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静丙免疫球蛋白毕业论文

发布时间:2024-07-04 04:28:01

静丙免疫球蛋白毕业论文

丙种球蛋白有防病的作用,已为许多人所知道。有些家长在孩子经常闹病时,就想用注射丙种球蛋白的办法来增强孩子体质,控制生病。丙种球蛋白真能起到这种作用吗?我们略加以分析,您就会找到答案的。 1.丙种球蛋白使用后有效期不长。如前所述,丙种球蛋白对某些疾病具有一定的防治作用,但在用后2~3周就被排泄出了,这时机体所含丙种球蛋白水平至多又和往常一样。如要长期提高机体所含丙种球蛋白的水平,就必须每隔2~3周注射一次丙种球蛋白,显然,这是不可行的。且不论药源供应和孩子不肯接受等情况,况且,在平素无传染病流行或未接触过传染病人期间,用了也不起作用。 2.丙种球蛋白有一定的适应症。丙种球蛋白由于所含各种抗体的量不同而预防效果不同。如前所述,普通的丙种球蛋白主要用于预防麻疹、病毒性甲型肝炎以及流行性腮腺炎、小儿麻痹症等,而对其他疾病,比如伤寒、菌痢则很少有作用。特异性的免疫球蛋白只用作专门预防某一种传染病的,对其适应症以外的传染病几乎没有价值。比如狂犬病免疫球蛋白仅用于预防狂犬病。因此,想用丙种球蛋白来预防各种疾病是办不到的。 3.反复注射丙种球蛋白可产生“抗体”:如果反复注射丙种蛋白,这时的丙种球蛋白就象其他抗原一样,刺激机体产生一种对抗丙种球蛋白的抗体,即所谓“抗抗体”。此时,再注射丙种球蛋白就会被“抗体”中和而不能发挥作用,等于未用,而在必须用的时候,又不能起抗病作用了。 4.经常使用可抑制自身抗体的产生:人体自身是能够合成丙种球蛋白的。如果反复地从体外给予补充,就会抑制自身正常的合成能力。这样反而削弱了机体的抗病能力。一旦停用,疾病会更多、更重。 5.多次使用丙种球蛋白会增加感染机会:我们知道,丙种球蛋白是从人血或胎盘血中提取出来的。如果在取血对象的选择过程中稍有疏忽(有时就是不疏忽,一次筛选也难以完全排除乙型肝炎、艾滋病等),就可能造成血源污染,健康人注射了这种丙种球蛋白就可能感染上疾病。我国为了防止国外的传染病传入(特别是艾滋病),已经不准进口和使用国外的血液制品了,当然也包括丙种球蛋白。这也是为什么买不到进口丙种球蛋白的原因。而且,注射本身也会增加感染的机会。 丙种球蛋白使用多了会引起不良反应:丙种球蛋白毕竟是一种“异物”,反复注射后就会引起不良反应。轻者如发热,头晕,恶心等;重者可见荨麻疹、哮喘、紫绀等表现;如果误入静脉,还可以引起血压下降、休克等过敏反应。 经上述分析,也许您不难看出,把丙种球蛋白看作“强壮品”、“补药”来使用是没有科学根据的,想通过反复注射丙种球蛋白来控制疾病是不可能的。当然,这也不是说丙种球蛋白都不能用或者没有什么作用,关键是要用得恰当。比如您孩子身体差,在传染病的流行季节,或刚刚接触了传染病之后,为了防止发病或减轻症状而用一次,这就用对了。这样既发挥了丙种球蛋白的作用,又达到了防病的目的。这里强调的是避免滥用。

近日,有些老百姓把丙种球蛋白当成新冠的救命药疯狂抢购,多个城市出现“求购丙种球蛋白”热,导致这一药物的需求量激增。

丙种球蛋白又叫做静脉免疫球蛋白(简称静丙)为血液制品,丙种球蛋白的作用就是:预防传染性肝炎、腮腺炎、水痘、带状疱疹麻疹和减轻麻疹等这些疾病,还可用于过敏性鼻炎、湿疹、哮喘等这些疾病,最重要的就是能提高病人的免疫力,是一种被动的免疫方法。

丙种球蛋白剂型的副作用:做为注射剂,通常在静脉输液后,会出现发热,寒战,恶心,呕吐,头痛,胸闷,咳嗽等症状,肌内注射会显现不良反应,有的人还会出现脱发,眼葡萄膜炎等一些症状,还有少数人会出现溶血的现象,严重的过敏反应,会出现过敏性休克,短暂肌酐、尿素氮升高,脱发,眼葡萄膜炎等。作为我们普通的人,一定要在医生指导下用药,不然会有可怕的后果。

丙种球蛋白,其实上只适合肺炎合并基础病、慢性病或者有这其他疾病的人,其他细菌感染引发的重症感染时,才真的需要它,而对普通人来说,它并不能起到预防新冠的作用,不懂医理,补充外来免疫蛋白,反而会剥夺自身免疫系统的战斗力。

新冠病毒感染,这三年来,科学家都没有研制出特效药,只不过有一些能够抑制病毒复制,干扰病毒复制的药物而已,而且还要在病毒感染的早期使用。近期刚发布的药物要求2-5天内有效,2天至5天则是因为病毒感染人,刚开始复制病毒,这时用药,药物才能破坏病毒的复制,减轻病毒的的增多,减少对人体免疫力的破坏。如果病毒进入身体超过5天,已经发展为重症或是危重症的病人,这些抗病毒药就没有用了。

新冠病毒的感染,一般要依靠自身的免疫力,拥有一个强健的体魄,才能成为无症状感染者或者轻症感染者,如果感染了新冠病毒成为了重症、危重症,很多的抗病毒药是没有用的,只不过是起一些缓解的作用,丙种球蛋白这是就是一种被动的免疫方法而已。

感染了新冠病毒如果症状轻的话,听医生的嘱咐吃些药就会好的,症状重了也要进医院进行治疗,丙种球蛋白是自己没有机会在家里面用的,而且他也不可能起到预防新冠的作用。一般的是在一般的是进了医院,在医生的指导下使用这药物的。而且也不是进了医院病情加重,医生明确指出:炎症因子风暴等重症情况下使用才有效果,大家不要在家里备用或预防性的使用。

现在,丙种球蛋白的价格水涨船高,可以说,一天一个价,原本一瓶的价格300——400多元,很快就疯涨到1300多元,现在直接涨到了2200元,而且还在飙升,事实上,丙种球蛋白只适合新冠的重症感染病人,一般的就是进入了ICU病房的病人,才使用,普通人不要抱着自己感染了新冠病毒,以防万一的心理去抢这个药。下面就是一网友,不听医生的指导,在盲目使用丙种球蛋白的对话,像这样的真实病例,并不在少数。

“是药三分毒”我们都知道这句话,丙种球蛋白也不能例外,就是在医生的指导下也会产生一定的副作用,可能会和病人使用的其它药物产生干扰,肝肾功能损害的病人更要注意使用,甚至不能使用,否则可能成为肝肾衰竭,医生在使用药物的时候还一定要谨慎的,在一些特殊的情况下还会出错误,更何况我们普通的人,对这些药物才懂得一点点皮毛知识,那更不能乱去买乱去用的,所以也就没有必要去囤货的。

由于人血中的免疫球蛋白大多数为丙种球蛋白(γ-球蛋白),有时丙种球蛋白也被混称为“免疫球蛋白”(immunoglobulin) 。 【别名】 免疫血清球蛋白,普通免疫球蛋白,人血丙种球蛋白,丙种球蛋白,静脉注射用人免疫球蛋白(pH4) 【适应症】 含有健康人群血清所具有的各种抗体,因而有增强机体抵抗力以预防感染的作用。主要用于免疫缺陷病以及传染性肝炎、麻疹、水痘、腮腺炎、带状疱疹等病毒感染和细菌感染的防治,也可用于哮喘、过敏性鼻炎、湿疹等内源性过敏性疾病。 【用量用法】 肌注:每次2~5ml,3周1次,用于内源性过敏性疾病,每次10ml(含量10%者),3周内注射2次。胎盘球蛋白每次6~9ml。 【注意事项】 1.按球蛋白来源可分为两种,一为健康人静脉血来源的丙种球蛋白制剂,按蛋白质含量有10%、16%、16.5%等数种(国内制品浓度在10%以上),其中丙种球蛋白占95%以上。另一种为胎盘血来源的丙种球蛋白(人胎盘血丙种球蛋白),即胎盘球蛋白,含蛋白质5%,其中丙种球蛋白占90%以上。胎盘球蛋白因丙种球蛋白含量以及纯度均较低,其用量应相应增大。 2.除专供静注用的制剂外,一般制剂不可静注。 3.注射大量时,可见局部疼痛和暂时性体温升高。 【通用名】重组人促红素注射液(CHO细胞) 【商品名】益比奥 【规格】1万国级单位/瓶 【生产厂家】沈阳三生制药 【成分】重组人促红素。辅料:人血白蛋白、氯化钠、一水枸橼酸、二水枸橼酸三钠 【说明书核准日期】2006年12月20日 【性状】本品为无色澄明液体,±。 【适应症 】 1、肾功能不全所致贫血,包括透析及非透析病人。 2、外科围手术期的红细胞动员。 3、治疗非骨髓恶性肿瘤应用化疗引起的贫血。不用于治疗肿瘤病人由其它因素(如:铁或叶酸盐缺乏、溶血或胃肠道出血)引起的贫血。 【用法用量 】 1、肾性贫血 本品应在医生的指导下使用,可皮下注射或静脉注射,每周分2~3次给药,也可每周单次给药。给药剂量和次数需依据病人贫血程度、年龄及其他相关因素调整,以下方案供参考: 治疗期: 每周分次给药:开始推荐剂量为血液透析患者每周100~150 IU/公斤体重,非透析病人每周75~100IU/公斤体重。若红细胞压积每周增加少于%,可于4周后按15~30IU/公斤体重增加剂量,但最高增加剂量不可超过30IU/公斤体重/周。红细胞压积应增加到30~33vol%,但不宜超过36 vol%。 每周单次给药:推荐剂量为成年血透或腹透患者每周10000IU。 维持期: 每周分次给药后如果红细胞压积达到30~33%或血红蛋白达到100~110克/升,则进入维持治疗阶段。推荐将剂量调整至治疗期剂量的2/3,然后每2~4周检查红细胞压积以调整剂量,避免红细胞生成过速,维持红细胞压积和血红蛋白在适当水平。 每周单次给药后如果红细胞压积或血红蛋白达到上述标准,推荐将每周单次给药时间延长(如每两周1次给药),并依据病人贫血情况调整使用剂量。 2、外科围手术期的红细胞动员 适用于术前血红蛋白值在100~130克/升的择期外科手术病人(心脏血管手术除外),使用剂量为150IU/公斤体重,每周3次,皮下注射,于术前10天至术后4天应用,可减轻术中及术后贫血,减少对异体输血的需求,加快术后贫血倾向的恢复。用药期间为防止缺铁,可同时补充铁剂。 3、肿瘤化疗引起的贫血 当病人总体血清促红素水平>200mu/ml时,不推荐使用本品治疗。临床资料表明,基础促红素水平低的病人较基础水平高的疗效要好。起始剂量150 IU/kg/体重次,皮下注射,每周三次。如果经过8周治疗,不能有效地减少输血需求或增加红细胞比容,可增加剂量至200 IU/kg体重次,皮下注射,每周三次。如红细胞比容>40%时,应减少本品的剂量直到红细胞比容降至36%。当治疗再次开始时或调整剂量维持需要的红细胞比容时,本品应以25%的剂量减量。如果起始治疗剂量即获得非常快的红细胞比容增加(如:在任何2周内增加4%),本品也应该减量。 4、使用方法 采用无菌技术,打开药瓶,将消毒针连接消毒注射器,吸入适量药液,静脉或皮下注射。 【不良反应】 1、一般反应:少数病人用药初期可出现头痛、低热、乏力等,个别病人可出现肌痛、关节痛等,绝大多数不良反应经对症处理后可以好转,不影响继续用药,极个别病例上述症状持续存在,应考虑停药。 2、过敏反应:极少数患者用药后可能出现皮疹或荨麻疹等过敏反应,包括过敏性休克。因此,初次使用本品或重新使用本品时,建议先使用少量,确定无异常反应后,再注射全量,如发现异常,应立即停药并妥善处理。 3、心脑血管系统:血压升高、原有的高血压恶化和因高血压脑病而有头痛、意识障碍、痉挛发生,甚至可引起脑出血。因此在促红素注射液治疗期间应注意并定期观察血压变化,必要时应减量或停药,并调整降压药的剂量。 4、血液系统:随着红细胞压积增高,血液粘度可明显增高,因此应注意防止血栓形成。 5、肝脏:偶有GOT及GPT的上升。 6、胃肠:有时会有恶心、呕吐、食欲不振、腹泻的情况发生。 【禁忌】 以下患者禁用: 1、未控制的重度高血压患者。 2、对本品及其他哺乳动物细胞衍生物过敏者,对人血清白蛋白过敏者。 3、合并感染者,宜控制感染后再使用本品。 【注意事项】 1、本品用药期间应定期检查红细胞压积(用药初期每星期一次,维持期每两星期一次),注意避免过度的红细胞生成(确认红细胞压积36vol%以下),如发现过度的红细胞生长,应采取暂停用药等适当处理。 2、应用本品有时会引起血清钾轻度升高,应适当调整饮食,若发生血钾升高,应遵医嘱调整剂量。 3、对有心肌梗塞、肺梗塞、脑梗塞患者,有药物过敏症病史的患者及有过敏倾向的患者应慎重给药。 4、治疗期间因出现有效造血,铁需求量增加。通常会出现血清铁浓度下降,如果患者血清铁蛋白低于100ng/ml,或转铁蛋白饱合度低于20%,应每日补充铁剂。 5、叶酸或维生素B12不足会降低本品疗效。严重铝过多也会影响疗效。 6、药瓶有裂缝、破损者,有混浊、沉淀等现象不能使用。药瓶开启后,应一次使用完,不得多次使用。 7、运动员慎用。 【孕妇及哺乳期妇女用药】对孕妇及哺乳妇女的用药安全性尚未确立。 【儿童用药】对早产儿、新生儿、婴儿用药的安全性尚未确立。 【老年患者用药】高龄患者应用本品时,要注意监测血压及红细胞压积,并适当调整用药剂量与次数。 【药物相互作用】尚不清楚。 【药物过量】可能会导致红细胞压积过高,引起各种致命的心血管系统并发症。 【药理毒理】 促红素(EPO)是由肾脏分泌的一种活性糖蛋白,作用于骨髓中红系造血祖细胞,能促进其增殖、分化。本品为重组人促红素(rhEPO),与天然产品相比,生物学作用在体内、外基本一致。药效学实验表明,本品可增加红系造血祖细胞(CFU-E)的集落生成率。并对慢性肾功能衰竭性贫血有明显的治疗作用。 【药代动力学】 皮下注射给药吸收缓慢,2小时后可见血清促红素浓度升高,血药浓度达峰值时间为18小时,骨髓为特异性摄取器官,药物主要为肝脏和肾脏摄取。促红素给药后大部分在体内代谢,动物(大鼠)实验表明,除肝脏外,还有少部分药物在肾、骨髓和脾脏内降解。肾脏不是促红素的主要排泄器官,使用促红素的贫血患者,药物以原形经肾脏排泄的量小于10%。 【贮藏】2-8℃,避光保存和运输。 【有效期】2年参考资料: 百度

免疫球蛋白研究论文题目

很简单啊, 李瑶媛(奉达熙)李范秀(安仲槿)金民俊(李建旭)吴允儿(赵文京)

一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说,科学小论文应包括以下几个部分。1.标题2.正文3.结尾应注意的是: 标题标题是小论文的眼睛,好的标题确切简明,富有吸引力,能给读者以新鲜的感受和深刻的印象,起画龙点睛的作用。开头的方式多种多样,依研究内容、自己喜欢的写作风格而定,但一般应开门见山地提出你讨论的问题,你是怎样想到要研究这个问题的。研究步骤要写得详略得当,实验过程、数据的来历、现象要写清楚,叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确,可设计成能说明问题的表格、图解,必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等,以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解,并且和论据保持一致性,论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动,层次清晰,条理分明。题材:鼠力发电与雷电发电(就是用老鼠的力量和雷电的能量发电)峨眉山佛光(资料可以上网查)人工改变天气科技小论文都有什么类型的?怎样馔写科技论文为什么衣服能使人暖和?电磁跑道彩色投影小磁针学生科技论文范文做勇于创新的人别把垃圾浪费掉皮鞋为什么越擦越亮对于生物能源,我们能做什么?双胞胎真的有心灵感应吗?冰棍为什么冒“汽”?暗物质的新理论怎样写科学论文?做个勇于创新的人科技俱乐部与我人类可以飞了不开门也能看到门外来人清洁雨伞养花时水中能否加食醋智能型水面垃圾搜集装置的发明科技创新小论文 - 折叠尺烟灰的妙用长城为什么千年不倒?研究蜘蛛的觅食习性螳螂的生命力植物也会睡觉论物体上浮至漂浮所受浮力与重力的关系鸭神奇的口水关于墨水的实验厨房油烟有什么危害?

关键词: 自身免疫性疾病;免疫机制;临床科研 自从1980's免疫学蓬勃发展以来,无论自身免疫性疾病、还是其他疾病发病中的免疫学机制,都备受重视。免疫治疗更是成为自身免疫性疾病、癌症、感染性疾病等发展最快速的领域。 经常有朋友问,对于疾病的免疫学研究,怎么做最合适? 我们先以一张自身免疫性疾病中的示意图来展示免疫发生机制,这篇综述发表于2021年6月17日,由瑞典苏黎世大学完成【1】。 (图源:Ref1) 可以看到,免疫研究可以分为以下几个层面。 1,研究外周血中免疫抗体、免疫分子和免疫细胞,观察病程当时的免疫状态; 2,还可以研究淋巴结/胸腺的生发中心,观察中长期免疫应答; 3,更可以研究骨髓中长寿浆细胞,观察长期免疫应答。 为方便大家更直观了解免疫研究的策略,我们针对三个方面各给出一篇在 Nature 发表的研究论文。 1,外周血研究 ,免疫球蛋白(IgG) 除了区分IgG、IgM和IgA之外,对于IgG的亚型研究特别值得关注。 尤其是对于自身免疫性疾病,IgG1和IgG3型抗体主要由Th1及其细胞因子介导;而IgG4抗体的产生是由Th2及IL-4, IL-10等介导。 最近几年IgG4相关疾病受到特别的关注,有很多临床工作可以做。 比如,不同类似的重症肌无力对利妥昔单抗治疗的敏感性就有很大差别。IgG4型抗体介导的MuSK抗体阳性重症肌无力对于如利妥昔单抗等通过耗竭B细胞为主要作用机制的疗法特别明显;而IgG1型抗体介导的AChR抗体阳性重症肌无力则稍逊。而对于其机制,可能需要从治疗前后外周血B细胞、生发中心记忆性B细胞和骨髓长寿浆细胞变化中找到答案。 我们的小鼠动物试验研究中也曾区分总IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b等亚型。  最常用的免疫学指标 如 C-反应蛋白(CRP),红细胞沉降率(ESR)、铁蛋白 等三项。 我们在检索中发现,CRP和ESR已经有了足够的研究,但是 铁蛋白在自身免疫性疾病中研究还很欠缺 。 细胞 因子 辅助性T细胞及其细胞因子在启动和激活免疫应答中常常起到关键作用。 针对一个细胞因子的患者血清水平发现增高/降低、在动物试验中过表达或敲除来看其功能,都可以是非常好的科研课题。 (IL-17基因敲除后关联细胞因子的研究) 针对上述三项蛋白的检测,ELISA是最常规方法。  免疫细胞的变化 流式细胞会起到关键作用。通过层层标记从而拣选自己想要的亚组、或者比较不同亚型细胞的比例,从而确定免疫细胞的改变。 (常用的细胞群及标记) 为了更清楚地展示对外周血中免疫蛋白及免疫细胞的研究技术手段和策略,我们引用发表于英国剑桥大学发表于 Nature 的论文【2】,大家可以从中获得很多借鉴。 本研究从抗体水平、特异性B细胞免疫、辅助性T细胞免疫等方面检测了针对突变株的 特异性 免疫分子和 免疫细胞 情况,并做了全面分析。 对于研究感染性疾病、自身免疫性疾病,都有非常好的借鉴价值。 A,免疫抗体 B,记忆性B淋巴细胞 C,辅助性T细胞免疫 2,生发中心研究 人类淋巴结/小鼠脾脏或者淋巴结中的生发中心是研究免疫应答的重要领域。 所以,想研究更长期的免疫应答,则可以研究 淋巴结( 外周免疫器官 )中的生发中心 。 最简单的可以比较生发中心形成的大小。 更可以研究抗原特异性的生发中心B细胞(GC B)。如研究 淋巴结中抗原特异性的GC B和浆母细胞出现频率及持续时间。 大家可以从美国华盛顿大学发表在 Nature 的一篇文章【3】中学习到如何对淋巴结生发中心进行研究。 3,骨髓长寿浆细胞 长寿骨髓浆细胞(BMPC)是持久性的中和抗体的关键来源。 如果要研究最长期的免疫应答,则可以研究 骨髓( 中枢免疫器官 )中的长寿浆细胞 。 如美国华盛顿大学在 Nature 发表的论文【4】,就分别从1)证实骨髓中长寿浆细胞被激活和2)与外周浆细胞区别来做了研究。 通读这三篇 Nature 论文的时候,我们一直在思索,为什么这三篇研究可以发表在Nature,尤其是第二篇淋巴结生发中心的研究和第三篇骨髓长寿浆细胞的研究,试验设计相对简单。 这些研究之所以能够发表,最关键的是 1,严谨性。 这是所有论文的基本要求。也就是我们一直强调的last:这篇论文发表之后,这个题目就不需要重复了。因为本研究规范、严谨。 2,创新性。 这是顶刊论文的要求。比如外周血抗体、细胞因子、免疫细胞等做得已经太多,研究者就做了针对高龄老人的研究;而淋巴结和骨髓样本都很难得,之前还没有类似研究。 如果您还是对自己的研究课题的方向没有太明确的想法,也可 以从COVID-19研究寻找思路 。 因为 1)COVID-19已经成为研究 最全面而深入 的疾病; 2)从来没有任何一个疾病吸引这么多 全球最顶级科学家和试验室 的参与; 3)还有关键的是,这些研究大都是最近1年完成的,采用了 最新的研究方法和设计 。 所以COVID-19研究中有太多经典的研究设计,几乎各个研究领域都可以从中得到启发。 WOSCI沃斯编辑-SCI论文润色等。

免疫学的发展是人们在实践中不断探索、不断总结和不断创新的结果。下面我给大家分享一些免疫学技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

心理神经免疫学研究

摘要心理神经免疫学(Psychoneuroimmunology)是一门探索人类心身健康奥秘的新型边缘学科。它研究神经系统如何将心理因素转换为可以影响健康的生理状态的机制,特别是脑和行为如何影响免疫系统,又如何受到免疫系统的影响的。免疫系统和神经系统之间是否真正存在联系一直有争论,我们实验室围绕高级神经活动对免疫系统的作用开展了研究。工作包括:条件反射性免疫抑制和增强、情绪应激与免疫、心理行为干预与癌症等。这些工作不仅证实了心理调控,比如信号刺激、情绪和意念想象等,确实可以影响免疫系统的功能,而且对有关机制进行了探讨。

关键词心理神经免疫学,条件反射性免疫,情绪应激,心理行为干预。

分类号B845

有人统计,人类疾病有2/3与心理刺激、生活境遇有关,其中心身疾病占1/3。实际上,心理因素可以影响生理因素的观点是各国文化群体都普遍认可的。也就是说,精神和躯体之间是互相联系的。然而心理因素如何影响健康和疾病却一直是个谜。随着科学的发展,一门新兴交叉型边缘学科,心理神经免疫学(Psychoneuro- immunology)诞生了。它融合了心理学、生物化学、免疫学、行为学、解剖学、分子生物学和临床医学等多种学科,研究神经系统如何将心理因素转换为可以影响健康的生理状态的机制,特别是脑和行为如何影响免疫系统,又如何受到免疫系统的影响的。这些研究对认识精神活动在健康和疾病中的作用打开了科学之窗。人们看到了免疫系统,这一保护机体免受传染病和肿瘤侵袭的防御系统,是精神和躯体之间的桥梁[1,2]。但是,尽管已经有很多研究表明神经系统可以影响免疫系统,依然有不少生理学家认为免疫系统是独立的自我调节系统。实际上这涉及一个由来已久的争议问题,即心身分离还是心身交互作用的问题。本文的目的就是依据我们自己的工作,阐明心理行为因素在调节免疫功能中的作用及其相应的机制。这些工作包括了条件反射性免疫抑制和增强、情绪应激的免疫效应、心理行为干预与癌症等。

1心理神经免疫调节的研究

条件反射性免疫抑制和增强

条件反射性免疫是中枢神经系统调节免疫系统的重要证据。自从Ader和Cohen在1975年第一次发表关于条件反射性免疫抑制(conditioned immunosuppression, CIS)的工作以来,这一实验范式得到了广泛的关注。在这种实验范式中,一种对于实验动物来说在味觉上新异的溶液,比如糖精水,被用作条件刺激(conditioned stimulus, CS),而免疫抑制剂如环磷酰胺、环孢霉素A等具胃肠道毒副效应的药物作为非条件刺激(unconditioned stimulus, UCS),二者配对呈现。随后再次给与条件刺激,则发现实验对象出现了条件性味觉厌恶的行为现象,而且免疫功能也受到了显著的抑制。针对这一现象的解释是有争议的。有的认为这是条件反射性的调节作用,是中枢神经系统调控免疫功能的重要证据之一。另一些则认为可能是应激的作用。动物对糖精水的厌恶行为也即味觉厌恶性条件反射的建立不能排除某种程度的应激的存在,而应激则会引起肾上腺皮质激素的升高,从而抑制免疫功能[3]。为弄清条件性免疫抑制的实质,我们分别采用一次性和两次性的CS-UCS结合训练方式,并在不同时程呈现条件刺激,观察由条件刺激引起的味觉厌恶性行为与条件反射性免疫抑制的关系,发现两者的表现方式和表现程度并不同步,条件反射性免疫抑制并非是厌恶行为反应或情绪应激的伴随产物 [3,4]。并进一步发现不具明显毒性作用的生物免疫抑制剂作为UCS时,也能建立条件性的免疫抑制效应[5]。条件刺激不仅可诱发动物的细胞免疫抑制反应而且可诱发体液免疫反应的抑制作用,并且随着强化水平的增加,条件反射性免疫抑制效应增强[6]。这些实验证明条件反射性免疫抑制是条件刺激的作用,而不是应激效应。对CIS的合理的解释是脑中CS―UCS的联想学习过程,中枢神经系统储存了对条件刺激(CS)的知觉信息,该条件刺激与UCS的免疫抑制反应相偶联,CS再次呈现时就产生一个直接信号激活免疫系统引起反应。

利用联想学习原理,条件反射性免疫调节应该是双向的。也就是说,条件刺激可以产生免疫抑制效应,也就可以产生免疫增强效应。建立起条件反射性免疫增强(conditioned immuno-enhancement, CIE)的模式将更有利于证明条件反射性免疫调节是中枢神经系统调控免疫系统的结果。而且由于CIE所用药物的免疫效应与CIS有所不同,CIE模式将为脑和免疫系统相互作用的研究提供新视角。为次,我们在国际上首次尝试以卵清白蛋白(ovalbumin, OVA)抗原作为非条件刺激,糖精水作为条件刺激,经过一次配对,在初次抗体反应曲线的上升阶段再次单独呈现条件刺激时,诱导出条件反射性抗OVA抗体生成的增加[7]。虽然该条件性抗体增强的幅度较低,但从统计学上看,条件反射组和非条件反射组之间有了临界值差异。但该模式最初没有得到完全成功的验证[8]。为重复检验条件性抗体增强效应,再次分别用糖精水和电针作为条件刺激,进一步观察和分析条件性抗体增强的动态反应,对条件反射性抗体增强的发生发展过程做一完整的描述。

在用糖精水作为条件刺激的重复实验中[9],不同于先前工作的是,再次单独呈现条件刺激的时间是放在初次抗体反应的下降段,而不是放在初次抗体反应曲线的上升段。这是考虑到在基础抗体值比较低时,条件反射本身的效应可能得到充分体现。而实验结果也证实了这一点。统计学数据表明,抗体水平在条件反射组和其他控制组之间的差异均达到了p<甚至的水平。

我们还发现,条件刺激诱发的抗体生成曲线在动力学上与抗原再次进入体内引起的二次抗体反应曲线很相似。单独给予条件刺激后约15天左右出现明显的抗OVA抗体水平增高,20、25天左右达到峰值,以后明显下降并逐渐接近正常水平[10]。这一结果不仅仅证明了联想学习可以调节免疫功能,而且发现了条件反射性免疫过程与抗原引发免疫应答过程的基本规律是类似的。这些工作从免疫增强的方向论证了信号刺激的免疫调节作用,建立了稳定可靠的CIE模型。

从临床角度出发,条件反射性免疫增强的重要意义在于通过脑的调控提高免疫力,增强机体对疾病的抵抗力。考虑到CIE模式在人类临床应用的可能性,寻找合适的条件刺激很重要。因为甜味饮料是人类日常生活中经常会遇到的,从新异性的角度考虑,糖精水或甜味饮料都不太适用于人类。因此尝试将一种躯体感觉信号――外周电针刺激――作为条件刺激,考察它能否诱发特异性抗体增强反应。 电刺激信号是通过两支刺入肌肉5mm的细钢针发送的。为了减少实验误差,选择传统医学中的穴位足三里作为针刺的位置,因此这种条件刺激物也可以称为电针。在这个研究中我们选择的电压强度分别为2伏特和4伏特[11]。

在本研究中,先是将电针刺激和腹腔注射OVA进行一次配对。经过一段时间的间隔,再次对动物实施电针。然后分别在第二次电针后的第10,17,24和31天经尾静脉取血,检测抗体值。结果发现,不管是2伏特还是4伏特的电针,均能显著提高抗体浓度,在第10和第17天时最为明显。研究还发现,甚至在麻醉状态下,电针和卵清白蛋白也可以实现配对,也就是说,在条件反射训练时麻醉的动物也出现了反射性抗体生成增加。没有发现电针本身对抗体生成有任何影响。这些结果进一步证实,仅需经过条件刺激和非条件刺激的一次配对,再次呈现的条件刺激即可诱发出条件反射性免疫反应。验证了条件反射性抗体增强的客观存在性和普遍性。而且,电针被用作为一个有效的条件刺激物,将为把条件反射性免疫调节在临床上得到应用提供了一种可能性。

条件反射性免疫调节的神经机制

条件反射性免疫抑制效应和免疫增强效应都表明与免疫无关的信号刺激能转变为具有触发免疫反应的非条件刺激的性质,这种转换必然发生在脑内,因而可以说这是脑对免疫系统调控的直接证据,但脑内究竟发生了什么并不清楚,条件反射性免疫调节的相关神经回路和脑机制还远远没有弄清[2]。为了直接洞察脑的变化,探讨脑内中枢整合机理,找寻直接观察脑内活动的指标是必要的。

C-fos蛋白是神经元激活的一个标志物。它通常处于不活动或表达很低的状态,但在受刺激时能作出短暂而迅速的反应,可成为神经元兴奋水平的客观指标。利用免疫组化技术,我们发现,再次单独呈现条件刺激可以导致包括脑干,边缘系统和大脑皮质在内的区域大量c-fos蛋白的表达。其中有一些脑区尤为重要。不论是条件性抑制范式还是条件性增强范式,再次单独呈现条件刺激都可以引起岛叶皮质、杏仁中央核和下丘脑室旁核c-fos蛋白的大量表达。这些结果表明,条件性免疫反应是和大脑的活动相关联的[10,12,13]。

但是必须指出的是,在我们和其他作者报道的关于脑机制的研究中,所采用的条件刺激物都是糖精水。我们的实验已经证实,以电针作为条件刺激也可以很好地诱发出条件性免疫改变,而电针和糖精水所激活的脑区是大不相同的,因此在今后的研究中阐明以电针为条件刺激所激活的大脑区域将有助于进一步确定与条件反射性免疫调节有关的共同脑机制,排除刺激引起的非特异性相关。

目前关于条件反射性免疫的神经化学机制研究也很缺乏。由于中枢胆碱能系统被认为与学习记忆有很密切的关系,该系统的这些功能主要是由毒蕈样受体(muscarinic receptor, M受体)介导的。为再次验证条件反射性免疫与学习过程有关,实验采用对M受体具有阻断作用的药物东莨菪碱作为工具药,考察整个M受体系统在条件反射性免疫调节中的作用。结果发现在以电针为条件刺激的条件反射性抗体增强模式的学习阶段是中枢胆碱能M受体依赖的,但在条件反射的唤起阶段是非胆碱能受体依赖的。在条件反射训练前阻断M受体,条件反射性免疫不再发生。但在条件反射训练完成后再抑制乙酰胆碱的合成,则不会影响条件刺激诱发的免疫反应。这些结果表明中枢乙酰胆碱参与了学习阶段的记忆形成过程,但不影响已经形成的记忆的再提取。这从神经生化的角度论证了条件反射性抗体生成的增加与学习记忆有关[14]。

2情绪应激与免疫

除条件反射性免疫的研究外,应激与免疫的研究是进行精神行为因素对免疫功能作用研究的另一热点[2]。已经有很多证据表明,应激可以导致免疫功能改变。但是,相关的动物研究大多采用电击或束缚的方式来引起应激效应。尽管这些模型也含有心理应激的成分,但其主要成分是生理性的。为了考察情绪应激对行为、神经内分泌和免疫功能的影响,研究采用两种情绪应激的动物模型:一种是传统的,以电击装置为信号刺激诱发曾有过电击经历大鼠的情绪应激。另一种是本实验室新建的,用空瓶刺激诱发定时喂水大鼠的情绪应激。这两种类型情绪应激源激活的脑区有许多共同点[15]。

在传统的电击信号刺激模式中[16],动物分成4组:电击组、情绪应激组、装置对照组A1和装置对照组A2。电击组动物用OVA免疫后2周内无规律给予10分钟/日,共6日的足电击,其余时间内无处置;情绪应激组动物除给予电击组动物电击的当天同样强度和频率的足电击外,在2周内的其余时间将其每天置于电击装置内10分钟而无电击(恐惧的情绪应激);对照组A1动物仅在给予电击组动物电击的当天被置于电击装置中10分钟而无电击;对照组A2的动物则每天被置于电击装置中10分钟而无电击。结果发现情绪应激组动物的呆滞行为和排泄行为显著增加;去甲肾上腺素、肾上腺素及皮质酮水平均显著提高。在抗OVA 抗体水平和脾脏指数上, 情绪应激组动物较装置对照组A2动物显著降低,而其余各组间无显著差异。并发现脾脏指数分别与肾上腺素含量和去甲肾上腺素含量呈显著负相关。

在空瓶刺激诱发的情绪应激模式中[17],动物先进行一周2次/日的定时饮水训练,然后腹腔注射OVA抗原以激发特异性抗体反应。此后动物被分成3组:分别为情绪应激组、生理应激组、和对照组。情绪应激组的动物每天只有一次饮水的机会,而另一次则给予一只空的饮水瓶,持续14天,以产生情绪应激。生理应激组的动物也是只有一次饮水的机会,但并不另外再给一次空瓶的刺激。这种设置的目的是控制缺水本身可能造成的生理应激的影响。对照组保持每天两次饮水不变。结果发现情绪应激产生了很显著的行为改变,即攻击行为和探究行为显著增加;血浆皮质酮、肾上腺素和去甲肾上腺素的水平显著提高;白细胞计数和抗OVA抗体浓度显著下降。抗体水平和脾脏的重量与儿茶酚胺水平之间均存在显著的负相关。但情绪应激的时间作用点和时程对应激的免疫效应有影响 。与此相对的是,缺水导致的生理应激只能诱发探究行为,升高皮质酮水平,降低白细胞计数。但它不诱发攻击行为,不影响抗体水平和脾脏指数,也不激活交感神经系统。这些结果进行了反复的验证 [18~20]。

上述两种模式的研究结果都证明,情绪应激对免疫功能产生了抑制效应,激活了下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)和交感神经系统(sympathetic nervous system, SNS)。由于抗体水平和脾脏指数与儿茶酚胺水平存在显著的负相关,而与皮质酮水平无关,提示交感神经系统的激活可能及情绪应激对体液免疫功能调节的中介机制。而皮质酮水平可能只是应激的一种反应。

为了进一步澄清HPA轴与SNS在情绪应激免疫调节中的作用 ,我们分别采用糖皮质激素合成抑制剂美替拉酮阻断HPA轴,外周交感神经末梢的6-OHDA损毁SNS的活动。结果发现,对SNS的阻断能消除情绪应激对体液免疫功能的抑制。而HPA轴的阻断没有这种作用。这些实验证明是交感神经系统介导了情绪应激所致的体液免疫抑制。进一步的证据是,非选择性β-肾上腺素能受体(β-adrenergic receptor, β-ADR)拮抗剂心得安可以逆转情绪应激诱发的体液免疫抑制作用,表明SNS是通过b-ADR介导情绪应激导致的体液免疫功能的抑制。在此基础上,进一步发现参与的受体亚型是选择性的b2-ADR而非b1-ADR[21,22]。

尽管以往大多数研究者认为,应激引起的免疫功能抑制主要是因为应激可以导致肾上腺皮质激素的释放,从而导致免疫功能下降。换句话说,免疫功能的抑制与应激激活的HPA轴有关。但采用我们的情绪应激模型,发现情绪应激引起的体液免疫功能抑制主要是由交感神经系统β-肾上腺素能受体介导的。这为阐明情绪应激的免疫抑制效应的机理提供了新资料。

3心理行为干预与癌症

正如上述研究发现的,心理因素比如情绪或者条件性学习可以引起动物的行为和免疫功能的改变。我们考虑是否可以通过心理行为干预手段来影响癌症病人的免疫功能。虽然有研究报道,癌症可以通过将心理、情绪等多种因素整合起来影响病人的整个机体,但研究结果并不一致[23]。为此,我们打算通过两个研究来考察行为干预对于癌症病人的作用。纳入第一个研究的是40个正在接受放疗的乳腺癌患者,根据年龄、教育程度、癌症分期和接受治疗的状况,她们被随机而匹配地分成两个组:一组接受为期一个月的心理行为干预,另一组作为对照。首先指导干预组病人学会渐进性肌肉放松,然后对她们进行想象训练。想象自己漫步在海滩上,初升的太阳照在脸上,海水轻柔地漫过脚面等等。然后想象免疫细胞如何杀死癌细胞,被杀死的癌细胞又是如何被海水冲刷掉。在干预的前后,分别采取病人的唾液和血液,测定NK细胞的活性。结果发现心理―行为干预可以显著提高NK细胞活性。而且需通过服药来克服放疗引起的白细胞计数降低的副作用的患者比例显著下降[24]。该研究表明,心理行为干预对免疫功能的改善和恢复具有非常显著的作用。

第二个研究纳入120名正在接受放化疗的癌症患者。同样的,依据匹配原则他们被分为一个干预组和一个控制组。除了干预的时间延长到3个月以外,其他的实验条件与上述研究基本相同。所测定的指标包括白细胞计数、NK细胞活性和免疫球蛋白(IgG,IgM,IgA)等。结果发现,干预组在所有免疫功能参数上都得到了不同程度的提高,其中NK细胞活性显著提高[25],生活质量也都得到明显的改善,治疗引起的副作用在很大程度上也得到了缓解。不论是乳腺癌还是肺癌患者,不论是放疗患者还是化疗患者,干预组的生活质量评分,包括躯体功能、角色功能、情绪功能、认知功能和社会功能上都显著高于控制组。同时干预组的症状评分,包括疲劳、呕吐、疼痛和食欲不振等都有显著下降[26~28]。而且,通过行为干预,患者学会运用更为积极的认知方式来应对癌症,摒弃原先的逃避心理,从而使得情绪状态、身体机能和生活质量都得到很好的改善[29,30]。成长策略和社会支持有助于提高癌症生存者的生活质量,增加正性情感[31]。这些结果反复证明了,NK细胞的活性对认知行为干预的作用相当敏感,心理行为干预确实改善了癌症患者及其生存者的生活质量。免疫功能的提高, 特别是NK细胞活性的增强可能在心理行为干预中起着重要的中介作用。

4结语

中枢神经系统和免疫系统之间存在着相互作用。上述三个方面的工作证明某些心理过程,比如联想性学习、情绪、行为想象、和认知策略等确实可以对免疫功能产生影响。也即高级神经精神活动能调节免疫功能。但免疫系统的变化也能影响高级神经精神活动的功能。免疫系统的紊乱不仅导致疾病,也与衰老、性格和行为变化有关。如抑郁症或“病态行为”就与细胞因子如白细胞介素-1有关[32,33]。但这方面的研究尚需深入展开。随着中枢神经系统和免疫系统之间相互作用研究的深入,在人类健康的维护和疾病的防治上将会有新的前景。

致谢:作者感谢曾对本文的研究工作做出重要贡献的博士后、博士生、硕士生和研究助手,他们是王建平、李杰、邵枫、黄景新、陈极寰、王玮雯、刘艳、郑丽、李波、吕倩、卫星、郭友军。

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皮下脂肪积累过多会导致肥胖,一血液中胆固醇的增高又会导致动脉硬化、冠心病等疾病。因此,常常一提到脂类,人们就会连连摇头。的确,体内脂肪过多是有害的,但脂类毕竟是人体必不可少的物质,对人体具有重要的生理意义。①体贮存能量和供给能量的主要场所。体脂主要分布于皮下、小肠膜、大肠膜及一些内脏器官的脂肪组织中,它为人体各种运动提供后备能量,所以通常被称作“脂库”。为什么说是提供后备能量呢?这是因为,人体消耗的能量首先来自糖元,只有当血液中的糖元容量减少到一定水平后,才开始利用体脂;但如肌肉和肝脏中的糖元已经能满足需要,则体脂是不轻易被动用的。②脂肪能保护内脏免受外界冲击。皮下和内脏器官周围都存在大量脂肪,这些脂肪成为内脏和外界的天然屏障,能缓解外界冲击。同时脂肪还可以起到固定内脏器官,防止其下垂的作用。③脂肪对保护人体体温有重要意义。人体体温必须常年维持在37℃左右,过高或过低的体温都会造成新陈化谢的紊乱,影响人体正常的生理功能。而脂肪传导热的能力非常弱,具有保持体温的作用。④一些人体必须的维生素和微量元素是非水溶性的,它们只有溶解在脂肪中才会被人体吸收利用。如果没有脂肪,这一些营养物质就得不到利用,只能白白浪费掉。⑤脂肪是人体各类腺体分泌物的重要源泉,特别是它能促进胆汁和腺岛素的分泌。为人体的正常生理功能作出重要贡献。⑥脂肪中所包含的类脂(胆固醇、磷脂)是人体细胞膜和大脑组织的重要组成成分,对人体细胞的正常功能和刺激的传递,都有重要意义。

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第一章 食品鉴别及方法概述、食物是人体能量的来源 食物是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节各种生理机能所必不可少的营养物质,也是产生热量以保持体温恒定、从事各种活动的能量来源。正因为食品中含有人体所必需的各种营养素和能量,所以它是人类维持生命与健康的必需品,是人类赖以进行一切社会活动的物质基础。没有食物,人类就不能生存。2、假劣食品的质量威胁人类的生命安全食品的质量与人体健康,生命安全有着极为密切的关系。营养丰富的食品,有时会由于微生物的生长繁殖而引起腐败变质,或者是在生长、来收(屠宰)加工、运输、销售等过程中受到有害,有毒物质的污染,这样的食品一但被人食用,就可能引发传染病,寄生虫或食物中毒,造成人体各种组织、器官的损害,严重者甚至会危及生命。 更有一些假冒伪劣食品,鱼目混珠,流入市场,对广大消费者的身体健康构成严重威胁。因此,在选购食品时,学会客观、准确、快速地识别其品质优劣,择优而购是很有必要的。3、正确使用食品质量的感官鉴别食品质量感官鉴别就是凭借人体自身的感觉器官,具体地讲就是凭借眼、耳、鼻、口(包括唇和舌头)和手,对食品的质量状况作出客观的评价。也就是通过用眼睛看、鼻子嗅、耳朵听、用口品尝和用手触摸等方式,对食品的色、香、味和外观形态进行综合性的鉴别和评价。食品质量的优劣最直接地表现在它的感官性状上,通过感官指标来鉴别食品的优劣和真伪,不仅简便易行,而且灵敏度高,直观而实用,与使用各种理化、微生物的仪器进行分析相比,有很多优点,因而它也是食品的生产、销售、管理人员所必须掌握的一门技能。广大消费者从维护自身权益角度讲,掌握这种方法也是十分必要的。应用感官手段来鉴别食品的质量有着非常重要的意义。食品质量感官鉴别能否真实、准确地反映客观事物的本质,除了与人体感觉器官的健全程度和灵敏程度有关外,还与人们对客观事物的认识能力有直接的关系。只有当人体的感觉器官正常,又熟悉有关食品质量的基本常识时,才能比较准确地鉴别出食品质量的优劣。因此,通晓各类食品质量感官鉴别方法,为人们在日常生活中选购食品或食品原料、依法保护自己的正常权益不受侵犯提供了必要的客观依据。4、食品质量感官鉴别所依据法律《中华人民共和国食品卫生法(试行)》第四条规定:“食品应当无毒、无害,符合应当有的营养要求,具有相应的色、香、味等感官性状。”第七条规定了禁止生产经营的食品,其中第一项有:“腐败变质、油脂酸败、霉变、生虫、污秽不洁,混有异物或者其他感官性状异常,可能对人体健康有害的食品,”这里所说的“感官性状异常”指食品失去了正常的感官性状,而出现的理化性质异常或者微生物污染等在感官方面的体现,或者说是食品这里发生不良改变或污染的外在警示。同样,“感官性状异常”不单单是判定食品感官性状的专用术语,而且是作为法律规定的内容和要求而严肃地提出来的。 5、凭感受器官发现食品的轻微变化感官鉴别不仅能直接发现食品感官性状在宏观上出现的异常现象,而且当食品感官性状发生微观变化时也能很敏锐地察觉到。例如,食品中混有杂质、异物、发生霉变、沉淀等不良变化时,人们能够直观地鉴别出来并作出相应的决策和处理,而不需要再进行其他的检验分析。尤其重要的是,当食品的感官性状只发生微小变化,甚至这种变化轻微到有些仪器都难以准确发现时,通过人的感觉器官,如嗅觉等都能给予应有的鉴别。可见,食品的感官质量鉴别有着理化和微生物检验方法所不能替代的优越性。在食品的质量标准和卫生标准中,第一项内容一般都是感官指标,通过这些指标不仅能够直接对食品的感官性状做出判断,而且还能够据此提出必要的理化和微生物检验项目,以便进一步证实感官鉴别的准确性。6、借助理化和微生物仪器检验食品质量感官鉴别 食品质量感官鉴别虽然是在购买食品和进行质量控制过程中不可缺少的重要方法,但由于食品的感官性状变化程度很难具体衡量,也由于鉴别者的客观条件不同和主观态度各异,尤其在对食品感官性状的鉴别判断有争议时,往往难以下结论。为了克服上述弱点,在需要借助感官鉴别方法来裁定食品质量的优劣时,常常要邀请对食品的性状熟悉、感觉器官正常,无不良嗜好、有鉴别经验的人员同时进行,这样可以减少个人的主观性和片面性。若需要衡量食品感官性状的具体变化程度,则应该借助理化和微生物的检验方法来确定。 7、食品质量感官鉴别对何场所的要求食品质量感官鉴别既可以在实验室进行,又可以在购物现插进行,还可以在评比、鉴定会场合进行。由于它的简便易行、可靠性高、实用性强,目前已被国际上普遍承认和来用,并已日益广泛地应用于食品质量检查的实践中。8、食品质量感官鉴别的优点作为鉴别食品质量的有效方法,感官鉴别可以概括出以下三大优点:(1)通过对食品感官性状的综合性检查,可以及时、准确地鉴别出食品质量有无异常,便于早期发现问题,及时进行处理,可避免对人体健康和生命安全造成损害。(2)方法直观、手段简便,不需要借助任何仪器设备和专用、固定的检验场所以及专业人员。 (3)感官鉴别方法常能够察觉其他检验方法所无法鉴别的食品质量特殊性污染微量变化。9、食品色泽的原理与视觉在鉴别中有着重大的意义食品的色泽是人的感官评价食品品质的一个重要因素。不同的食品显现着各不相同的颜色,例如,菠菜的绿色、苹果的红色、胡萝卜的橙红色等,这些颜色是食品中原来固有的。不同种食品中含有不同的有机物,这些有机物又吸收了不同波长的光。如果有机物吸收的是可见光区域内的某些波长的光,那么这些有机物就会呈现各自的颜色,这种颜色是由未被吸收的光波所反映出来的。如果有机物吸收的光其波长在可见光区域以外,那么这种有机物则是无色的。那么何为可见光区域与非可见光区域呢?一般说来自然光是由不同波长的光线组成的。肉眼能见到的光,其波长在400~800纳米之间,在这个波长区域里的光叫作可见光。而小于400纳米和大于800纳米区域的光是肉眼看不到的光,称为不可见光。在可见光区域内,不同波长的光显示的颜色也不同。食品的颜色系因含有某种色素,色素本身并无色,但它能从太阳光线的白色光中进行选择性吸收,余下的则为反射光。故在波长800纳米的红色至波长400纳米的紫色之间的可见光部分,亦既红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的某一色或某几色的光反射刺激视觉而显示其颜色的基本属性,明度、色调、饱和度是识别每一种色的3个指标。对于判定食品的品质亦可从这3个基本属性全面地衡量和比较,这样才能准确地判断和鉴别出食品的质量优劣,以确保购买优质食品。(1)明度:颜色的明暗程度。物体表面的光反射率越高,人跟的视觉就越明亮,这就是说它的明度也越高。人们常说的光泽好,也就是说明度较高。新鲜的食品常具有较高的明度,明度的降低往往意味着食品的不新鲜。例如因致褐变、非酶褐变或其他原因使食品变质时,食品的色泽常发暗甚至变黑。 (2)色调:红、橙、黄、绿等不同的各种颜色,以及如黄绿、蓝绿等许多中间色,它们是由于食品分枝结构中所含色团对不同波长的光线进行选择性吸收而形成的。当物体表面将可见光谱中所有波长的光全部吸收时,物体表面为黑色,如果全部反射,则表现为白色。当对所有波长的光都能部分吸收时,则表现为不同的灰色。黑白系列也属于颜色的一类,只是因为对光谱中各波长的光吸收和反射是没有选择性的,它们只有明度的差别,而没有色调和饱和度着两种特性。色调对于食品的颜色起着决定性的作用,由于人眼的视觉对色调的变化较为敏感,色调稍微改变对颜色的影响就会很大,有时可以说完全破坏了食品的商品价值和实用价值。色调的改变可以用语言或其他方式恰如其分地表达出来(如食品的退色或变色),这说明颜色在食品的感官鉴别中有很重要的意义。 (3)饱和度:颜色的深浅、浓淡程度,也就是某种颜色色调的显著程度。当物体对光谱中某一较窄范围波长的光的发射率很低或根本没有发射时,表明它具有很高的选择性,这种颜色的饱和度就越高。愈饱和的颜色和灰色不同,当某波长的光成分愈多时,颜色也就愈不饱和。食品颜色的深浅,浓淡变化对于感官鉴别而言也是很重要的。10、食品的气味与嗅觉在鉴别中的意义食品本身所固有的、独特的气味,即是食品的正常气味。嗅觉是指食品中含有挥发性物质的微粒子浮游于空气中,经鼻孔刺激嗅觉神经所引起的感觉。人的嗅觉比较复杂,亦很敏感。同样的气味,因个人的嗅觉反应不同,故感受喜爱与厌恶的程度也不同。同时嗅觉易受周围环境的影响,如温度、湿度、气压等对嗅觉的敏感度都具有一定的影响。人的嗅觉适应性特别强,即对一种气味较长时间的刺激很容易顺应。但在适应了某种气味之后,对于其他气味仍很敏感,这是嗅觉的特点。食品的气味,大体上由以下途径形成的:(1)生物合成:食品本身在生长成熟过程中,直接通过生物合成的途径形成香味成分表现出香味。例如香蕉、苹果、梨等水果香味的形成,是典型的生物合成产生的,不需要任何外界条件。本来水果在生长期不显现香味,成熟过程中体内一些化学物质发生变化,产生香味物质,使成熟后的水果逐渐显现出水果香。 (2)直接酶作用:酶直接作用于香味前体物质,形成香味成分,表现出香味。例如当蒜的组织被破坏以后,其中的蒜酶将蒜氨酸分解而产生的气味。(3)氧化作用:也可以称为间接酶作用,即在酶的作用下生长氧化剂,氧化剂再使香味前体物质氧化,生成香味成分,表现出香味。如红茶的浓郁香气就是通过这种途径形成的。 (4)高温分解或发酵作用:通过加热或烘烤等处理,使水平原来存在的香味前体物质分解而产生香味成分。例如芝麻、花生在加热后可产生诱人食欲的香味。发酵也是食品产生香味的重要途径,如酒、酱中的许多香味物质都是通过发酵而产生的。(5)添加香料:为保证和提高食品的感官品质,引起人的食欲,在食品本身没有香味、香味较弱或者在加工中丧失部分香味的情况下,为了补充和完善食品的香味,可有意识地在食品中添加所需要的香料。(6)腐败变质:食品在贮藏、运输或加工过程中,会因发生腐败变质或污染而产生一些不良的气味。这在进行感官鉴别时尤其重要,应认真仔细地加以分析。11、食品的滋味与味觉在鉴别中的意义因为食品中的可溶性物质溶于唾液或液态食品直接刺激舌面的味觉神经,才发生味觉。当对某中食品的滋味发生好感时,则各种消化液分泌旺盛而食欲增加。味觉神经在舌面的分布并不均匀。舌的两侧边缘是普通酸味的敏感区,舌根对于苦味较敏感,舌尖对于甜味和咸味较敏感,但这些都不是绝对的,在感官评价食品的品质时应通过舌的全面品尝方可决定。味觉与温度有关,一般在10~45℃范围内较适宜,尤其30℃时为敏锐。随温度的降低,各种味觉都会减弱,尤以苦味最为明显,而温度升高又会发生同样的减弱。味道与呈味物质的组合以及人的心理也有微妙的相互关系。味精的鲜味在有食盐时尤其显著,是咸味对味精的鲜味起增强作用的结果。另外还有与此相反的削减作用,食盐和砂糖以相当的浓度混合,则砂糖的甜味会明显减弱甚至消失。当尝过食盐后,随即饮用无味的水,也会感到有些甜味,这是味的变调现象。另外还有味的相乘作用,例如在味精中加入一些核苷酸时,会使鲜味有所增强。在选购食品和感官鉴别其质量时,常将滋味分类为甜、酸、咸、苦、辣、涩、浓、淡、碱味及不正常味等。 12、食品质量感官鉴别的基本方法食品质量感官鉴别的基本方法,其实质就是依靠视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉等来鉴定食品的外观形态、色泽、气味、滋味和硬度(稠度)。不论对何种食品进行感官质量评价,上述方法总是不可缺少的,而且常是在理化和微生物检验方法之前进行。13、食品质量视觉鉴别方法的注意问题这是判断食品质量的一个重要感官手段。食品的外观形态和色泽对于评价食品的新鲜程度,食品是否有不良改变以及蔬菜、水果的成熟度等有着重要意义。视觉鉴别应在白昼的散射光线下进行,以免灯光隐色发生错觉。鉴别时应注意整体外观、大小、形态、块形的完整程度、清洁程度,表面有无光泽、颜色的深浅色调等。在鉴别液态食品时,要将它注入无色的玻璃器皿中,透过光线来观察,也可将瓶子颠倒过来,观察其中有无夹杂物下沉或絮状物悬浮。14、食品质量嗅觉鉴别方法应注意的事项人的嗅觉器官相当敏感,甚至用仪器分析的方法也不一定能检查出来极轻微的变化,用嗅觉鉴别却能够发现。当食品发生轻微的腐败变质时,就会有不同的异味产生。如核桃的核仁变质所产生的酸败而有哈喇味,西瓜变质会带有馊味等。食品的气味是一些具有挥发性的物质形成的,所以在进行嗅觉鉴别时常需稍稍加热,但最好是在15~25℃的常温下进行,因为食品中的气味挥发性物质常随温度的高低而增减。在鉴别食品时,液态食品可滴在清洁的手掌上摩擦,以增加气味的挥发,识别畜肉等大块食品时,可将一把尖刀稍微加热刺入深部,拔出后立即嗅闻气味。食品气味鉴别的顺序应当是先识别气味淡的,后鉴别气味浓的以免影响嗅觉的灵敏度。在鉴别前禁止吸烟。15、食品质量味觉鉴别注意事项感官鉴别中的味觉对于辨别食品品质的优劣是非常重要的一环。味觉器官不但能品尝到食品的滋味如何,而且对于食品中极轻微的变化也能敏感地察觉。做好的米饭存放到尚未变馊时,其味道即有相应的改变。味觉器官的敏感性与食品的温度有关,在进行食品的滋味鉴别时,最好使食品处在20~45℃之间,以免温度的变化会增强或减低对味觉器官的刺激。几种不同味道的食品在进行感官评价时,应当按照刺激性由弱到强的顺序,最后鉴别味道强烈的食品。在进行大量样品鉴别时,中间必须休息,每鉴别一种食品之后必须用温水漱口。16、食品质量触觉鉴别时的注意问题凭借触觉来鉴别食品的膨、松、软、硬、弹性(稠度),以评价食品品质的优劣,也是常用的感官鉴别方法之一。例如,根据鱼体肌肉的硬度和弹性,常常可以判断鱼是否新鲜或腐败,评价动物油脂的品质时,常须鉴别其稠度等。在感官测定食品硬度(稠度)时,要求温度应在15~20℃之间,因为温度的升降会影响到食品状态的改变。17、食品质量感官鉴别适用的范围凡是作为食品原料、半成品或成品的食物,其品质优劣与真伪评价,都适用于感官鉴别。而且食品的感官鉴别,既适用于专业技术人员在室内进行技术鉴定,也适合广大消费者在市场上选购食品时应用。可见,食品感官鉴别方法具有广泛的适用范围。其具体适用范围如下: (1)肉及其制品:畜肉种类很多,禽肉更是不胜枚举,如猪、羊、牛、马、骡、驴、狗、鸡、鸭、鹅等畜禽肉及其制品都可以进行感官鉴别。各种畜禽肉都有其相应的特点,病、死畜禽肉与正常畜禽肉的鉴别方法,不仅对食品卫生或质量管理人员适用,而且对于为数众多的购买畜禽肉的消费人群也是适用的。(2)奶及其制品:消毒鲜奶或者个体送奶户的鲜奶直接来用感官鉴别也是非常适用的。在选购奶制品时,也适用于感官鉴别,从包装到制品颗粒的细洁程度,有无异物污染等,通过感官鉴别即可一目了然。(3)水产品及其制品:鱼、虾、蟹等水产鲜品及干贝类、海参类等经过感官鉴别,即可确定能否食用。方法简便易行,快速准确。(4)蛋及其制品:禽蛋种类很多,它与人们日常生活消费关系密切,能否食用或者变质与否,通过感官鉴别即可作出结论。这对于广大消费者来讲是很适用的方法。(5)冷饮与酒类:冷饮与酒类的感官鉴别也具有很广泛的实用性。特别是酒中的沉淀物、悬浮物、杂质异物通过感官鉴别都可以直接检查出来。 。(6)调味品与其他食品:调味品主要是酱油、酱、醋及酱腌菜,其他食品如茶,糕点等等。这些食品都可以通过感官鉴别,把宏观指标不符合卫生质量要求者区分出来予以控制,严防流入市场造成不良影响。 总之,各种食品原料及其制品质量的宏观评价,都适用于感官鉴别方法。18、食品质量感官鉴别应遵循的原则要坚持对具体情况作具体分析,充分做好调查研究工作。因此,感官鉴别食品的品质时,要着眼于食品各方面的指标进行综合性考评,尤其要注意感官鉴别的结果,必要时参考检验数据,做全面分析,以期得出合理、客观、公正的结论。这里应遵循的原则是:(1)《中华人民共和国食品卫生法》、国务院有关部委和省、市卫生行政部门颁布的食品卫生法规是鉴别各类食品能否食用的主要依据。(2)食品已明显腐败变质或含有过量的有毒有害物质(如重金属含量过高或霉变)时,不得供食用。(3)食品由于某种原因不能供直接食用,必须加工复制或在其他条件下处理的,可提出限定加工条件和限定食用及销售等方面的具体要求。(4)食品某些指标的综合评价结果略低于卫生标准,而新鲜度、病原体,有毒有害物质含量均符合卫生标准时,可提出要求在某种条件下供人食用。(5)在鉴别指标的掌握上,婴幼儿、病人食用的食品要严于成年人、健康人食用的食人、健康人食用的食品。(6)鉴别结论必须明确,不得含糊不清,对条件可食的食品,应将条件写清楚。对于没有鉴别参考标准的食品,可参照有关同类食品恰当地鉴别。 (7)在进行食品综合性鉴别前,应向有关单位或个人收集该食品的有关资料,如食品的来源、保管方法、贮存时间、原料组成、包装情况以及加工、运输、贮藏、经营过程中的卫生情况;寻找可疑环节,为上述鉴别结论提供必要的正确判断基础。对食品进行感官鉴别时,除遵循上述原则外,还要注意以下有关要求:(1)食品卫生监督管理人员和其他进行感官鉴别的人员,必须具有健康的体魄,健全的精神素质,无不良嗜好、偏食和变态性反应,并应具有丰富的专业知识和感官鉴别经验。(2)检查人员自身的感觉器官机能良好,对色、香、味的变化有较强的分辨力和较高的灵敏度。(3)非食品专业人员在检查和鉴别感官性状时,除具有正常的感觉器官外,还应对所选购的食品有一般性的了解,或对该食品正常的色、香、味、形具有习惯性经验。 19、鉴别后的食品其食用与处理原则鉴别和挑选食品时,遇有明显变化者,应当即做出能否供给食用的确切结论。对于感官变化不明显的食品,尚须借助理化指标和微生物指标的检验,才能得出综合性的鉴别结论。因此,通过感官鉴别之后,特别是对有疑虑和争议的食品,必须再进行实验室的理化和细菌检验,以便辅助感官鉴别。尤其是混入了有毒、有害物质或被分解蛋白质的致病菌所污染的食品,在感官评价后,必须做上述两种专业操作,以确保鉴别结论的正确性。并且应提出该食品是否存在有毒有害物质,阐明其来源和含量、作用和危害,根据被鉴别食品的具体情况提出食用或处理原则。食品的食用或处理原则是在确保人民群众身体健康的前提下,尽量减少国家、集体或个人的经济损失,并考虑到物尽其用的问题。具体方式通常有以下四种;(1)正常食品:经过鉴别和挑选的食品,其感官性状正常,符合国家卫生标准,可供食用。(2)无害化食品;食品在感官鉴别时发现了一些问题,对人体健康有一定危害,但经过处理后,可以被清除或控制,其危害不再会影响到食用者的健康。如高温加热、加工复制等。(3)条件可食食品;有些食品在感官鉴别后,需要在特定的条件下才能供人食用。如有些食品已接近保质期,必须限制出售和限制供应对象。(4)危害健康食品:在食品感官鉴别过程中发现的对人体健康有严重危害的食品,不能供给食用。但可在保证不扩大蔓延并对接触人员安全无危害的前提下,充分利用其经济价值,如作工业使用。但对严重危害人体健康且不能保证安全的食品,如畜、禽患有烈性传染病,或易造成在畜禽肉中蔓延的传染病,以及被剧毒毒物或被放射性物质污染的食品,必须在严格的监督下毁弃。20、食品质量感官鉴别常用的一般术语及其含义酸味:由某些酸性物质(例如柠檬酸、酒石酸等)的水溶液产生的一种基本味道。苦味:由某些物质(例如奎宁,咖啡因等)的水溶液产生的一种基本味道。咸味:由某些物质(例如氧化钠)的水溶液产生的基本味道。甜味:由某些物质(例如蔗糖)的水溶液产生的一种基本味道。碱味:由某些物质(例如碳酸氢钠)在嘴里产生的复合感觉。涩味:某些物质(例如多酚类)产生的使皮肤或黏膜表面收敛的一种复合感觉。风味:品尝过程中感受到的嗅觉,味觉和三又神经觉特性的复杂结合。它可能受触觉的、温度觉的,痛觉的和(或)动觉效应的影响。异常风味:非产品本身所具有的风味(通常与产品的腐败变质相联系)。沾染:与该产品无关的外来味道、气味等。味道:能产生味觉的产品的特性。基本味道:四种独特味道的任何一种:酸味的、苦味的、咸味的、甜味的。厚味:味道浓的产品。平味:一种产品,其风味不浓且无任何特色。乏味:一种产品,其乏味远不及预料的那样。无味:没有风味的产品。风味增强剂:一种能使某种产品的风味增强而本身又不具有这种风味的物质。口感:在口腔内(包括舌头与牙齿)感受到的触觉。后味、余味:在产品消失后产生的嗅觉和(或)味觉。它有时不同于产品在嘴里时的感受。芳香:一种带有愉快内涵的气味。气味:嗅觉器官感受到的感官特性。特征:可区别及可识别的气味或风味特色。异常特征:非产品本身所具有的特征(通常于产品的腐败变质相联系)。外观:一种物质或物体的外部可见特征。质地:用机械的、触觉的方法或在适当条件下,用视觉及听觉感受器感觉到的产品的所有流变学的和结构上的(几何图形和表面)特征。稠度:由机械的方法或触觉感受器,特别是口腔区域受到的刺激而觉察到的流动特性。它随产品的质地不同而变化。硬:描述需要很大力量才能造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。结实:描述需要中等力量可造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。柔软:描述只需要小的力量就可造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。嫩:描述很容易切碎或嚼烂的食品的质地特点。常用于肉和肉制品。老:描述不易切碎或嚼烂的食品的质地特点。常用于肉和肉制品。酥:修饰破碎时带响声的松而易碎的食品。有硬壳:修饰具有硬而脆的表皮的食品。无毒、无害:不造成人体急性、慢性疾病,不构成对人体健康的危害:或者含有少量有毒有害物质,但尚不足以危害健康的食品。在质量感官鉴别结论上可写成“无毒”字样。营养素:正常人体代谢过程中所利用的任何有机物质和无机物质。色、香、味:食品本身固有的和加工后所应当具有的色泽、香气、滋味。21、粮食质量感官鉴别常用术语及其含义未熟粒:籽粒不饱满、外观全部为粉质,无光泽的颗粒。损伤粒:虫蛀、病斑和生芽等伤及胚或胚乳的颗粒。筛下物:通过直径20毫米的孔筛的物质。无机杂质:泥土、砂石、玻璃、砖瓦块、铁钉类及其他无机物质。有机杂质:无食用价值的稻谷粒、草籽、异种粮粒及其他有机黄粒米:胚乳呈黄色,与正常米粒色泽明显不同的颗粒。颜色、气味:一批谷物的综合色泽和气味。22、食用油脂质量感官鉴别常用术语及其含义酸价:衡量油脂中游离脂肪酸含量的指标。游离脂肪酸含量越多,酸价越高,说明油脂的质量越差。过氧化值:油脂最初氧化的灵敏指标。过氧化值超过%时,即为油脂酸败的征兆。溶剂残留量:提取油脂时所用的有机溶剂正己烷等在油脂中的残留部分。溶剂残留多时,造成食用油脂异味大,影响食用。棉酚:存在于棉籽油中的一种黄色色素。棉酚有游离型和结合型两种。结合型无毒。棉酚一般是指有毒的游离型棉酚。油脂酸败:油脂长期贮存于不适宜的条件下,产生一系列的化学成分改变,使油脂分解出醛、酮、低级脂肪酸、氧化物和过氧化物等,造成油脂感官性状改变,如有哈喇味等。23、食糖质量感官鉴别常用术语及其含义颜色:糖的外观品质指标。白糖颜色要洁白明亮,红糖要红亮。糖颜色深浅与糖的纯净度有关。晶粒:糖的颗粒结晶而言。砂糖晶粒整齐、大小一致。富有光泽、晶面明显、晶粒松散、不粘手、不结块。气味与滋味:糖应具有的正常的气味与滋味。糖汁处理不净则带有异味,保管不妥则易沾污其他商品味,被微生物(酵母)污染易产生酒味和酸味。夹杂物:糖中不应含有的外来的各种异物,如砂土、泥块、草屑等。24、调味品质量感官鉴别常用术语及其含义(1)酱油色泽:普通酱油所具有的棕褐色,不发乌,有光泽。香气:酱油应当有一定的酱香气,无其他不良气味。滋味:酱油咸甜适口、味鲜回甜,无苦、酸、涩等异味。生白:酱油表面生出一层白膜,是一种产气膜性酵母菌引起的 (2)食醋色泽:食醋应具有与加工方法相适应的产品的固有色泽。气味:食醋应具有酸甜气味,不得混有异味。滋味:食醋应具有酸甜适口感,不涩,无其他不良滋味。霉花浮膜:食醋表面由微生物繁殖所引起的一层霉膜。醋鳗、醋虱:食醋在生产过程中被污染,在醋中有两种形态不同的生物存活,即醋鳗和醋虱。(3)酱色泽:各种

蛋白酶研究论文

植物保护专业本科毕业论文(设计)开题报告

紧张又充实的大学生活即将结束,大学生们马上就要开始最难熬的毕业设计阶段,而我们做毕业设计之前要先写好开题报告,快来参考开题报告是怎么写的吧!以下是我整理的植物保护专业本科毕业论文(设计)开题报告,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

毕业论文题目:

菌寄生真菌纤细齿梗孢蛋白酶基因的克隆与表达

姓名: xx 学号: xxxx

年级: xxx 专业: 植物保护

指导教师:姓名 xxx 职称 教授

学科 植物病理

山东农业大学教务处

20XX年x月x日

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

菌寄生(Mycoparasitism)是发生在菌寄生真菌与寄主真菌之间的一种寄生方式,是自然界普遍存在的一种真菌与真菌之间的相互作用。一直以来,生物间相互作用及信号传导的分子机制,是当今生命科学研究的热门。利用菌寄生真菌与寄主真菌作为研究的模式系统来揭示生物相互之间的相互作用机制有重要理论和实践意义。李多川(Li,1996)先生发现纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)和串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)的菌寄生关系以来,我们实验室试图通过研究纤细齿梗孢和串珠镰刀菌,来建立菌寄生真菌与寄主真菌相互作用机制研究的模式系统,从而揭示菌寄生真菌与寄主真菌之间相互作用的分子机制。纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)是串珠镰刀菌的一种重寄生真菌,该菌是一种接触性活体重寄生菌,离体试验发现其分生孢子只有在串珠镰刀菌细胞壁提取物刺激下才能萌发。这说明两者之间的重寄生关系是建立在二者识别与互作的分子机制上的(Li,2004)。在纤细齿梗孢和串珠镰刀菌相互作用过程中,几丁质酶、蛋白酶等细胞壁裂解酶可能起到重要作用。其中,蛋白酶在木霉属菌寄生真菌中的功能已经得到初步证明,而纤细齿梗孢的蛋白酶的研究还未见报道。因此,克隆纤细齿梗孢蛋白酶编码基因对于从分子水平上研究重寄生真菌和寄主识别和互作机制有着重要的意义。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)

纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)是李多川教授分离得到的一种活体营养接触型菌寄生真菌[1~3],其寄主包括Fusarium moniliformeAlternaria alternata等。近年来,我们实验室一直在努力以其为基础研究菌寄生真菌与寄主真菌之间的相互作用的分子机制。经过多年的研究,人们渐渐认识到真菌细胞壁蛋白在细胞与外界的相互作用过程中扮演着重要的角色。细胞壁蛋白研究已经成为生物间相互识别机制研究的热点。鉴于以上原因,我们实验室成功分离纯化了纤细齿梗孢的寄主之一Alternaria alternata菌丝细胞壁上的一种特异性糖蛋白——凝集素,并初步证明其在和孢子吸附过程中起到识别因子的作用[4]。近年来,菌寄生真菌细胞壁裂解蛋白酶在菌寄生过程中的作用被人们逐渐重视起来。克隆和表达菌寄生真菌的蛋白酶编码基因变得很有意义。本研究试图以菌寄生真菌纤细齿梗孢(Olpitrichumtenellum)作为研究材料克隆了其蛋白酶基因。根据氨基酸的保守序列设计兼并引物,然后采用RT-PCR和RACE是一个较为快速、简单和高效的方法。本实验根据同源保守序列设计兼并引物,通过RT-PCR及RACE-PCR的方法,克隆了蛋白酶的编码基因的全长cDNA序列,并对该基因进行了序列分析,为后续试验打下了基础。

由于Olpitrichum tenellum在离开寄主的人工培养基中很难生长,纯化其蛋白酶变得非常困难。因此,我们需要使用外源蛋白表达系统得到蛋白,进一步研究其性质,从而搞清楚其在重寄生过程中的作用。在过去的几十年间,随着DNA重组技术的不断发展,通过构建遗传工程菌株,人们可以较容易地使各种各样的天然酶的基因在微生物系统中高效表达,从而在很大程度上摆脱对天然酶源的依赖。

基因工程的表达系统有原核表达系统和真核表达系统两大类。在原核表达系统中,大肠杆菌表达系统是目前了解最深入,实际应用最为广泛的表达系统。与其他表达系统相比,大肠杆菌表达系统具有遗传背景清楚、目标基因表达水平高、培养周期短、抗污染能力强等特点。在基因表达技术中占有重要的地位,是分子生物学研究和生物技术产业化发展进程中的重要工具[5]。

Pichia pastoris基因表达系统经过十几年发展,已基本成为较完善的外源基因表达系统,具有易于高密度发酵,表达基因在宿主基因组中稳定整合,能使产物有效分泌并适当糖基化,培养方便经济等特点。利用强效可调控启动子AOX1,已高效表达了HBsAg、TNF、EGF、破伤风毒素C片段、基因工程抗体等多种外源基因[6],证实该系统是高效、实用、简便,能提高表达量并保持产物生物学活性的外源基因表达系统。表达系统在生物工程领域将发挥越来越重要的作用,促进更多外源基因在该系统的高效表达,提供更为广泛的基因工程产品[7]。

我们已经分离到蛋白酶的编码基因,本研究中将该基因的去掉信号肽序列的正确阅读框融合于原核表达载体pET-22b(+)和毕赤酵母表达载体pPIC9K上,分别转化 BL21及Pichia pastoris GSxx5,以期在这些菌株中有效表达该基因的编码产物,从而为以后功能研究打下基础。

1 李多川.1998.菌寄生真菌分子生物学研究进展.吉林农业大学学报,20:37~65.

2 21.李多川.1998.菌寄生真菌分子生物学研究进展.微生物学通报,25:345~347.

3 .李多川,沈崇尧.1997.菌寄生菌物与寄主菌物相互作用的研究进展.西北农业学报,6:94~98.

4 张成省,李多川,孔凡玉. alternata菌丝细胞壁凝集素的纯化与特性研究.植物病理学报,35(2):141~147.

5 .xx.何诚,朱运松.1998.甲醇营养型酵母表达系统的研究进展.生物工程进展,18:7~xx.

6 彭毅,杨希才,康良仪.2000.影响甲醇酵母外源蛋白表达的因素.生物技术通报,4:33~36.

7 韩雪清,刘湘涛,尹双.2003.毕赤酵母表达系统.微生物学杂志,3:35~40.

三、研究方案(主要研究内容、目标,研究方法、进度):

1、研究内容:

本课题选择纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)做为研究对象,通过RT-PCR及RACE技术分离克隆了其丝氨酸蛋白酶基因,并进行原核及真核表达,并对其的性质进行了研究,为进一步的研究工作打下基础。

2、研究的目标:

克隆了纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)的丝氨酸蛋白酶基因,进行原核及真核表达,并对其的性质进行了研究。

3、研究方法:

将纤细齿梗孢(Olpitrichum tenellum)接种到LB培养基上,培养14个小时后,收集菌丝,然后采用总Trizol法提取RNA。再从GenBank数据库中搜索到大量的蛋白酶氨基酸序列,并根据同源性进行分类,分别设计兼并引物。再通过RT-PCR、3’-RACE、5’-RACE获得全长cDNA、DNA克隆,并将其连接到载体上,然后采用电击法将将重组质粒转入到全长cDNA、DNA克隆中,通过透析纯化蛋白酶,最后研究其特性。

四、研究进度:

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集资料,并跟着研究生学习基本实验技术。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,设计引物、全长cDNA、DNA克隆 。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 转化大肠杆菌、毕赤酵母表达,获得纯纯产物,并研究其特性。

20xx年3月~20xx年6月 对实验结果不理想的实验重做,整理实验数据,完成毕业论文,并准备毕业答辩。

五、技术路线:

收集菌丝

总RNA提取

同源序列 设计引物

特性研究

RT-PCR、

3’-RACE、5’-RACE

纯化表达产物

全长cDNA、DNA克隆 转化大肠杆菌、毕赤酵母

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年5月23日~20xx年5月29日 整理收集资料,并跟着研究生学习基本实验技术。完成实验的1%。

20xx年5月30日~20xx年6月18日 提取RNA,设计引物、全长cDNA、DNA克隆。完成实验的50%。

20xx年6月19日~20xx年7月15日 转化大肠杆菌、毕赤酵母表达,获得纯纯产物,并研究其特性。完成实验的95%。

20xx年3月~20xx年6月 对实验结果不理想的实验重做,整理实验数据,完成毕业论文,并准备毕业答辩。完成100%。

五、导师对文献综述的评语

签字:

20xx年xx月xx日

六、专业意见

专业主任签字:

20xx 年 月 日

七、学院意见

学院(章): 负责人签字:

20xx年xx月xx日

摘要:

针对目前浙江农林大学植物保护研究法实验教学方法、内容及手段等方面存在的一系列问题,提出了相关改革对策:优化实验课程内容,整合实验模块,学生自行设计实验方案等教学方法和手段的改革,以及课程考核方式和时间安排的调整,旨在培养学生的科研兴趣及创新能力。

关键词:

植物保护论文

目前,国内外很多农业院校的植物保护专业均开设了昆虫研究法和植病研究法课程。为优化本科培养方案,浙江农林大学通过调整教学大纲,将植病研究法、昆虫研究法和农药研究法合并成一门植物保护研究法课程。植物保护研究法是植物保护专业重要的专业限选课程之一,是植物保护研究的重要组成部分,也是培养和提高学生专业实验技能和学习兴趣的重要课程,是一门专业性、实践性很强的实验学科。通过这门课程的教学,能使学生掌握植物保护研究的基本方法及基本原理,培养植物保护研究常规操作能力,以及查阅资料、设计实验方案和实际操作能力,提高学生的逻辑思维、整理资料、总结归纳和论文撰写的能力。笔者分析了浙江农林大学植物保护研究法实验教学中存在的问题,提出教学改革内容,并总结了改革成效。

1.实验教学存在的问题

传统实验教学的弊端传统实验教学的主要特征是“灌输式”“填鸭式”,学生在2个小时的实验过程中就是简单地按照实验指导书和实验大纲中的实验方法和步骤依葫芦画瓢,实验完成后,又按照统一的模式填写实验报告。在整个实验过程中,学生无需独立思考和分析,更谈不上发挥创新能力了。因此,很难让学生对实验产生兴趣,培养学生的创造性思维就更无从谈起了。虽然这种传统实验模式简明、清晰,有利于学生对相关结论的认可、理解和记忆,也有利于教师对整个教学过程的控制,教师和学生很轻松愉快地就能完成实验教学任务。学生走上工作岗位后,传统实验教学的弊端立即显现。学生缺乏设计实验的能力,在实验过程中缺乏发现问题、分析问题和解决问题的能力,实验后缺乏正确分析实验结果的能力。因此,传统的实验教学模式急需改革。

实验教学内容系统性不强植物保护研究法是植物保护专业本科学生的一门专业课程,其涉及的内容有昆虫研究法、植病研究法和农药研究法。在以往的实验课程中,只是简单地把这3门课的实验合在一起上,并没有把内容紧密联系在一起,如昆虫实验时,指导教师一般是教授昆虫学科的教师;而在进行植病实验时,则由讲授植病学科的教师指导。这样的实验模式难以使植物病虫害系统联系起来,学生学习专业知识不够系统和深入,容易造成理解上的片面性和孤立性,不利于掌握该专业的系统知识和技能。

实验考核不科学以往实验课程成绩评定的主要依据是实验报告,而每次实验课结束后,学生递交的实验报告只是把实验大纲(包括实验口的、原理、仪器与试剂、内容及方法)原文不动地抄一遍,实验结果更是千篇一律,这样实验就变成了预演过程,学生在实验中缺乏思考,不利于培养发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,背离了实验课教学的初衷。同时,还会导致每位学生的实验成绩差异微乎其微,不具有良好的区分度。

2.教学改革内容

重视教学环节在以往的实验课程中,实验教学所需要的实验用具和材料大多数都是实验教辅人员提前准备,导致他们的工作量非常大。让学生参与实验材料的准备和管理,一方面提高了教辅人员的工作效率;另一方面可以让学生对实验过程有全面了解,获得整个科研实践过程的训练,从而养成好的实验习惯,在未来的科研工作中做到计划周密、有条不紊地安排和实施实验计划。同时,在实验教学过程中,必须教育学生认真操作、仔细观察、实事求是地记录实验结果,并对实验进行科学分析。一日_发现弄虚作假的学生,一定要严厉批评,同时帮助他们分析失败的原因,找出解决的方法,有条件的情况下,让其重新做实验,让学生充分意识到科学研究允许失败,但是不能有半l从虚假。提高学生的实践能力实践教学是培养和训练学生实践操作能力,独立分析问题、解决问题能力的重要手段,尤其对于学生创新能力的培养,具有其独特的地位和作用。该项口分别以某种农作物病虫害为主轴展开一系列的实践性实验教学,要求学生自主设计实验和执行各项实验内容,指导教师负责答疑和提供技术帮助。学生通过自己分组、调查、取样、鉴定、查阅资料、讨论制订实验方案和动手实验等一系列步骤,不仅可以很好地将课堂上所学的理论知识与实践相结合,而且还有助于提高自学能力、实践能力和团队协作能力,进一步培养科学思维和创新能力。优化实验教学内容结构将整个实验课程设置成一个综合性的大实验:分别以某个农作物上的病虫害发生规律及防治措施贯穿整个课程。将口前昆虫研究法的昆虫标本的采集与制作、昆虫人工饲养技术、昆虫生态学研究方法、昆虫生理生化研究方法、昆虫分子生物学研究方法和害虫综合治理研究方法5个实验和植病研究法的植物病害调查、植物病原菌分离与鉴定技术、植物病原菌分子生物学鉴定技术、植物病原真菌遗传转化技术和植物病害综合治理技术5个实验合并成1个综合性大实验,将植物病虫害研究以故事的形式紧密地整合在一起,让学生将课堂知识与田间实际应用有机地联系在一起,加深对理论知识的理解,提高学习兴趣。整个实验就是以具体的作物病虫害发生为时间轴,具有很强的连贯性和系统性,学生只有认真完成每一个实验,才能很好地保证后续实验的顺利进行,有助于增强学生的责任感和团队合作精神,同时也改变了学生实验报告千篇一律的`现象。改革成绩评定方式实验课成绩一方面是对学生实验完成好坏的肯定,另一方面也对学生起到了一定的督促作用。为了做到对学生的全面评价,实验成绩除实验报告和考勤成绩外,应将实验过程中学生的学习主动性、动手操作能力、实验结果记录规范性量化纳入成绩考核。在实验过程中,教师应主动观察并记录每个学生的实际动手、操作能力,量化后按一定比例记入总成绩,对那些既有独立操作能力,又有创新意识的学生,适当给予创新学分。实验过程中,学生是否遵守实验室规则、是否具有团队合作精神,实验结束后,学生是否打扫卫生、是否清洗实验器材等,这些看似小问题,但也体现着一个人的品质和素养,做得好的学生也可以适当加分。

3.改革成效

提高学生的专业技能及其对专业知识重要性的认识学生能在同一时间完成植病研究法、昆虫研究法和农药研究法3门实验课程,体现了实验课程很强的连贯性和系统性。学生在实践过程中将这3门课程的相关内容紧密、有机地联系起来,对植物病虫害防治有了更深入的认识,同时也提高了学生的专业技能及其对专业知识重要性的认识。在实验的过程中,强调把学生的动手能力放在首位,让学生更多地参与到实验中,切身体会到所学专业的意义。

培养学生发现、提出、分析和解决问题的能力植物保护研究法实验教学模式具有系统化和整体化特点,同时涉及昆虫研究法、植病研究法、农药研究法等相关学科课程。在实验过程中,学生在对病虫害的认知及其防治等问题的处理上始终处于主体地位,在独立思考、查找资料、咨询专业教师、综合分析之后,拟定出具体的处理方案,能够融会贯通地掌握植物保护学科的理论知识和基本实践技能。

提高指导教师的业务水平新的实验教学模式综合运用了3门相关课程的理论知识,加强了课程的综合实践环节,因此指导教师自身的知识面、操作技术、实践应用和协调能力都需要提升。所以,这种实验教学模式促使教师在教学过程中同学生一起不断学习,丰富专业理论知识,完善专业实践体系,提高发现、提出、分析和解决问题的能力,了解和掌握学科及相关学科的发展动态、研究的新进展、出现的新技术,从而提高了指导教师的业务水平。

4.结语

植物保护研究法在植物保护专业2013级和2014级本科生实验课程教学中进行了实践,通过问卷调查,95%的学生认为在实验过程中有较多的动手机会,激发了自己对实验的兴趣,提高了自己分析和解决问题的能力。因此,认为该教学方法可以发挥学生的主观能动性、拓展学生的科研思路、激发学生的创新创造力和提高学生的独立应用实践能力,具有良好的教学效果。

大家好,本期为大家带来的是Nature集团旗下的子刊Nature Communications,专门发表生物学、物理学和化学等各领域的高质量研究论文,2020年的影响因子为.

1

Cryo-EM structures of human A2ML1 elucidate the protease-inhibitory mechanism of the A2M family

人 A2ML1 的冷冻电镜结构阐明了 A2M 家族的蛋白酶抑制机制

A2ML1 是一种单体蛋白酶抑制剂,属于蛋白酶抑制剂和补体因子的 A2M 超家族。该研究中,作者研究了人类 A2ML1 的蛋白酶抑制机制,并确定了其天然和蛋白酶切割构象的结构。 A2ML1 的功能抑制单元是一种单体,它依赖于蛋白酶的共价结合(由 A2ML1 的硫酯介导)来实现抑制。与将蛋白酶捕获在由四个亚基形成的两个内室中的 A2M 四聚体相比,在蛋白酶切割的单体 A2ML1 中,无序区域围绕捕获的蛋白酶并可能阻止底物进入。在天然 A2ML1 中,诱饵区域穿过疏水通道,这表明诱饵区域切割对这种排列的破坏会触发广泛的构象变化,从而导致蛋白酶抑制。与补体 C3/C4 的结构比较表明,A2M 蛋白质超家族具有这种机制,可触发蛋白水解激活后发生的构象变化。

2

Origins of glycan selectivity in streptococcal Siglec-like adhesins suggest mechanisms of receptor adaptation

链球菌 Siglec 样粘附素中聚糖选择性的起源表明受体适应机制

细菌与宿主受体的结合是共生和发病机制的基础。 许多链球菌使用 Siglec 样结合区 (SLBR) 粘附在细胞表面表达的蛋白质附着碳水化合物上。 识别的精确聚糖库可能决定生物体是否是严格的共生体而不是病原体。 然而,目前尚不清楚是什么驱动了受体选择性。 该研究中,作者使用了五个具有代表性的 SLBR,并确定了序列和结构高变的受体结合位点区域。 结果表明,这些区域使用嵌合发生和单个氨基酸取代来控制首选碳水化合物配体的身份。 作者进一步评估了首选配体的身份如何影响与人类唾液和血浆样品中糖蛋白受体的相互作用。 由于点突变可以改变首选的人类受体,这些研究表明链球菌如何适应环境聚糖库的变化。

3

Computationally designed hyperactive Cas9 enzymes

计算设计的高活性 Cas9 酶

改变活细胞基因组的能力是了解基因如何影响生物体功能的关键,并且对于修改生命系统以达到有用的目的至关重要。 然而,这一目标长期以来一直受到基因工程所涉及的技术挑战的限制。 基因编辑的最新进展绕过了其中一些挑战,但结果并不理想。 该研究中,作者使用 FuncLib 计算设计具有显着更高的不依赖于供体的编辑活性的 Cas9 酶。 作者使用与酵母细胞存活相关的遗传回路来量化 Cas9 活性并发现工程区域之间的协同相互作用。 这些过度活跃的 Cas9 变体在哺乳动物细胞中有效发挥作用,并将更大、更多样化的插入和缺失池引入目标基因组区域,为增强和扩展基于 CRISPR 的基因编辑的可能应用提供了工具。

4

Modular (de)construction of complex bacterial phenotypes by CRISPR/nCas9-assisted, multiplex cytidine base-editing

通过 CRISPR/nCas9 辅助、多重胞苷碱基编辑对复杂细菌表型进行

模块化(去)构建

CRISPR/Cas 技术构成了基因组工程的强大工具,但它们在非传统细菌中的使用取决于宿主因素或外源重组酶,这限制了效率和通量。该研究中,作者通过为革兰氏阴性菌开发广泛适用的基因组工程工具集来减轻这些实际限制。该挑战通过定制 CRISPR 碱基编辑器来解决,该编辑器能够以 >90% 的效率实现单核苷酸分辨率操作 (C·G T·A)。此外,将 Cas6 介导的guide RNAs 处理整合到用于质粒组装的流线型协议中,支持多重碱基编辑,效率 >85%。该工具集用于构建和解构土壤细菌恶臭假单胞菌中的复杂表型。芳香化合物生产表型的单步工程和复杂氧化还原代谢的多步解构说明了该工具箱提供的多重碱基编辑的多功能性。因此,这种方法克服了以前技术的典型局限性,并赋予了迄今为止遥不可及的革兰氏阴性细菌工程计划。

5

Improving recombinant protein production by yeast through genome-scale modeling using proteome constraints

通过使用蛋白质组约束的基因组规模建模提高酵母的重组蛋白产量

真核细胞被用作细胞工厂来生产和分泌大量重组药物蛋白,包括目前最畅销的几种药物。 由于分泌途径的重要作用和复杂性,传统上通过代谢工程改进重组蛋白生产相对临时。 并且需要一种更系统的方法来产生新颖的设计原则。 该研究中,作者提出了酵母酿酒酵母 (pcSecYeast) 的蛋白质组约束的基因组规模蛋白质分泌模型,这使得能够模拟和解释由有限的分泌能力引起的表型。 作者进一步应用 pcSecYeast 模型来预测生产几种重组蛋白的过表达目标。通过实验验证了许多预测的 α-淀粉酶生产目标,以证明 pcSecYeast 作为计算工具在指导酵母工程和改进重组蛋白生产方面的应用。

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An in vivo gene amplification system for high level expression in Saccharomyces cerevisiae

一种在酿酒酵母中高水平表达的体内基因扩增系统

由于基因表达水平不足导致的代谢途径瓶颈仍然是使用微生物细胞工厂进行工业生物生产的一个重大问题。增加基因剂量可以克服这些瓶颈,但目前的方法存在许多缺点。该研究中,作者描述了 HapAmp,一种使用单倍体不足作为进化力量来驱动体内基因扩增的方法。 HapAmp 可实现异源基因拷贝的高效、可滴定和稳定整合,将多达 47 个拷贝传递到酵母基因组中。该方法以代谢工程为例,可显着提高倍半萜橙花油、单萜柠檬烯和四萜番茄红素的产量。柠檬烯滴度在单个工程步骤中提高了 20 倍,在烧瓶培养中 1 g L -1 。作者还展示了酵母中异源蛋白质产量的显着增加。 HapAmp 是一种快速解锁代谢瓶颈的有效方法,用于微生物细胞工厂的发展。

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Discovery and characterization of a terpene biosynthetic pathway featuring a norbornene-forming Diels-Alderase

发现和表征具有降冰片烯形成 Diels-Alderase 的萜烯生物合成途径

周环酶,即催化周环反应的酶,形成了具有生物催化效用的不断扩大的酶家族。尽管发现了越来越多的周环酶,但令人惊讶的是,环戊二烯和烯烃亲二烯体之间的 Diels-Alder 环化反应形成降冰片烯,这是合成化学中研究最好的环加成反应之一,迄今为止还没有相应的酶促反应。该研究中,作者报告了以降冰片烯合酶 SdnG 为特征的途径的发现,该途径用于生物合成 sordaricin - 抗真菌天然产物 sordarin 的萜烯前体。sordaricin 生物合成的完全重构揭示了 Nature 使用的一种简洁的氧化策略,用于将完全碳氢化合物前体转化为 SdnG 的高度功能化底物,用于分子内 Diels-Alder 环加成。SdnG 生成 sordaricin 的降冰片烯核心并加速该反应以抑制活化的亲双烯体的宿主介导的氧化还原修饰。这项工作的发现扩大了周环酶催化反应和 P450 介导的萜烯成熟的范围。

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Rationally engineering santalene synthase to readjust the component ratio of sandalwood oil

合理改造檀香合成酶调整檀香油成分比例

植物精油 (PEO) 广泛用于化妆品和保健品行业。 PEO的成分比例决定了它们的质量。在PEO生物技术平台的建设中,控制组分比例是一项挑战。该研究中,作者通过多尺度模拟 探索 产物混杂和产物特异性檀香烯合酶(即 SaSSy 和 SanSyn)的催化反应途径。 SanSyn 的 F441 被发现是限制中间体构象动力学的关键残基,因此一般碱基 T298 的直接去质子化主要产生 α-檀香烯。随后对该塑料残基的诱变导致产生突变酶 SanSynF441V,该酶可产生 α-和 β-檀香烯。通过代谢工程的努力,檀香萜/檀香酚滴度达到 mg/L,成分比与 ISO 3518:2002 标准非常匹配。本研究代表了通过代谢和酶工程相结合构建具有理想组分比例的 PEO 生物技术平台的范例。

丙烷生产丙烯毕业论文

绿色化学在石油化工中的研究进展和应用 2003 年5 月国际工程学会在美国Sandestin 主办了“绿色工程: 定义原则”( Green Engineering :Defining the Principle) 的会议,目的是确定一套绿色工程的原则以指导工程师在设计产品和工艺时,使其符合企业、政府和社会的需要,这包括了成本、安全、使用性能和对环境的影响. 最后发表了“工程师工作框架的Sandestin 原则”,提出了在工程项目中为全面实现绿色工程,工程师要遵循的9 条原则. 这9 条原则是: (1) 整体考虑工艺过程和产品,使用系统分析与集成的方法来评估对环境的影响; (2) 保障并改善自然生态系统,同时也要保护人类健康和生活安宁; (3) 在工程活动中考虑整个生态循环; (4) 尽可能保障所有的物质和能量安全并良性地输入和输出; (5) 尽可能减少对自然资源的消耗; (6) 努力减少废物产生; (7) 在对当地地理和人文认知的基础上,开发和实施工程解决方案; (8) 革新、创造和发明技术以实现可持续发展,在传统和主流工艺之上,创造性地提出工程解决方案; (9) 让股东和社会共同积极参与工程解决方案的开发[2 ] .20 世纪的化学工业是建立在煤、石油和天然气等矿物质资源基础上的, 尤其是到了60 年代前后, 石油化学工业获得了飞速发展, 与此同时, 也产生了日益严重的资源、环境等社会问题。1990年以来, 绿色化学的理念迅速崛起, 并成为包括石化工业在内的化学工业可持续发展的方向, 越来越受到各国政府、企业和学术界的普遍重视。在石油化工领域, 一批绿色化工技术不断被开发和应用,甚至逐渐成为一些新兴产业。本文作者介绍可持续发展的石油化工技术的一些新进展。1 以过氧化氢作氧化剂的烃类“原子经济”氧化反应反应的“原子经济”性是衡量在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到产品之中, 这一标准既要求尽可能地节约原料资源, 又要求最大限度地减少废物排放。在石化工业中烃类的氧化反应是一类非常重要的反应过程, 由于具有含氧官能团的产物分子比原料烃类要活泼得多, 此类反应的选择性通常较低, 还有一些反应需要经多步骤才能完成, 过程往往产生很多废物。过氧化氢作为一种温和的氧化剂, 在某些材料的催化作用下, 可进行选择性很高的定向氧化反应, 而且其本身无毒并在反应后转化为无害的水, 使反应的“原子经济”性大大提高, 因而被看作是绿色的氧化剂[1 ] 。 钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟实现工业应用环己酮肟的制备作为目前化纤单体ε- 己内酰胺主流生产技术的核心工艺, 需经环己酮与羟胺的盐进行反应而得, 而羟胺盐制备过程的“原子经济”性较差, 腐蚀和污染严重。20 世纪80 年代后期意大利EniChem 公司提出了一种全新的环己酮氨肟化工艺, 即在钛硅分子筛的催化作用下, 环己酮与氨、过氧化氢一步“原子经济”反应直接合成环己酮肟。中国石化石油化工科学研究院也开发成功具有自主知识产权的环己酮氨肟化新工艺, 并与中国石化巴陵分公司合作, 于2003 年8 月率先完成了70 kt/ a 的工业试验, 环己酮转化率和环己酮肟选择性均超过 % , 氨的利用率达97 %以上。而传统的磷酸羟铵肟化法工艺(HPO) 氨的利用率不足60 %; 同时, 新工艺避免了NOx 、SOx(HPO) 等的生成和使用, 使环己酮肟的制备成为清洁生产过程。传统的以苯为原料的己内酰胺生产过程流程长、工艺复杂、投资大、成本高, 国外Du Pont 、BASF 和DSM 等公司已分别研究开发了以丁二烯为原料的己内酰胺生产新技术[2 , 3 ] , 可简化工艺流程和降低生产成本, 但由于新建装置巨大的投资和技术风险等原因, 至今尚未工业化。环己酮氨肟化新工艺适宜对现有装置的技术改造, 将使由苯生产己内酰胺的工艺路线更具竞争性。 丙烯环氧化制备环氧丙烷新技术取得新进展自从钛硅分子筛( TS - 1) 诞生以来, 低温下利用过氧化氢作氧化剂的液相氧化反应工艺一直在不断地研究开发, 另一类取得突出进展的是烯烃与过氧化氢进行环氧化反应制取环氧化物, 其中最重要的过程是丙烯环氧化制备环氧丙烷。以TS - 1 为催化剂, 用过氧化氢环氧化丙烯制备环氧丙烷, 产物环氧丙烷的收率达97 %以上(以丙烯计) ,以过氧化氢计其收率为87 %[4 ] , 副产物主要为水和氧气。该过程原子的有效利用率达76 %。而传统的二步氯醇法生产工艺原子的有效利用率仅为31 % , 需要消耗大量的氯气和石灰, 并且设备腐蚀和环境污染严重。针对TS - 1 分子筛价格较高、与产物分离难度较大, 丙烯环氧化的其他催化剂体系也在不断研究之中, 以过氧化氢为氧化剂的新型氧化催化材料正在研究的有负载锡的β- 沸石[5 ] 、有机氮络合Fe2 系催化剂[6 , 7 ] 和含钨的金属簇相转移催化剂[8 ]等。最近, BASF 和Dow 化学公司合作, 在丙烯的过氧化氢环氧化反应工艺(HPPO) 的开发中取得了重大进展, 已完成各自的详细评估。据称, HPPO工艺由于不联产其他产品, 流程短, 投资低, 占地少, 尤其对较小规模生产装置投资回报率大幅度提高。双方计划近期完成中试放大, 开始建设第一套300 kt/ a 规模生产装置, 预计2007 年初建成投产[9 ] 。此外, Degussa 和Uhde 也拟在南非Sasol 建设60 kt/ a 环氧丙烷装置, 将采用HPPO 工艺。据报道[10 ]其开发了一种专用分子筛催化剂, 副产物生成量可降低到最低限度。丙烯环氧化新工艺虽然使用了价格较高的过氧化氢作氧化剂, 但只要采用适合的催化剂, 可使产物收率大幅提高, 同时由于工艺简化, 该工艺仍具有较好的技术经济性, 加之该技术的环保优势, 有望对环氧丙烷行业产生重要的影响。 其他有机含氧化合物的制备技术以过氧化氢为氧化剂, 烯烃、醇和羰基化合物可高选择性地氧化生产环氧化物、醇和羧酸, 并可避免使用金属催化剂、含氯氧化剂和有机溶剂。文献[11 ]介绍Kazuhiko Sato 等开发了由烯烃氧化生成二醇类化合物的新工艺。采用普通的树脂负载的磺酸催化剂, 用不同的链烯烃和环烯烃与过量的30 %双氧水反应, 可高选择性和高收率地得到反-1 , 2 - 二醇, 带有端基羟基的链烯烃也可一步反应生成三羟基化合物。杜泽学等[12 ]以钛硅分子筛为催化剂, 开发了氯丙烯与过氧化氢环氧化制备环氧氯丙烷的悬浮催化蒸馏新工艺, 反应选择性达98 %以上, 有望取代现有的氯醇法生产工艺。2 取代有毒有害原材料的绿色化工技术光气、氢氰酸等是剧毒物质, 因它们的化学性质极为活泼, 至今仍作为化工原料广泛使用, 但这些化学品在制造和使用中一旦不慎泄漏, 就将造成难以估量的人身伤亡和环境灾难, 因此, 用无毒、无害的原料代替剧毒光气、氢氰酸等绿色化工技术的开发受到重视[13 ] 。取代光气, 生产异氰酸酯、聚碳酸酯新工艺 目前替代光气制造异氰酸酯的工艺有: 由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯, 由伯胺和一氧化碳进行氧化羰化制异氰酸酯, 由硝基苯和一氧化碳羰基化制异氰酸酯。这些技术有的正在小试, 有的已进入中试阶段, 但是生产成本比原有的光气法高10 %左右, 不经济, 所以还需改进。代替光气生产聚碳酸酯, 已经开发成功以碳酸二甲酯为原料的工艺。首先由碳酸二甲酯与苯酚反应生成碳酸二苯酯, 再和双酚A 进行酯交换、缩聚生成高分子聚碳酸酯, 现正在建厂, 而且生产碳酸二甲酯采用甲醇氧化羰基化法, 取代了传统光气为原料的路线。韩国L G化学公司称独自开发了一种非光气的聚碳酸酯生产新工艺, 由于工艺简化,可减少投资70 % , 装置操作费用和生产成本明显降低。可见, 代替剧毒原料也可找到经济合理的绿色工艺路线。 甲基丙烯酸甲酯生产新工艺继异丁烯氧化法、乙烯氢甲酰化法生产甲基丙烯酸甲酯(MMA) 技术工业化后, 人们仍在积极开发新工艺以取代传统氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。异丁烷直接氧化法因资源更丰富、廉价而受到重视。这种方法包括异丁烷氧化制取甲基丙烯醛、甲基丙烯醛再氧化制取MMA 两步反应。由于异丁烷反应活性低于异丁烯, 通常选用具有强氧化性的杂多酸类催化剂。近年来研究发现, P - Mo 系杂多酸中引入V、Cu、Cs 等元素, 可促进甲基丙烯醛的氧化反应, 提高反应收率; 进一步将P - Mo - V- Cu - Cs 五元催化剂和Mo - V 的复合氧化物作为助剂, 添加到“MMA 高选择性催化剂”浆态杂多酸催化剂中, 可使MMA 的收率提高2 倍, 达到10 %以上, 表现出一定的工业应用前景。英国Lucite 国际公司开发成功其专有的α-MMA 技术, 并计划建设第一套100 kt/ a MMA 生产装置, 预计2007 年末建成投产。α- MMA 是两步法工艺。第一步由乙烯与甲醇、一氧化碳进行羰基化反应生成丙酸甲酯。据称, 所用的钯基催化剂活性很高, 选择性达9919 % , 且具有良好的稳定性, 反应温度和压力条件温和, 对装置的腐蚀性小; 第二步中丙酸甲酯与甲醛反应生成MMA 和水, 采用专有的多相催化剂, MMA 的选择性较高[14 ] 。该工艺大大改进了产品的经济性, 是三十年来开发的最重要的MMA 生产工艺。MMA 在中国是一个发展前景良好的有机化工原料, 随着国民经济的持续高速增长, 其需求还将不断增长, 中国应该慎选一条符合国情的绿色路线进行开发, 注意克服其不足之处。3 使用环境友好催化剂的化学反应石油化工生产技术的核心是催化剂, 催化剂的消耗虽不大, 但同样可能对环境产生很大的危害。硫酸、氢氟酸、三氯化铝等液态酸是广泛应用的酸性催化剂, 使用过程易腐蚀设备、危害人身健康和社区安全, 同时还产生废液、废渣污染环境。目前应大力开发环境友好的固体酸催化剂代替液体酸,已有一批工业化成果。在苯与烯烃烷基化过程中采用ZSM - 5 分子筛代替三氯化铝的气相法合成乙苯, 采用USY 或β- 沸石或MCM - 22 沸石代替三氯化铝的液相法合成异丙苯等; 此外, 还有采用固体酸替代氢氟酸的长链烷基苯合成的新工艺。采用上述分子筛固体酸取代三氯化铝、氢氟酸等催化剂, 虽然推出了新一代的烯烃烷基化绿色技术, 但是由于分子筛催化剂的酸强度不如氢氟酸、三氯化铝高, 分布也不够均匀, 而且酸中心数量较少, 于是采用这类固体酸催化剂时反应温度升高, 压力增加, 同时少量的副产物和杂质有所增高, 所以又出现了开发新固体酸催化剂的热点。负载型杂多酸催化剂可望克服上述缺点, 成为新一代的催化剂; 正在研究的还有一些新型催化材料, 如包裹型液体酸、纳米分子筛复合材料、离子液体等。这方面的研究, 中国已有一定基础, 应组织人力, 加速开发, 力争取得领先地位。

提高丙烷催化脱氢制丙烯的选择性,一定要选择合适的催化剂,选用Pt-Sn-K/Al2O3效果较好,开发新型的催化剂体系,解决活性和选择性之间的协调问题,既要保持较高的丙烷转化率(40%以上),又要保持较高的丙烯选择性(85%以上),以满足工业催化剂的要求。其次是开发丙烷制丙烯新的氧化脱氢反应途径及其催化剂,以突破氧气为原料的反应体系中丙烯收率难以提高的限制。在这方面以CO2氧化丙烷制丙烯的研究正在受到重视,铬镁铝复合氧化物[23]能使C3H8的转化率为的选择性为,收率为;

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