并记录各实验组转基因斑马鱼Vmat:GFP的多巴胺神经元发育情况和转基因斑马鱼Fli1:GFP的脑部血管发育情况;5 dpf时用Zebrabox斑马鱼行为分析仪分析野生型斑马鱼AB的行为变化,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应检测帕金森病相关基因的表达情况,包括α-突触核蛋白、E3泛素连接酶、PTEN诱导假定激酶1、酪氨酸羟化酶编码基因。结果:与空白对照组比较,MPTP处理组斑马鱼多巴胺神经元缺失、脑部血管损伤,出现帕金森状行为,帕金森病相关基因表达异常;与MPTP处理组比较,不同质量浓度鱿鱼生殖腺磷脂与MPTP共处理组斑马鱼表现出多巴胺神经元缺失比例、脑部血管损伤程度降低,帕金森状行为缓解,相关基因异常表达趋于正常。

蛋白酪氨酸磷酸酶1B在肿瘤中的两面性作用研究进展

癌症严重降低人类生活质量和寿命,对其发生发展过程中分子机制的研究已成为热点。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)是一种典型的非跨膜蛋白酪氨酸磷酸酶,近年来研究表明其在不同肿瘤中发挥不同作用,在一些肿瘤中PTP1B作为抑癌基因发挥肿瘤抑制作用,但在另一些肿瘤中PTP1B作为促癌基因存在。本文对PTP1B在肿瘤中的表达情况、调控肿瘤发生的分子机制进行综述。

功能植物啤酒研究进展

随着人民生活水平的提高和营养需求的增长,传统工艺生产啤酒已经不能满足人民日益增长的对啤酒品质的需求。现在市场上也出现了将现代技术与传统工艺相结合的功能性植物啤酒,可满足人们对于高品质啤酒的需求。该文综述了苦瓜啤酒、芦荟啤酒、枸杞啤酒几种新型功能性植物啤酒工艺的最新研究进展,以期为其他同类植物啤酒的研究提供参考。

基于斑马鱼模型研究抗氧化活性十肽YSQLENEFDR的抗帕金森症活性

目的基于斑马鱼帕金森症(Parkinson’s disease,PD)模型,研究一种抗氧化活性十肽YSQLENEFDR (Tyr-Ser-Gln-Leu-Glu-Asn-Glu-Phe-Asp-Arg)的抗帕金森症活性。方法实验分为空白对照组,50μmol·L-11-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-terahydropyridine,MPTP)诱导组以及50μmol·L-1MPTP和不同浓度(2、10、50 mg·L-1)的十肽共处理组。受精后4d(day post fertilization,dpf),用荧光显微镜观察并记录各实验组转基因斑马鱼多巴胺神经元和脑部血管的发育情况;5dpf时,用Zebrabox斑马鱼行为分析仪分析野生型斑马鱼行为并通过qRT-PCR检测帕金森相关基因的表达变化。结果与空白对照组相比,MPTP处理组斑马鱼出现多巴胺神经元缺失、脑部血管损伤、帕金森状行为和帕金森相关基因表达异常。与MPTP处理组比较,共处理组斑马鱼表现出多巴胺神经元缺失减少、脑部血管损伤降低、帕金森状行为缓解的表征,相关基因表达趋于正常。结论抗氧化活性十肽YSQLENEFDR具有抗帕金森症活性。

两种芦笋不同部位酚类物质及抗氧化活性研究

采用超声辅助法提取白芦笋茎、白芦笋尖、绿芦笋茎和绿芦笋尖中的酚类物质,通过比色法及高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定各提取物中总酚、总黄酮、总单宁、缩合单宁和芦丁含量及其抗氧化能力(DPPH自由基、ABTS自由基清除活性和还原力),并探究芦笋酚类物质与抗氧化能力之间的相关性。结果表明,两种芦笋中均不含单宁类物质;绿芦笋尖中总酚、总黄酮、芦丁含量最高,3种抗氧化活性均最强,其后依次为绿芦笋茎、白芦笋尖和白芦笋茎。HPLC指纹图谱显示,绿芦笋尖中酚类物质的种类及含量均最高,白芦笋茎中则最少。以上结果说明绿芦笋比白芦笋中酚类物质更多,抗氧化性更强,且芦笋尖中酚类含量及抗氧化性优于芦笋茎。相关性分析发现,芦笋中总酚、总黄酮、芦丁、DPPH自由基和ABTS自由基清除能力两两之间均显著正相关,表明芦笋中酚类物质与自由基清除能力关系密切。

南极磷虾蛋白质营养及利用研究进展

南极磷虾富含高品质蛋白质,被认为是食品、药品的最大动物蛋白质资源。该文综述南极磷虾蛋白质的研究进展,对其营养特性、制备方法、改性技术、生物活性进行详细介绍,并对现阶段南极磷虾蛋白质研究存在的问题和未来的发展方向进行概述,以期为南极磷虾蛋白质的高值开发利用提供技术参考和理论支持。

基于斑马鱼帕金森模型研究牡丹籽油微囊粉的抗帕金森病活性

为了探究牡丹籽油微囊粉是否具有抗帕金森病活性,实验分正常对照组、50μmol/L MPTP处理组、50μmol/L MPTP与不同质量浓度(25、50、100μg/mL)牡丹籽油微囊粉共处理组,将受精后1 d的转基因斑马鱼Vmat:GFP、Fli1:GFP胚胎和野生型斑马鱼AB胚胎做对应处理。受精后3 d时荧光显微镜观察并记录转基因斑马鱼Vmat:GFP(n=8)多巴胺神经元的发育情况和转基因斑马鱼Fli1:GFP(n=8)脑部血管的发育情况;受精后5 d时用Zebrabox斑马鱼行为分析仪分析野生型斑马鱼AB(n=8)行为,通过qRT-PCR检测野生型斑马鱼AB(n=40)帕金森病相关基因(α-syn、parkin、pink1)的表达变化。结果显示:与正常对照组比较,MPTP处理组的斑马鱼多巴胺神经元缺失,脑部血管损伤,出现帕金森病行为,帕金森病相关基因表达异常;与MPTP处理组比较,不同质量浓度的牡丹籽油微囊粉与MPTP共处理组的斑马鱼表现出多巴胺神经元缺失减少,脑部血管损伤降低,帕金森病行为缓解,相关基因异常表达趋于正常,且随着牡丹籽油微囊粉质量浓度的增加,其效果愈加显著。结果表明,牡丹籽油微囊粉具有抗帕金森病活性,并具有剂量依赖性。