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生物酶的论文文献

发布时间:2024-07-05 21:52:13

生物酶的论文文献

浅谈蛋白质折叠的有关问题 [关键字]生物 大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合 生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识,就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现,就没有遗传传达传递的中心法则,也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基,多分子复和体结构研究。同时,过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态(时间统计)的结构分析开始进入动态(时间分辨)的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能,而“结构与功能”又强调“动力学(Dynamics)”,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系,以及对大分子相互作用的贡献。 蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题,它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能,是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠,尤其是折叠早期过程,即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题,在这一领域中,近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中,X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上,Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出,NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程,其中包括主链和侧链的运动,以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构,而是更加关注结构的涨落和运动。例如,运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象,结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏,因此需要把光谱学,波谱学和X射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡,构象改变和改变过程中形成的多种中间态,又如,为了了解蛋白质是如何折叠的,就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制,包括二级结构(螺旋和折叠)的形成,卷曲,长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程,如快速核磁共振,快速光谱技术(荧光,远紫外和近紫外圆二色)。 一、新生肽段折叠研究中的新观点 长期以来关于蛋白质折叠,形成了自组装(self-assembly)的主导学说,因此,在研究新生肽段的折叠时,就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内,用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型,并认为细胞中新合成的多肽链,不需要别的分子的帮助,不需要额外能量的补充,就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。 1988年,邹承鲁明确指出,新生肽段的折叠在合成早期业已开始,而不是合成完后才开始进行,随着肽段的延伸同时折叠,又不断进行构象的调整,先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠,而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此,在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样,三维结构的形成是一个同时进行着的,协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白,分子伴侣(Molecularchaperone)的发现,以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessoryprotein)的提出,说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的,而不是自发进行的。 二、蛋白质分子的折叠和分子伴侣的作用 蛋白质分子的三维结构,除了共价的肽键和二硫键,还靠大量极其复杂的弱次级键共同作用。因此新生肽段在一边合成一边折叠过程中有可能暂时形成在最终成熟蛋白中不存在不该有的结构,他们常常是一些疏水表面,它们之间很可能发生本不应该有的错误的相互作用而形成的非功能的分子,甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自组装学说,每一步折叠都是正确的,充分的,必要的。实际上折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程,为了提高蛋白质生物合成的效率的,应该有帮助正确途径的竞争机制,分子伴侣就是这样通过进化应运而生的。它们的功能是识别新生肽段折叠过程中暂时暴露的错误结构的,与之结合,生成复和物,从而防止这些表面之间过早的相互作用,阻止不正确的非功能的折叠途径,抑制不可逆聚合物产生,这样必然促进折叠向正确方向进行。(从哲学的观点说,似乎很容易驳斥自组装学说,它违背了矛盾的普遍性原理,试想,如果蛋白质的每一步折叠均是正确的,充分的,必要的,岂不是在无任何矛盾的前提下,完成了复杂的最稳定构象的形成,即完成了由量变到质变的伟大飞跃,从无活性的肽链变成有活性的功能蛋白,这显然是违背哲学基本原理的。换一个角度想,生物进化的过程本来就充满着不定向的变异,这些变异中有适应环境的,也有不适应环境的,“物竞天择”,自然的选择淘汰了那些不适应的,保留了那些适应的。蛋白质分子的折叠不也与此类似吗?我想,蛋白质的一级结构只是肽链折叠并形成功能蛋白的特定三维结构的内因,实际上,多肽链在形成活性蛋白的每一步,都有潜在的可能形成“不正确”的折叠,如果没有象分子伴侣或其它帮助蛋白等外部因素的作用,多肽链也永远不能折叠成为活性蛋百。) 三,分子伴侣的作用机制 分子伴侣的作用机制实际上就是它如何与靶蛋白识别,结合,又解离的机制。有的分子伴侣具高度专一性,如一些分子内分子伴侣,还有细菌Pseudomonascepacia的酯酶,有它自己的“私有分子伴侣”。它是由基因limA编码的,与酯酶的基因LipA只隔3个碱基,可能是进化过程中发生的基因分裂造成的。而一般的分子伴侣识别特异性不高,它是怎样识别需要它帮助的对象的呢?现在只能说分子伴侣识别非天然构象,而不去理会天然的构象。由于在天然分子中,疏水残基多半位于分子的内部而形成疏水核,去折叠后就可能暴露出来,或者在新生肽段的折叠过程中,会暂时形成在天然构象中本应该存在于分子内部的疏水表面,因此认为分子伴侣最有可能是与疏水表面相结合,如硫氰酸酶(Rhodanese)分子α-helix的疏水侧面。但是只有β-sheet结构的蛋白质才可为分子伴侣识别。 最近关于识别机制有较大的进展。Bip是内质网管腔内的分子伴侣,用一种affinitypanning的方法检查Bip与有随机序列的十二肽结合的特异性,结果发现,Hy-(W/X)-Hy-X-Hy-X-Hymotif与Bipj结合最强,Hy最多的是Trp、Leu、Phe,即较大的疏水残基。一般来说,2-4个疏水残基就足够进行结合。还有一种较普遍的说法是分子伴侣识别所谓熔球体结构(moltenglobule)。另一方面,分子伴侣本身与肽结合部位的结构分析最近也有些进展。譬如,PapD的晶体结构表明,多肽结合在它的β-sheet区。GroEL中,约40kD的153-531结构域是核苷酸的结合区。 分子伴侣作用的第二步是与靶蛋白形成复合物。非常盛行的一种模型认为分子伴侣常常以多聚`体形式而形成中心空洞的结构,用电子显微镜已经观察到由二圈层圆面包圈形组成的十四体GroEL分子和一个一层圆面包圈的七体GroES分子协同作用形成中空的非对称笼状结构(cagemodel),推测靶蛋白可以在与周围环境隔离的中间空腔内不受干扰的进一步折叠。但是不久前一个日本实验室发现GroEL的一个亚基,甚至其N端去除78个氨基酸残基的50kD片段,已经不能再组装成十四体结构,都有确定的分子伴侣功能。由此,我想:也许环状分子伴侣并非每个部位都是有效的结合部位,也就是说,该二层圆面包圈组成的十四体GroEL分子只有一个或若干个部位能够与疏水残基或所谓的熔球体结构结合,而其余部位起识别作用,就像一个探测器一样,整个十四体GroEL分子以圈层或笼状结构”包裹”在多肽链的主链上,以旋进方式再多肽链的链体上运动,一旦环状多聚体的某一识别部位发现疏水结构或所谓的熔球体结构等新生肽链折叠过程中暂时暴露的错误结构,经信号转导,多聚体的结合部位便与之结合,生成复合物,抑制不正确的折叠。以上完全是我个人的猜想,是基于上述两个试验现象的矛盾而试图作一番解释。至于为什么假设以旋进方式在多肽链上运动,我并没有相应的根据,只是觉得这应该是一个动态过程,因此作了一番狂妄的假想,另外,我觉得也许可以用X射线衍射来探测一下分子伴侣GroEL和GroES组成的笼状结构,看看它的a×b×c是否足以容纳多肽链的某一段,或者它的内部和外部的疏水性质和其他一些物化性质如何,也许可以找到支持或驳斥上述假设的证据。 以上谈的都是蛋白质的分子伴侣。不久前又出现了一个新名词“DNAchaperones”,DNA分子伴侣,这种分子伴侣是与DNA相结合并帮助DNA折叠的。在这种复合物中,DNA分子包围在蛋白质分子的表面,既是高度有序的,又是在一定程度上结构已有所改变的。DNA与蛋白的这种相互作用对DNA的转录,复制以及重组都十分重要;或如在核小体中,对DNA的包装是必须的。DNA在溶液中的结构有相当的刚性,必须克服一个能障才能转变成它的蛋白复合物中的结构,分子伴侣的作用就是帮助DNA分子进行折叠和扭曲,从而把DNA稳定在一个适合于和蛋白结构的特定构型中。这种结合是协同的,可逆的在形成复合物之后便解离下来。因此,不论是DNA分子伴侣还是蛋白分子伴侣,都与DNA和蛋白的相互作用有关,与基因调控有关,看来,分子伴侣确实与最终阐明中心法则当前主要问题有密切关系。 四、分子伴侣和酶的区别 与分子伴侣不同,以确定为帮助蛋白质折叠的酶目前只有两个,一个是蛋白质二硫键异构酶(proteindisulfideisomerase,PDI);另一个是肽基脯氨酸顺反异构酶(peptidylprolylcis-transisomerase,PPI)。以PDI为例,众所周知,蛋白质分子中的二硫键与新生肽段的折叠密切相关,对维系蛋白质分子的结构稳定性和功能发挥也有重要作用。PDI定位在内质网管腔内,含量丰富,催化蛋白质分子内巯基与二硫键之间的交换反应。同时,它是目前发现的最为突出的多功能蛋白,除了二硫键的异构酶的基本功能外,它还是脯氨酸-4-羟化酶的α亚基;又是微粒体内甘油三酯转移蛋白复合物的小亚基,还是一种糖基化位点结合蛋白(gkycisylationsitebindingprotein)等。其中,最引人注目的还是它有与多肽结合的能力,可以结合具有不同序列,长度和电荷分布的肽,特异性较低,主要是与肽的主链相作用,但对巯基尚有一些偏爱。按照分子伴侣的定义,一般认为PDI和分子伴侣是两类不同的帮助蛋白,但是我国上海生物物理研究所最近提出不同的看法,认为蛋白质二硫键异构酶也具有分子伴侣的功能。 蛋白质分子中天然二硫键的形成要求这些在肽链上往往处于不相邻位置的巯基,首先通过肽链一定程度的折叠,才能相互接近到可以正确形成二硫键的位置。肽链的自身折叠是一个慢过程,而蛋白质二硫键异构酶催化蛋白质天然二硫键的形成却是一个快过程。另一方面,蛋白质二硫键异构酶具有低特异性的与各种不同肽链相结合的能力,在内质网中以极高的浓度存在,又是是一个钙结合蛋白,是一个能被磷酸化的蛋白,这些都已经符合了分子伴侣的条件。因此他们推测蛋白质二硫键异构酶很可能首先通过它与伸展的,或部分折叠的肽段的结合,阻止错误的折叠途径,促进正确的中间物生成,帮助肽链折叠是相应的巯基配对,从而是正确的二硫键得以形成;然后催化巯基的氧化或二硫键的异构而形成天然二硫键。他们认为蛋白质二硫键异构酶的酶活性与它的分子伴侣功能不是相互排斥,而是密切相关,协调统一的。分子伴侣与帮助新生肽链折叠的酶之间,大概不应该,也不能够划一条绝对的分界线。我想:酶的最主要特性就是催化生化反应,分子伴侣的主要作用是与新生肽段的错误构象结合,从而阻止肽链不正确的非功能的折叠途径,促使其向正确的折叠方向反应,这难道不可以理解成间接的催化肽链的折叠吗?从表观上看,抑制不正确的折叠途径等于加快了正确反应的速度。所以,我本人也很赞成他们的观点。最近的试验已经为这一假说提供了很好的证据。PDI明显抑制变性的甘油醛-3-磷酸脱氢酶在复性股过程中的严重聚合,有效的提高它的复性效率,与典型的分子伴侣GroE系统对甘油醛3-磷酸脱氢酶复性的效应极其相似。 五、分子伴侣的结构 目前唯一解出晶体结构的分子伴侣是的PapD,帮助鞭毛蛋白折叠的分子伴侣。还有HSP70的N端结构域,即ATP结合域也以有晶体结构。用电子显微镜已经清楚的看到了GroEL的十四聚体和GroEL的七聚体的四级结构,象两个圆形中空的面包圈叠在一起,用NMR以及各种溶液构象变化是研究分子伴侣作用机制的有效手段。 六、分子伴侣研究的实际应用 分子伴侣的研究成果必然会大大加深我们对生命现象的认识,同时也一定会增加我们与自然斗争的能力和自身生存的能力。由于分子伴侣在生命活动的各个层次都具有重要作用,它的突变和损伤也必定会引起疾病,因此可以期望运用分子伴侣的知识来治疗所谓的”分子伴侣病”。另一方面,利用对分子伴侣的研究成果从根本上提高基因工程和蛋白工程的成功率,也必将对大幅度提高人类生活水平起重要作用。 [参考书目] 1.李宝健主编,面向21世纪生命科学发展前沿,广东科技出版社,1996年11月第一版:93-104页 2.郝柏林刘寄星主编,理论物理与生命科学,上海科学技术出版社,1997年12月第一版:29-58页 3.中国生物物理代表团,从第十三届国际生物物理大会看生物物理学研究的现状和趋势,生物物理学报,1999年第十五卷第四期:826-827页

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生物化学有关酶的论文

洗衣粉里的酶主要是脂肪酶 分解油污用的 奥妙的lipo配方,其实就是脂肪酶 生活中那太多了, 比如酒,就是用的微生物(酿酒酵母)体内的产酒精酶 还有楼上说的发面 酸奶,用的是乳酸菌内的酶,可以把牛奶中的蛋白质变成可口的乳酸 一些生物药品,什么三株口服液。。。 还有就是工业类的,婴儿尿片内的聚谷氨酸, 发酵法制味精等等 新陈代谢是生命的特征之一。人体内的新陈代谢过程是极其复杂的,包含许多的生物化学反应。据统计,人体细胞每分钟大约发生几百万次的化学反应。由活性细胞制造的蛋白质——酶,能催化体内的生物化学反应,是打开生命之锁的特殊钥匙。 酶这把钥匙之所以特殊,是因为:(1)催化作用的高度专一性。就像锁与钥匙的关系一样,一种酶只能催化一种(或一类)化学反应。 (2)酶催化作用的高效率。酶与一般催化剂不同,催化效率特别高。 在常温常压及pH值中性的条件下,酶比一般催化剂的效率高106~1012倍。酶的催化高效率是有条件的,一般在37℃、酸碱度在中性,即相当于人体的正常生理状态下,才能发挥其高效催化作用。 人体内已发现的酶近千种。酶的缺乏或不足,就会影响某种生物化学反应,发生代谢紊乱,并可能表现为疾病。例如,一种白化病,即皮肤毛发都是白的。就是由于体内缺乏酪氨酸酶,以致无黑色素形成所致。所以通过测定体内酶的水平可有助于疾病的诊断。一些酶制剂还可以用于治病

生化酶类项目室内及室间质控评价与分析目前,随着《医疗事故处理条例》举证颠倒的需要,医学检验质量控制工作显得尤其重要,检验质量的科学治理受到广泛重视。我科在做好室内质控的同时,参加了历年来生化室间质控活动。本文主要对我科生化酶类项目室内、室间质控结果进行了评价和分析。1 材料、方法及项目1.1 质控血清 室内进口液体质控血清BackmanLevel 1(L1)和Level 3(L3)两个浓度水平,由金坛试剂站提供。室间质控血清由省临检中心提供。1.2 试剂、仪器及方法学分类 使用上海复旦张江公司的酶类生化试剂,并在岛津CL-7200全自动生化分析仪上按使用说明优化编程测定。1.3 测定时间、方式 2个批号的室内质控血清天天上午随机顺序上机丈量,天天丈量一次。室间质控血清按临床中心要求进行。酶类项目反应温度是37℃ ,每月均对结果进行统计处理,并在每季度28日前寄回省临床中心。我室对22项进行了测定评价,其中酶类项目7项,分别是ALT、AST、ALP、GGT 、CK 、LDH—L、AM Y。1.4 评价方式 靶值;标准差(S);变异系数(CV);均匀误差;组内室间质评靶值,标准差,变异系数。2 结果7种酶类项Et室内质控评价结果见表1,室间质控评价见表2,均匀误差见表3。室内质评7种酶类项目S、RCV均小于组内相同条件实验室均匀水平,室间质评按PT评价方案均符合,各项得分均为100分。3 讨论近年来,随着省临检中心同一订购室内质控品,我科完善了室内质量控制制度,并对工作职员进行了质控专题培训,为进步生化检验质量建立了良好的基础。采用了室内质控CV和室间质控cV同步评价方式,及时了解和把握了我科结果正确与否以及在全省质量控制活动中出现的题目,查找和分析结果出现误差的原因,寻求解决的方法,进步了我科生化质量治理水平。室内质控两个批号血清的均匀值,从表3统计来看,我室ALT、AST、ALP、CK、AMY 质控血清L1均匀误差为,GGT均匀误差为,室间质控各项结果在 之间。分析原因可能由于仪器试剂冷躲室故障使试剂质量受到影响,同时省中心质控尚有特殊对待可能。通过使用“同一”浓度质控物做室内质控,使得各参评单位有了一个相对恒定的“标准”,可利用“中心”的反馈信息,经常性校对本实验室的测定结果,以求得与其他实验室结果的一致。可见使用全省相同浓度的质控血清且认真测定,按时回报室内质控结果,对进步室间质评成绩的意义很大。

时间流逝,不知不觉,改革开放已经走过了三十年的路程。自改革开放以来,中国发生了翻天覆地的变化,大街上热闹非凡,公路上车水马龙,一座座高楼大厦拔地而起……中国历经千辛万苦,终于走上了繁荣富强、世界文明之路。 有一天,我偶读到《改革开放三十年》这本书,看到了祖国三十年间的巨大变化。后来,我抱着一颗期待的心向妈妈询问,妈妈回忆起过去——那时候,哪有什么柏油马路、水泥路,厚厚的泥土让人们踩成了狭窄的马路,一下雨,就泥泞不堪,路上到处是水潭,如果不小心踩到水潭,整只脚就会陷进去,好不容易把脚拔出来,可鞋子却留在了泥潭里……往事不堪回首,自从改革开放后,这一切都发生了翻天覆地的变化,泥泞小路变成了宽敞的柏油马路,路的两旁都种满了花草树木,蜜蜂在唱歌,蝴蝶在跳舞。孩子们也坐在舒适明亮的教室里上课,不再有寒冷之忧。 改革开放,使国家经济飞速发展。在短短的三十年里,中国人民渐渐地从吃不饱,穿不好变成了吃得好,穿得暖,有些人还用剩余的钱买了自行车、摩托车,甚至小汽车。 祖国日益富强起来,犹如钢铁长城一般坚不可摧!九七年香港回归,九九年澳门回归,零八年黑瞎子岛的回归使中国成为了陆地面积第二大的国家。在非典、百年不遇的南方罕见雪灾和突如其来的汶川地震面前,中华儿女们众志成城,击败了种种困难。在2001年中国荣幸地成为了二零零八年奥运会的举办国家,中华人民也成为了奥运的主人。同时,也向外国人证明了中国人不再是东亚病夫。随着科技的不断提高神八在世界人民的欢呼声中首次完成了太空行走,带着中国人盼望已久的心愿升上了天空。 三十年间,发生了无数,改变了无数,相信未来的几千、几万年间,中国还会更加飞腾! 三十年,可谓弹指一挥间!三十年的经历会让我们触摸到社会前进的脉搏,三十年的改革开放惠及了每一个国人的生活。 三十年,对于历史长河就那么短短的一瞬间,然而,对于我们这样一个从贫穷落后一步步走向发达富裕文明和谐的国家来说,又是一个丰富而值得铭记的过程。 三十年的征程,中华民族以崭新的姿态重新屹立于世界民族之林;三十年的沧桑巨变,三十年的光辉历程,铸就了一个民族近百年的梦想! 1978年,中共十一届三中全会做出改革开放的重大决策,由此开启了中国改革开放历史新时期。这,无疑成为中国历史的标志点,因为,是改革开放,是解放思想,实现了中国当代发展历史性的转折,中国命运由此改变,社会转型也由此开始。 2008,我们迎来改革开放30周年。中国于一九七八年走上改革开放的道路。改革开放激发了各行各业的活力,使中国的生产力不断得到发展。一个个新兴城市拔地而起。一项项重大科技成果得到制造和开发。一个个大型工程得到竣工。一个个超大型企业正在迅速成长。中国长得高了,长得壮了。改革开放是三十年来中国社会进步发展的根本动力。 改革开放的30年,是中国经济迅速蓬勃的30年!幢幢高楼拔地而起,人民生活水平不断提高,1978年到2006年间,中国经济总量迅速扩张,国内生产总值从3645亿元增长至21,0871亿元,增长近60倍!中国的经济成就不仅写在了中国历史之上,也在世界历史上刻下了辉煌的一页,过去25年全球脱贫所得成就中,近70%的成就归功于中国!中国由初级工业经济转变为高级工业经济,包括钢铁、家用电器在内的许多工业产品生产居世界第一位。与此同时,中国经济规模和经济总量也不断扩大。中国的国际地位不断提高。快速经济增长使中国在世界经济中的地位不断上升。以加入WTO为标志,中国经济已经完成市场化和国际化进程,融入世界经济体系和经济全球化浪潮之中,社会经济取得全面进步。中国的改革开放释放出巨大的生产力,政府主导、大力投资和不断强化的工业经济使中国经济增长一直高于世界经济增长水平。中国改革开放不断深入的同时,经济发展水平大幅度提高。 改革开放的30年,是中国社会和谐稳定的30年!自粉碎“四人帮”以后,中华民族犹如钢铁长城一般坚不可摧!97年香港回归,99年澳门回归;1998年面对南方历史罕见的特大洪水,2003年面对让人闻风丧胆的非典疫情,2008年面对十几个省份百年不遇的冰雪灾害,四川汶川大地震,中华儿女众志成城,手挽手将一个个磨难阻击在脚下! 改革开放的 30年,是教育事业稳步发展的30年!中国教育发展取得长足进步。1983年,邓小平同志提出,教育要面向现代化,面对世界,面对未来!教

基础生物化学酶的论文

生化酶类项目室内及室间质控评价与分析目前,随着《医疗事故处理条例》举证颠倒的需要,医学检验质量控制工作显得尤其重要,检验质量的科学治理受到广泛重视。我科在做好室内质控的同时,参加了历年来生化室间质控活动。本文主要对我科生化酶类项目室内、室间质控结果进行了评价和分析。1 材料、方法及项目1.1 质控血清 室内进口液体质控血清BackmanLevel 1(L1)和Level 3(L3)两个浓度水平,由金坛试剂站提供。室间质控血清由省临检中心提供。1.2 试剂、仪器及方法学分类 使用上海复旦张江公司的酶类生化试剂,并在岛津CL-7200全自动生化分析仪上按使用说明优化编程测定。1.3 测定时间、方式 2个批号的室内质控血清天天上午随机顺序上机丈量,天天丈量一次。室间质控血清按临床中心要求进行。酶类项目反应温度是37℃ ,每月均对结果进行统计处理,并在每季度28日前寄回省临床中心。我室对22项进行了测定评价,其中酶类项目7项,分别是ALT、AST、ALP、GGT 、CK 、LDH—L、AM Y。1.4 评价方式 靶值;标准差(S);变异系数(CV);均匀误差;组内室间质评靶值,标准差,变异系数。2 结果7种酶类项Et室内质控评价结果见表1,室间质控评价见表2,均匀误差见表3。室内质评7种酶类项目S、RCV均小于组内相同条件实验室均匀水平,室间质评按PT评价方案均符合,各项得分均为100分。3 讨论近年来,随着省临检中心同一订购室内质控品,我科完善了室内质量控制制度,并对工作职员进行了质控专题培训,为进步生化检验质量建立了良好的基础。采用了室内质控CV和室间质控cV同步评价方式,及时了解和把握了我科结果正确与否以及在全省质量控制活动中出现的题目,查找和分析结果出现误差的原因,寻求解决的方法,进步了我科生化质量治理水平。室内质控两个批号血清的均匀值,从表3统计来看,我室ALT、AST、ALP、CK、AMY 质控血清L1均匀误差为,GGT均匀误差为,室间质控各项结果在 之间。分析原因可能由于仪器试剂冷躲室故障使试剂质量受到影响,同时省中心质控尚有特殊对待可能。通过使用“同一”浓度质控物做室内质控,使得各参评单位有了一个相对恒定的“标准”,可利用“中心”的反馈信息,经常性校对本实验室的测定结果,以求得与其他实验室结果的一致。可见使用全省相同浓度的质控血清且认真测定,按时回报室内质控结果,对进步室间质评成绩的意义很大。

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正常腰椎间盘是由纤维环、髓核及软骨板构成。人体椎间盘髓核是一个高度含水的组织,水分占80%~90%;干性成分中,蛋白多糖占65%,胶原约占25%,胶原纤维无定向排列成一疏松的立体网络。纤维环中水分占60%~70%;干性成分中,蛋白多糖占20%,胶原占60%。椎间盘内主要含有Ⅰ型和Ⅱ型胶原分子,从纤维环的外层到内层,胶原构成由Ⅰ型逐渐变为Ⅱ型。Ⅰ型胶原提供纤维环的张力强度,Ⅱ型胶原提供承受压力强度。当腰椎间盘突出时,髓核中的水分含量下降,胶原含量可达60%或更高。Bromley等〔5〕用狗进行的实验认为:胶原酶注入盘内剂量达400u~500u时,有纤维环内缘的轻微溶解,超过这个剂量溶解作用将增加,但也只是纤维环内缘的溶解,注入胶原酶2w之后溶解程度不再增加。孙磊等〔6〕将胶原酶注入兔椎间盘内后观察到:胶原酶注入盘内24h,可见髓核结构破坏;1w后髓核浓缩,纤维组织增生;2w时椎间盘髓核结构界线不清;4w时椎间隙狭窄,髓核结构消失。被纤维软骨替代,但纤维环的外层胶原纤维结构无变化。Sussman(1968)〔4〕首先提出并证明胶原酶可以溶解术中切取的人体椎间盘组织,证明胶原酶能迅速地、选择性地溶解髓核和纤维环中的胶原纤维。Sussman(1975)〔7〕进行的毒性试验表明:胶原酶行盘内、静脉内、腹腔内、脊柱旁及硬膜外注射有相当大的安全范围,胶原酶对透明软骨、骨及成熟的纤维组织如前、后纵韧带作用极小,对硬脊膜、马尾神经等接触也不会造成损害,腰神经根等神经实质对胶原酶不敏感,但认为胶原酶鞘内注射可引起严重的并发症。3 胶原酶用于腰椎间盘突出症治疗中的若干问题 胶原酶治疗机理 胶原蛋白水解酶(collagenase,简称胶原酶),其化学本质是蛋白质,是一种有催化作用的高度特异性生物催化剂,是唯一能作用于胶原组织螺旋结构的酶,能在生理pH值及温度条件下水解天然胶原纤维。人体内源性胶原酶与胶原分子在细胞内共同合成,以酶原的方式处于潜伏状态〔8〕。当椎间盘内环境改变或受到机械作用时,椎间盘纤维细胞崩解,酶激活物进入基质激活处于酶原状态的胶原酶,使其具有生物活性,胶原纤维出现降解。降解的结果引起椎间盘本身出现自溶,使纤维环强度下降,出现裂隙或破裂,并引起相应的临床症状。当外源性胶原酶以酶原的形式大量注入病变的椎间盘,便被其中的酶激活物激活。胶原酶被激活后作用于胶原分子的全部3条α-链,距氨基酸端的3/4处,将胶原分子水解为3/4和1/4两个片段,使之溶解度增加,易解链变性被其他 蛋白酶水解〔9〕,最终降解为相关的氨基酸,被血浆中和吸收。由于椎间盘的总体积明显缩小,从而使突出物减小或消失,对神经组织的压迫得以缓解或消除,临床症状得以改善或消失。 胶原酶治疗对象选择 对胶原酶治疗对象的选择至今仍缺乏统一认识,国内外至今尚无统一标准,如何选择病例,提高治疗效果,是有待进一步探索和研究的课题。有作者〔10〕提出对椎间盘向侧后方突出大于10mm,椎间盘突出伴钙化、伴侧隐窝狭窄等均可列为适应症。目前国内多数学者比较一致认定的是:单侧腰腿痛有明显神经根压迫症状;经系统保守治疗无效者。凡伴有过敏体质、马尾综合征、代谢性疾病、椎间盘炎或椎间盘感染、心理变态、腰椎管狭窄或脊椎滑脱、非椎间盘源性腿腰痛、孕妇及14岁以下儿童、突出物游离于腰椎管内及突出物已钙化或骨化者均不宜列为治疗选择。适应症的选择恰当与否,直接关系治疗效果,故此笔者认为对治疗对象应慎重选择,不宜过宽。 胶原酶治疗方法 目前临床上主要有以下5种方法:(1)经皮斜刺或侧方直刺椎间盘(盘内)注射法。此法是经典注射法,适用于各种类型的椎间盘突出,尤其适用于椎间盘膨出、中央型突出或偏斜不重者。其穿刺途径安全,定位客观,精确可靠,效果确实,但操作要求准确。笔者主要采用此法,我们认为此法具有针对性强,直接溶解胶原纤维的作用。(2)经皮椎间孔硬膜外侧隐窝突出物局部(盘外)注射法。此法适于突出物偏向一侧,而且突向神经根管,临床有神经根刺激症状者。此法针对突出物,准确性要求高,术中需造影确定,效果可靠。(3)经椎板外切迹或小关节内缘行硬膜外侧隐窝穿刺法。此法系盘外注射的改进法,由宋文阁等〔11〕提出并应用于临床。此法进路骨性标志清楚,定点明确,进针角度和方向固定,可变范围小,但其应用时间较短,目前临床报道较少。(4)经皮棘突旁硬膜外注射法。它是经椎板间隙利用硬膜外套管注射法。适用于多间隙突出或老年体弱有明显骨质增生并有骨桥形成者。在操作时需在最高位间隙穿刺插管,并将硬膜外导管送到最低突出间隙,边退管边向突出区域注药。此法简单、安全,但效果不如其他方法 。(5)经皮切吸与胶原酶注射联合法。此法是先将椎间盘髓核组织吸出,使椎间盘内压力降低并有一定空隙,再注入胶原酶,使药液均匀地渗透到纤维环部,髓核及纤维环得到充分溶解。但其操作复杂,外套管针较粗,创伤相对较大。目前国外均采用盘内法注射,国内盘内、盘外均有使用。 胶原酶临床疗效及与手术疗效对比 目前国内报道胶原酶治疗优良率在60%~84%,有效率在83%~96%。笔者治疗25例,优良率为74%,有效率为92%,基本上报道一致。经过比较,盘内法与盘外法治疗疗效并无明显差异。Weinstein(1986)〔12〕将胶原酶注射与手术组进行了详细比较,其结果为:化学溶核组治疗后近期疼痛缓解者为51%,手术组为41%;3个月后疼痛缓解者化学溶核组为75%,手术组为70%;1年后化学溶核组为86%,手术组为80%;2年以上无需其他治疗者分别为86%与88%。治疗后第一年度复发率化学溶核组12%,手术组18%;10年后化学溶核组为32%,手术组为39%,需再次手术。治疗后短期感觉良好,恢复工作者化学溶核组为90%,手术组87%。根据比较,化学溶核组的有效率高于手术组,而复发率却低于手术组。化学溶核术显得更为优越。 胶原酶治疗的副反应与并发症 副反应 ①疼痛反应。一般在治疗后3~10天疼痛可比治疗前加重,但笔者体会往往多在注药后1~2h后即开始出现疼痛加重。其原因是胶原酶的注入增加了盘内容积,同时胶原纤维在胶原酶作用下出现降解。导致椎间盘内容物增加,使盘内压升高及降解过程中的化学刺激反应,窦椎神经受到激惹后出现的〔13〕。 ②尿潴留和肠麻痹。是由于盘内压力增高后窦椎神经受到激惹引起植物神经功能紊乱所致〔13〕。 ③脊柱失稳性腰背痛。椎间盘溶解后椎间隙变窄,小关节将出现重叠,对窦返神经的刺激,出现反射性腰背部不适和疼痛。 并发症 ①过敏反应。胶原酶作为一种生物制剂,存在过敏反应的可能。杨述华等〔14〕报道1例二次注射发生过敏反应;谢国华等〔15〕报道1例于注射后8h出现过敏性休克。 ②椎间隙感染。主要表现为腰肌痉挛,腰痛加剧,有深压痛,白细胞计数和分类可正常或升高,血沉增快。高翔等〔16〕报道1例椎间隙感染。 ③神经损伤。多为穿刺针刺伤脊神经根或穿刺过程中误伤脊膜或神经外膜,高浓度胶原酶使神经根发生脱水、变性,一旦误入蛛网膜下腔,轻者出现化学性脑膜炎,重者可发生截瘫。高翔等〔16〕报道2例神经损伤致腓骨长、短肌瘫疾,经治疗后一个月恢复。汤华丰等〔17〕报道全麻下2例产生腰神经根症状,半年后随访尚未完全恢复。鞠作金等〔18〕报道1例出现化学性脑膜炎及严重的神经根损伤,术后1年随访肌力仍未完全恢复。 ④继发性腰椎管狭窄。 尚未解决的问题 胶原酶用量问题 目前报道盘外注射胶原酶用量基本一致,都为1200u;但盘内注射用量尚未完全统一,各家报道有400u、600u、1200u三种规格。另外,椎间盘病变程度与所用胶原酶剂量问题尚未达成统一标准。 有关造影剂使用问题 目前盘外注射一致使用造影剂进行定位,而盘内注射定位时是否非要使用造影剂问题并未达成一致,各家观点不一。临床上有单纯靠腰椎正、侧位定位的,也有在此基础上注射造影剂行椎间盘造影定位。另外,造影剂是否对胶原酶的溶解作用产生影响这一问题仍未见有系统研究报道。 副作用和并发症问题 如何有效地预防和治疗胶原酶注射产生的副反应及并发症,目前尚未达成一致的方案。另外,对所有治疗的病例进行系统、完整的CT及X线复查结果方面,仍未见有完整、准确的临床报道。 综上所述,只要严格掌握适应症以及正确熟练的操作方法,胶原酶注射溶解术不失为一种有效的治疗方法。且疗效与手术治疗无明显差异。它住院时间短、操作较简单、并发症少、痛苦小、病人负担较轻且安全有效,即使失败也不影响再次手术,为腰椎间盘突出症增加了一种可供选择的治疗方法。相信随着胶原酶基础研究的不断深入及临床应用的进一步开展,胶原酶注射法必将成为继传统保守治疗之后首选的治疗方法,值得临床推广应用。参考文献1 Mixter WJ,Barr of the intervertebral disc with involvement of the spinal Eng J Med,1934,211:2102 Hirsh on the pathology of low back Bone Joint Surg,1959,41B:2373 Smith dissolution of the nucleus pulposus in (2):1374 Sussman clisolysis with Natal Med Assoc 60(may),1968:1845 Bromely JW,Varma AJ,et evaluation of collagenase injection for herniated lumbar 孙 磊,宁志杰,王培杰,等.胶原酶椎间盘内注射后的形态观察.中国矫形外科杂志,1997,4(5):3947 Sussman NeuroSurg,1975,42:389~3958 张昌疑.主编.生物化学.第2版.人民卫生出版社,1984:85~1169 Smith of York:Mc Graw-Hill,1983:22310 王执民,王义清,吴智群,等.注射胶原酶治疗腰椎间盘突出症的临床应用研究.实用放射学杂志,1997,13(8):458~46011 宋文阁,傅志俭,马 玲,等.硬膜外腔侧隐窝穿刺的研究.中华麻科学杂志,1998,18(4):25012 Weinstein JN,Lehman TR,Hejna versus open discectomy-a ten year follow-up Orthop,1986,206:5013 刘 伟,杨 华,雷云坤,等.注射用胶原酶治疗腰椎间盘脱出症疗效及影像学分析.云南医药,1999,20(1):29~3014 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蛋白酶猪动物营养学报

传统的蛋白质营养理论认为,动物摄入蛋白质首先在消化道内经过蛋白酶等内切酶的作用降解为分子量较小的寡肽,寡肽再经羧肽酶和氨肽酶等外切酶的作用生成游离氨基酸而被吸收利用,在此过程中,肽仅仅是蛋白质消化过程的中间产物,并没有特殊的营养意义。 Agar(1953年)首先证实了肠道能完整吸收双甘肽,但是由于受传统蛋白质消化吸收理论的影响,学者们对其他吸收方式不容易接受,并且由于双甘肽被认为是一种特殊的2肽,它的分子量很小,因此这一发现的重要性没有被认识到,直到20世纪60年代,Newey等第一次提出小肽被完整吸收的观点。Hara等(1984年)在小肠黏膜细胞上发现小肽载体,进一步证实小肽能完整地通过小肠黏膜细胞直接进入循环。20世纪90年代,小肽载体被克隆,小肽的吸收机制才逐渐被人们所认识。 已知的研究发现, 小分子肽的营养吸收机制至少具有以下十大特点: (1)小分子肚不需消化,可以直接吸收。 传统上人们认为,只有游离氨基酸才能被动物直接吸收利用。近年来的研究表明,蛋白质在消化道中的消化终产物的大部分往往是小肽,而且小肽能完整地通过肠黏膜细胞进入人体循环。 (2)小分子肽吸收快速,耗能低且载体不易饱和。 研究发现,哺乳动物对肽中的氨基酸残基的吸收速度大于对游离氨基酸的吸收速度。Hara等(1984年)发现,大鼠对蛋白酶降解产生的氨基酸吸收强度比相应游离氨基酸高70%~80%。Daneil等(1994年)认为肽载体吸收能力可能高于各种氨基酸载体吸收能力的总和。实验证明,小分子肽比氨基酸更易、更快地被机体吸收利用,并且不受抗营养因子的干扰。 (3)小分子肽具有百分之百被人体吸收的特点。 与游离氨基酸相比,小分子肽的吸收不仅迅速,而且吸收效率高,几乎全部被机体吸收。 (4)小分子肽以完整的形式吸收。 小分子肽在肠道中不易进一步水解,能较完整地吸收进入血液循环。血液循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成,此外,肝脏、肾脏、皮肤和其他组织也能完整地利用小肽。 (5) 小分子肽的转运机制与氨基酸的转运机制有很大不同,在吸收过程中,不存在与氨基酸转运相互竞争载体或拮抗的问题。 已知 小分子肽存在三种转运系统: 第一种,是具有pH依赖的H+/Na+交换转运体系,不消耗ATP; 第二种,是依赖H+或Ca2+钙离子浓度的主动转运过程,需要消耗ATP; 第三种,是通过谷胱甘肽(GSH)结合的转运系统。 (6) 由于避免了游离氨基酸在吸收时的竞争,小分子肽可以使摄入的氨基酸更加平衡,提高了机体蛋白质的合成效率。对于消化系统未发育成熟的婴幼儿,对于消化系统开始退化的老年人,对于急需补充氮源而又不能增加胃肠功能负担的运动员,对于那些消化能力差、营养缺乏、身体虚弱、体弱多病者,若以小肽的形式补充氨基酸,可以改善氨基酸的吸收,满足机体对氨基酸和氮的需求。 (7)小分子肽可促进对氨基酸的吸收。 如当赖氨酸和精氨酸以游离形式存在时,两者相互竞争吸收位点,游离精氨酸有降低肝门静脉赖氨酸水平的倾向,而以肽形式存在时,则对赖氨酸的吸收无影响。以小分子肽与氨基酸的混合物形式吸收是人体吸收蛋白质的最佳吸收机制。Lenoard等(1976年)研究表明,患有遗传性氨基酸代谢病的患者不能吸收游离的中性氨基酸,但是可以吸收肽结合的中性氨基酸。 (8)小分子肽可以促进矿物质的吸收。 小分子肽可与钙、锌、铜、铁等矿物离子形成螯合物增加其可溶性,有利于机体的吸收。研究证明,在生物体消化过程中形成的酪蛋白磷酸肽(CPPS)可促进钙、铁、锌、锰、铜、镁、硒等的吸收。这是因为钙、铁等金属离子必须在小肠黏膜上处于溶解状态时才能有效地被机体吸收。然而小肠环境偏碱性,钙、铁易与磷酸形成不溶性盐,从而大大降低了钙、铁的吸收率。CPPS可与钙、铁等金属离子形成可溶性复合物,在小肠中使可溶性钙、铁浓度提高,从而增强肠道对钙、铁的吸收。 (9) 小分子肽被人体吸收后,可以直接作为神经递质,间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥作用。 (10)小分子肽可以促进肠道黏膜结构和功能发育。 小分子肽可优先作为肠道黏膜上皮细胞结构和功能发育的能源底物,有效促进肠道黏膜组织的发育和修复,从而维持肠道黏膜的正常结构和机能。 参考文献 [1] 李勇.肽临床营养学[M].北京:北京大学医学出版社,2012. [2] 冯秀燕,计成.寡肽在蛋白质营养中的作用[j].动物营养学报,2001,13(3):8-13. [3] Agar WT,Hird F J,Sidhu G S. The active absoption of amino-acids by the intestine[J].Physiol.,1953,121(2):255一263. [4] Neway H,Smith P H . Intercellular hydrolysis of dipeptides during intestinal absorption[J].Physiol.,1996,152:367一380. [5] Daniel H. Molecular and Integrative PhysioI0gy of Intestinal Peptide Transport[J].Annual Rev. Physiol.,2004,66:361一384. [6] zaloga G P . Physiologic effects of peptides based enternal formulae[J].Nutrition in cIinical practice,1990,5:231—237. [7] Hara H,Funabili M,Iwata,et al . Portal absorption of small peptides in rats under unrestrained conditions[J].J Nutr.,1984,114:1122—1129. [8] Leonard J V,Marrs T C,Addison J M,et al. Intestinal absorption of amino acids and peptides in Hartnup disorder[J].Pediatr Res.,1976,10(4):246—249 [9] 李冠楠,夏雪娟,隆耀航,等.抗菌肽的研究进展及其应用[J].动物营养学报,2014,26(1):17一25. [10] 王春艳,田金强,王强.改善心血管健康的食源性生物活性肽构效关系研究进展[J].食品科学,2010,31(13):307一311. [11] 李世敏.食源性活性多肽与降血压研究进展日[J].老年医学保健,2008,14(2):125一127. [12] Dziuba J,Minkiewicz P,Nalecz D,et al. Database of biologically active peptide sequences[J].Nattrunges.,1999,43:190—195.‘ [13] Shin Z,Yu R,Park S A,et al. His-His-Leu ,an angiotensin 1 converting enzyme inhibitory peptide derived from Korean soybean paste,exerts arltihyPertensive activity in vivo[J].J Agric Food chem.,2001,49(6):3004一3009. [14] Hirasawa M , Shijubo N,Uede T,et al. Integhn expression and ability to adhere to extracellular matrix protelns and endothelial cells in human lung cancer lines[J].Br J Cancer.,1994,70(3):466—473. [15] Florentin l,Chung V,Martinez J,et al. In vivo immuno-pharmacological properties of tuftsin(Thr-Lys-Pro-Arg)and some analogues[J].Methods Find Exp Clin Pharmacol.,1986,8(2):73—80. [16] Tsuchita H,Suzuki T,Kuwata effect of casein phosphopeptides on calcium absorption from calcium-fortified milk in growing rats[J].Br J Nutr.,2001,85(1):5一10. [17] 张昊,任发政.天然抗氧化肽的研究进展[J].食品科学,2008,29(4):443一447. [18] 张莉莉,严群芳,王恬.大豆生物活性肽的分离及其抗氧化活性研究[J].食品科学,2007,28(5):208一211. [19] 荣建华,李小定,谢笔钧.大豆肽体外抗氧化效果的研究[J].食品科学,2002,23(11):118一120. [20] 崔剑,李兆陇,洪啸莺吟.自由基生物抗氧化与疾病[J].清华大学学报自然科学版,2000,40(6):9一2. [21] 陆融,王卓.小分子多肽抗肿瘤作用的研究进展[J].天津医科大学学报,2005,11(3):499一502. [22] Chène P,Fuchs J,Bohn J,et al. A small synthetic peptide , which inhibits the p53-hdm2 interaction,stimulates the p53 pathway in tumour cell lines[J].J Mol Biol.,2000,299(1):245一253. [23] Issaeva N,Friedler A,Bozko P,et al. Rescue of mutants of the tumor supPressor p53 in cancer cells by a designed peptide[J].Proc Natl Acad Sci USA.,2003,100(23):13303一13307. [24] 朱维铭.临床营养角色的转变:从营养支持到解怡疗[J].肠外与肠内营养,2009,16(1):1—3l. [25] 裴新荣,杨奋悦,张召锋,等.海洋胶原肽抗皮肤老化作用的实验研究[J].中华预防医学杂志,2008,42(4):235—238. [26] 梁锐,张召锋,赵明,等.海洋胶原肽对剖宫产大鼠伤口愈合促进作用[J].中国公共卫生,2010,26(9):1144一1145. [27] 王竹青,李八方.生物活性肽及其研究进展[J].中国海洋药物杂志,2010,29(2):60一68. [28] 何平均.抗肿瘤寡肽类药物研究进展[J].中国医药生物技术.2009,4(4):288一290. [29] 孙立春,COY David H.多肽药物研究进展[J].上海医药,2014,35(5):55一60. [30] Fang H,Luo M,Sheng Y,et al. The antihypertensive effect of peptides:a novel altemative to drugs?[J].Peptides,2008,29(6):1062一1071. [31] 聂彩辉,徐寒梅.多肽药物的发展现状[J].药学进展,2014,38(3):1:6一202. [32] 李晓玉.安泰胶囊的免疫增强和保肝作用[J].中国药理学通讯,1999,16(2):28一30.

近年来,对草鱼的营养需求、饲料营养价值的评定、营养性添加剂和饲料配方的优化方面做了大量研究工作,完成了国家十五攻关项目“草鱼高效无公害饲料研究和开发”和国家十一五科技支撑计划项目“草鱼高效环保饲料配制技术开发与产业化示范”的重要研究内容。同时,对新型饲料资源的开发和长江上游名优鱼类-岩原鲤和胭脂鱼的消化生理、蛋白质和脂肪的营养需求展开了研究。先后主持由中国水科院淡水生态与健康养殖重点实验室、新希望集团、北京桑普生物化学技术有限公司等提供经费支持的课题18项。指导硕士研究生获得西南大学优秀硕士论文2篇(2009年,2010年),重庆市优秀硕士论文1篇(2011年)。先后在《Aquaculture Nutrition》、《水产学报》、《水生生物学报》《动物营养学报》和《中国水产科学》等国内外学术杂志发表学术论文50余篇。3篇论文被SCI收录,5篇论文在国际鱼类营养学术会议上交流。1. Luo L, Wang YG,Li Q, et al. Wen Hua. Research on dietary valine requirement of juvenile grass carp(Ctenopharyngodon idella) [J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2010, 22(2). Wang, FB, Luo, L, Li, Y, et al. Dietary magnesium requirements of grass carp Ctenopharyngodonidella[J]. Aquaculture Nutrition, 2011, 17: 691-700.(通讯作者)3. Lin SM, Luo L,Ye YT. Effects of dietary protein level on growth, feed utilization and digestive enzyme activity of the Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis[J]. Aquaculture Nutrition, 2010, 16: . Lin SM, Luo L. Effects of different levels of soybean meal inclusion in replacement for fish meal on growth, digestive enzymes and transaminase activities in practical diets for juvenile tilapia, Oreochromis niloticus × O. aureus. Animal Feed Science and Technology(in press).5. 罗莉,文华,王琳,李芹,龙勇,郭建林,杨霞. 牛磺酸对草鱼生长、品质、消化酶和代谢酶活性的影响[J]. 动物营养学报,2006,18(3):. 罗莉,叶元土,林仕梅. 灌喂必需氨基酸模式溶液对草鱼全鱼和肌肉、肝胰脏蛋白质合成代谢的影响[J]. 水产学报,2002,26(1):. 罗莉,叶元土,林仕梅.日粮EAA模式对草鱼肌肉、肝胰脏蛋白质周转的影响[J]. 水生生物学报,2003年,27(3):. 罗莉,叶元土,林仕梅. 相同EAA模式下不同日粮蛋白质水平对草鱼肌肉、肝胰脏蛋白质周转代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2002,14(3):. 罗莉,唐毅,叶元土,李芹,林仕梅.异育银鲫对饲料膨化前后的酶解动力学研究[J].西南农业大学学报,2003年,25(4):342—. 罗莉,叶元土,林仕梅.草鱼对九种饲料的干物质、蛋白质和脂肪的表观消化率研究[J].淡水渔业,2001,31(3):. 罗莉,叶元土,林仕梅.营养和非营养因素对动物蛋白质周转的调控[J].西南农业学报,2001年,14(4):. 罗莉,叶元土,林仕梅.动物蛋白质降解研究进展[J].动物医学进展,2001,4:. 罗莉,叶元土,林仕梅.莱克多巴胺对草鱼酮体代谢和转氨酶活性的影响[J].西南农业大学学报,1997,19(3):. 尚小迪,罗莉,文华,高文,王庆水,胥辉.草鱼幼鱼对异亮氨酸的需要量[J].水产学报, 2009,33 (5):813-822. (通讯作者)15. 文华,高文,罗莉,尚晓迪.草鱼幼鱼苏氨酸需要量[J]. 中国水产科学学,2009,16(2):238-247.(通讯作者)16. 汪福保,罗莉 ,李云,文华.镁对草鱼生长及脂肪代谢的影响[J]. 动物营养学报.2010,22(1): 93-99.(通讯作者)17. 汪福保,罗莉,王朝明,陈任孝,郭玉阳、朱根廷、潘瑜. 鱼类镁营养研究进展[J]. 动物营养学报,2011,23(5): 930-936.(通讯作者)18. 汪福保,罗莉,文华,等. 镁对草鱼生长、形体、肝功能和糖代谢的影响[J]. 淡水渔业,2011,41(2):57-60.(通讯作者)19. 苏传福,罗莉,李芹,汪福保.硒对草鱼抗氧化功能及组织结构的影响[J]. 西南师范大学学报(自然科学版),2008,33(5): 69-75. (通讯作者)20. 苏传福,罗莉,文华.日粮铁对草鱼生长、营养成分和部分血液指标的影响[J]. 淡水渔业,2007,37(1): 48-52. (通讯作者)21. 苏传福,罗莉,文华,陈小川,盛小洒,陈卓.硒对草鱼生长、营养组成和消化酶活性的影响[J]. 上海水产大学学报,2007,16(2):119-125. (通讯作者)22. 王朝明,罗莉, 张桂众,尚卫敏,颜忠,刘本祥,丛霄飞,贾思超. 脂肪水平对胭脂鱼生长、消化酶活性和脂肪代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2010, 22(4):969-976. (通讯作者)23. 王朝明,罗莉, 张桂众,尚卫敏,颜忠,刘本祥.饲料脂肪水平对胭脂鱼幼鱼生长、体组成和抗氧化能力的影响[J]. 淡水渔业,2010,40(5):47~53. (通讯作者)

酶的固定化文献综述论文

环境工程专业的论文

导语:针对环境工程这一专业,大家会写出什么样的论文呢?下面是我收集整理的环境工程专业论文,供各位阅读和参考。

摘要:

磁性固化技术凭借自身的特点与优势在环境工程利用中得到了广泛地应用,并且从其应有效果来看,其具有不错的应用前景。该文在介绍磁性固化技术种类的基础上,对其在环境工程领域中的应用进行了介绍,仅供参考。

关键词:

磁性固化;环境工程;废气处理

磁性固化技术通过物理或化学方法将酶或微生物定位于磁性固化载体,待固化反应完后,通过外部磁场完成对其的分离处理,同时使酶或微生物能够保持活性,并且可以进行多次固化,具有不错的应用前景。

1磁性载体的固化分类

磁性纳米球是磁性固化过程中的常用载体,对其进行分类大体可以分为以下几种。

(1)吸附法,利用物理吸附方法,将酶固定在琼脂糖或多孔玻璃等载体上。该固定方法具有固定条件温和、工艺简单等诸多优点,同时其载体具有较为广泛的选择空间,既可以选择人工合成的高分子材料,也可以选择天然的高分子材料,在吸附过程中可以实现固定化和纯化,失活的酶能够再次活化,而应用的载体也能够实现再生。

(2)共价法,支持物反映基团和分子功能基形成共价键,粘合十分牢固,在应用过程中具有较高的稳定性,并且很少会发生酶脱落的情况。该方法在应用过程中的主要缺点是固化和载体活化起来相对比较复杂,并且反应发生所需要的环境也十分剧烈,因此要想获取活力较好的固定化酶,必须要对反应条件进行严格地控制。

(3)包埋法,在聚合物材料的微囊或格子结构中固定酶,通过这种方式有效地避免了酶蛋白释放,而在实际操作中,在微囊或格子中仍然可以有底物落入与酶发生接触。该方法的最大优点是操作起来相对比较容易,只是将酶分子包埋起来,不会对生物活性造成较为严重地破坏,但是该方法并不是适用于分子较大的底物。(4)交联法,对试剂进行应用,完成蛋白酶之间交联,从而使多功能试剂与酶分子之间形成共价键,最终形成三向交联网结构,酶分子不仅存在外交联,而且也存在内交联。在实际操作过程中添加材料上的差异会使产生的固化酶具有不同的物理性质。

2环境工程对磁性固化技术的应用

环境检测

免疫磁性分离技术在生物学和医学中的应用已经十分成熟,近几年其也被应用到环境检测中。通过对免疫磁分离技术的应用可以从样品中将目标微生物分离,如果在检验过程中与荧光免疫分析、多聚酶链式反应等方法合理地结合在一起,可以提高检测极限和分离效率。在检测废水大肠杆菌的含量时,可以结合三磷酸腺苷为生活和免疫磁性分离技术相结合,实验结果显示,检测的整个环节时间低于60min,并且检测结果具有较高的精准度,因此是一种快速有效的检测方法。部分学者在研究过程中在分离金属离子过程中利用了一种表面被改性后的磁性纳米微生物球,实验结果显示,在浓度为10ng/ml,pH=4的溶液中,Cu、Co、Pb等离子能够依照顺序被提出,并且提取效率超过了90%,是一种不错的方法。

废气处理

磁性固定化技术因为具有反应速度块、密度高、产物易分离、抗毒性较强等等优点,被广泛地应用到废气治理领域中。宣群等研究人员利用海藻酸钠进行固化实验,在对氧化亚硫酸铁的降解率超过了97%,得到不错的应用效果。马艳玲等研究人员利用海藻酸钙制定固定微生物颗粒实现对硫化氢等废气的净化,通过实验发现,硫化氢的排除率超过了90%,排除效果良好。此外,马艳玲通过对活性炭的应用,对假单胞菌进行吸附降解油烟废气,通过实验结果发现,当气流速低于8L/h,油烟浓度未超过100mg/L,容积负荷处于~,油烟的滞留时间超过30s时,生活反应器对讲解油烟的效率超过了95%,降解效果十分明显,对油烟的处理效果明显,并且以活性炭为填充料的反应器具有较强的抗冲击能力,这也确保了其应用的合理性。

废水处理

部分学者在尝试在污水处理过程中将磁性技术与固化技术结合,将磁性物质作为酶或微生物在固化过程中的载体,通过其具有的磁场和高效分离等特点对微生物和污水进行处理,这弥补了传统废水处理中难以对微生物进行处理,难以将水与微生物进行分离的弊端,探索出一条处理废水的新途径。在对磁性纳米球进行一系列地处理后,可以使其携带功能基团,这在一定程度上提高了载体对微生物的固载量。固定微生物附着在磁性载体上可以使其在废水处理上的效率、速度得到提高,同时在污水处理过程中还具备磁处理所具有的优势,也就是在存在外磁场的情况下,具有较强的磁响应,因此很容易从反应体系中将载体分离出来,具有良好的处理效果。

部分学者在磁性微球上固定辣根过氧化物酶,在固定酶过程中,酶最大固载量可以达到,在反应器中利用其对废水(含有酚酞)进行处理,在实验过程中对废水的成分进行处理,通过测量,游离酶的动力学参数Km为224μmol/L,固定化酶动力学参数Vmax为371μmol/L;也有学者对磁活性污泥进行应用对奶厂生产过程中产生的废水进行处理,主要处理废水中的氨氮和有机物,相关实验表明,处理率分别可以达到98%和92%,并且随着科技的发展,处理率还会进一步提高,可见其是一种高效的处理方法;部分学者也针对功能化硅包覆介孔磁性载体固定细菌效果进行了研究,主要针对pH值、处理时间、处理温度等因素进行分析,同时在研究过程中需要将结果与其他载体固菌效果对比。实验结果显示在30℃环境中,摇床中的振动速度为200r/min,对固菌进行24h培养效果最佳,在城市污水处理过程中对固菌后载体进行应用,处理24h,主要处理过程中应当在pH=7,投加量为的最佳情况下开展,在该环境下,去除COD的量能够超过83%,利用pH=2的HCL溶液完成酸洗后的再生载体,将其应用到城市污水处理中,处理效果仍然可以超过76%。

将磁性载体固化酶放入磁场稳定流动床反应器中,可以简化整个体系在反应过程中的操作环节,比较适合规模化生产。通过对外部磁场的应用可以对磁性材料固定酶的运动方向和方式进行适当控制,通过该方式顶替传统机械搅拌的方式,可以使搅拌变得更加合理,使固定化酶的催化效率得到了进一步提高。

部分学者利用纳米磁粉磁化菌生物肥对屠宰场的废水进行处理,处理结果显示,通过对该工艺的应用,可以快速地分离磁性生物絮凝泥水混合液,在处理过程中仅需要15min便可以完成沉淀,磁粉和磁场能够促进微生物的新陈代谢,提高了污泥活性以及处理废水的效果,通过大量的实验结果进行统计分析,可以发现,利用其对屠宰场的废水处理,对SS、COD、NH3-N3种化学物质的.去除效率分别可以达到92%、96%、87%,通过处理后的排除的水的水质远高于排放标准,并且该工艺具有很强的抗冲击负荷能力,具有不错的应用前景。

3结语

磁性固化技术因为其自身具有的特点和优势,被广泛地应用到生物学、医学等多个领域中,并且对其的应用也已经逐渐趋于成熟,但是对其环境工程领域中的应用还处于发展阶段。因此,加强对磁性固化技术在环境工程领域中的应用的研究,扩大其应用范围,并且要将研究结果由实验阶段逐渐向应用阶段发展,进一步改善我国的环境。

化学污染与生态是研究生态环境中的污染物与周围的生态环境之间相互影响的规律的科学,是环境工程专业的一门重要的专业课。化学污染与生态课程是一门综合性课程,同时又具有较强的现实性和实践性特点。针对化学污染与生态课程教学,我们在多年课程教学改革和实践中进行了一些探索并形成了一些想法。

一、课程特点分析

化学污染与生态课程是为环境工程专业三年级学生开设的一门综合性专业课程,这门课程涉及内容和范围比较广泛,因此在学习本课程之前学生需要具备与该课程相关的基础知识,学生不但要对有机化学和无机化学具有较深的理解,而且还应当深入了解生态学和环境学等方面的知识。在这门课程的学习过程中,学生在以前所学的相关知识的基础上进一步掌握化学污染物与生态环境的相互作用规律,并且能够根据所学的知识对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。在这门课程的学习过程中,学生不但要学习各种理论知识,还应当能够进行相关的验证性和设计性实验,达到理论与实践的结合。同时,通过对该课程的学习,可以激发学生们的学习兴趣并且扩展他们的视野,为进一步学习环境工程专业的其他课程打下一定的基础。

二、教学内容的设计

化学污染与生态课程的主要研究内容是化学污染物与生态环境之间的相互作用,对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。该课程的一个重要特点是内容涉及多学科交叉,包括化学,环境学和生态学等学科的基本概念和基本原理。该课程涉及内容较多但课程学时数又有所限制,因此在课程教学内容的设计过程中要考虑到这些实际情况,防止该课程所讲述的内容与其他相关课程的内容产生重复现象,重点讲述本课程的核心内容。该课程的主要内容是以生态学的基本原理为基础,以化学和生态学理论相结合的观点探讨生态系统的结构和功能,详细研究非金属污染物,重金属污染物,有机污染物的来源,分布,循环,迁移转化规律以及对生态系统的作用和防治方法等。同时在教学过程中还要通过文字和影音图片资料介绍学科发展的前沿最新动态,让学生了解到最新的研究成果,这样可以使教学内容更丰富和充实。

三、教学过程中教学方法的运用

在这门课程讲授过程中发现完全的以教师讲授教学内容的方法,很难适应学生能力培养的要求。这种教学方法不利于发挥学生的主观能动性,也不利于培养学生的创新思维。因此教学改革中需要改善教学模式,在课程讲授过程中既能发挥教师的主导作用又能调动学生学习的积极性,从而提高教学效果。同时在教学过程中不同的章节其具体的内容也不一样,可以针对不同的内容采用不同的教学方法,提高教学效率。在化学污染与生态课程的教学过程中运用了如下所述的多种教学方法。第一种方法是讲授法,讲授法是教学过程中最基本的方法,这种方法主要用于基本原理和基本概念的讲述。讲授过程中教师除了讲授课程中的内容以外,还可以结合自己的科研过程,把一些相关的内容进行讲述,使学生能够更多地掌握本学科的知识。第二种方法是课堂提问法,课堂提问可以活跃课堂气氛,同时还可以调动学生对问题积极思考的能力,通过主动思考学生对课程重点和难点的认识得以强化,使分析问题的过程思路清晰并且条理化。同时通过对以前所学知识进行课堂提问也可以巩固学生对所学知识的掌握。第三种方法是课堂讨论,课堂讨论是一种较好的教学方法,随着素质教育的深入,课堂讨论也被越来越多地使用,这种方法可以活跃课堂气氛,充分调动学生的学习积极性,有利于培养学生学习过程中的主观能动性,学生可以在课堂讨论过程中发现问题,然后通过讨论解决问题,是一种合作学习的过程,通过这种分析归纳总结的思维过程,可以让学生体会自主探究的过程,充分展示学生的个性。采用课堂讨论的方法的过程中,为了达到较好的教学效果,学生需要对问题进行充分的思考,为了使学生有充分的独立思考的时间,可以提前介绍下节课的主要内容以及提出的问题,上课时在教师的指导下通过课堂讨论的方式进行课程内容的学习。第四种方法是案例教学法,教师在课程讲述过程中要注意运用案例进行教学,通过实际案例对一些环境污染问题和事件进行探讨,可以使学生学会应用基本原理对实际情况进行分析,加深对所学知识的理解和掌握,同时还可以使学生及时了解这方面的研究热点以及最新科研成果。

四、多媒体教学的应用

多媒体教学法是随着计算机多媒体技术的发展而产生的一种新的教学方法,是传统板书教学法的重要的辅助手段。多媒体教学法和板书教学法各有优点和缺点,根据环境污染与生态课程的特点,结合环境工程专业的特点,本课程采用多媒体教学法结合板书教学法进行课堂教学。在多媒体教学过程中,可以在很大程度上增加课堂教学的信息量,例如一些图表可以通过图片方式快速显示出来,这样就能把更多的时间放到对图表的分析上。同时,利用多媒体技术可以把一些抽象的理论和概念直观地显示出来,达到感性认识和理性认识的有机结合,例如可以通过动画讲述一些比较抽象的概念和过程。因此采用多媒体教学法可以提高学生学习这门课程的学习兴趣,有利于学生对课堂所学知识的理解和掌握,从而提高课堂教学的效果。当然,多媒体教学方法只是一种辅助教学手段,传统的板数教学方法仍有很强的灵活性和实用性,例如教师在黑板上对公式进行逐步推演要比多媒体教学法更符合学生的认知规律,在多媒体教学方法的应用过程中,要与传统的板书教学法相结合,这样才能达到更好的教学效果。

五、适当增加实践性内容

化学污染与生态课程具有很强的现实性和实践性,因此应当开展实践教学活动,首先学生应当能够进行验证性实验的操作,在教师的指导下应用实验设备进行独立的操作,在实验过程中通过观察各种实验现象从而进一步加深对所学理论知识的理解和掌握。此外还鼓励学生进行创新性和设计性实践项目,例如让学生从一些环境污染问题中提出研究题目,查阅国内外与此研究题目相关的文献资料,然后进行讨论确定研究方案,在教师的指导下进行实验,通过这种具体的科研实践活动可以提高学生理论联系实际的能力,同时也巩固了在课堂上所学的知识。

六、改变课程成绩评定方式

成绩的评定是化学污染与生态课程教学改革的一个重要方面,在成绩评定过程中需要要注重四个方面,第一个方面是对学生所学课程理论基础知识的成绩评定,这项评定通过笔试试卷考试的方式进行,考试过程采用教考分离的方法,防止任课教师试卷出题过程中的倾向性,这样能更客观地评价教学过程中教师的教学效果以及学生的学习成绩,同时试卷阅卷过程采用流水阅卷方式,在此过程中可以让每位教师对学生的答题情况进行分析,这样可以更客观地评估教学成效;第二个方面是对学生出勤和平时作业的成绩评定,第三个方面是学生在实践环节中的表现,最后是成绩评定过程中还要注重学生对化学污染与生态学科发展的认识,以及对所学的一些基本原理在自己专业领域中的应用的认识。

1、固定化酶的优点:固定化酶可重复使用,使酶的使用效率提高、使用成本降低。 2、固定化酶极易与反应体系分离,简化了提纯工艺,而且产品收率高、质量好。 3、在多数情况下,酶经固定化后稳定性得到提高。 4、固定化酶具有一定的机械强度,可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液,便于酶催化反应的连续化和自动化操作。 5、固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用,不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高,而且还可以控制反应按一定顺序进行。

用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载体的但仍具有酶活性的酶衍生物,便于与反应物分离,并能可重复使用。提高生成物的质量。与自然酶相比,固定化酶和固定化细胞具有明显的优点(也就是为什么要进行酶的固定化): 一、可以做成各种形状如颗粒状、管状、膜状,装在反应槽中便于取出,便于连续、反复使用。二、稳定性提高,不易失去活性,使用寿命延长。三、便于自动化操作,实现用电脑控制的连续生产。方法:物理方法包括物理吸附法、包埋法等。化学法包括结合法、交联法。各种方法优缺点1·吸附法 :利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法。 常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。 采用吸附法固定酶,其操作简便、条件温和,不会引起酶边形或失活,且载体廉价易得,可反复使用。2·包埋法 酶被裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围而成为格子型和微胶囊型两种。优点酶包埋在聚合物中不易漏出;操作条件温和、对外界环境的缓冲作用大,可防止酶体的机械损伤,易于再生,产物分离提取容易。3·共价结合法(属化学法中的结合法)即酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接。共价结合法酶与载体之间结合紧密,不易脱落,稳定性好,但反应条件激烈,操作复杂,控制条件苛刻,活力损失较大4·交联法 依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联凝集成网状结构,使之不溶于水从而形成固定化酶,此法制备的细胞与载体结合紧密,但制备麻烦,活力损失较大

因为在有些反应相中,如果酶和产物混合在一起以后不好分离,会影响后续操作,此外,溶解相的酶有时候效率会比较低。方法:1、载体结合,将酶和一些高分子材料结合在一起。优点:制作简单,反应效率较高,比较适合大型工业化生产;缺点:适用的酶范围比较小。2、交联,利用连接分子将酶相互连在一起形成高分子。优点:类似第一条;缺点:会产生酶的浪费,教练反应比较激烈会可能导致酶活性的降低。3、包埋,将酶包裹在高分子材料所形成的网格中,包埋材料允许反应物通过,但不允许酶通过。优点:方法较统一,适合实验室操作,对酶和反应相限制较少;缺点:持久性差,包埋反应可能会减损酶活性。

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