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金纳米簇(AuNCs)在各种药物的纳米传感中具有广泛应用,但其在糖皮质激素的化学传感中尚未见报道。基于此,通过葫芦[7]脲分子CB[7]与金纳米簇的表面配体6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶(ATT)结合制备出一种金纳米簇聚集体CB[7]/AuNCs。该聚集体具有出色的聚集诱导荧光增强效应,相比于ATT-AuNCs,CB[7]/AuNCs的荧光强度增强了15倍。同时,CB[7]/AuNCs可通过CB[7]与地塞米松结合,诱导地塞米松解聚集,导致CB[7]/AuNCs的荧光猝灭。基于此机制,研究建立了一种灵敏且快速的地塞米松荧光传感方法,该方法的检测限为22 nmol/L,线性范围为0.05~40 μmol/L,可应用于护肤品中地塞米松的快速检测,具有灵敏度高、操作简便的优点。
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DNA模板法合成双链DNA-银纳米簇(dsDNA-AgNCs)耦合金纳米棒(AuNRs)构建荧光适体探针,实现对微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)高灵敏传感检测。设计出3条DNA核苷酸链,包括1条MC-LR适体链(aptamer)及2条富含C碱基且与aptamer互补的单链DNA S1和S2。以单链DNA S1和S2为模板,利用硼氢化钠(NaBH4)还原银离子(Ag+),合成2条具有红色荧光的单链DNA-银纳米簇(ssDNA-AgNCs)。2条ssDNA-AgNCs分别与aptamer的两末端杂交形成带负电荷的dsDNA-AgNCs(荧光发射波长为624 nm),当存在带正电的AuNRs时,受到静电作用力,dsDNA-AgNCs与AuNRs二者间由于荧光共振能量转移,导致dsDNA-AgNCs荧光淬灭。存在分析物MC-LR时,MC-LR与dsDNA-AgNCs中aptamer特异性结合,导致dsDNA-AgNCs双链结构解体转变为ssDNA-AgNCs,体系荧光恢复。利用DNA结构转变提出了一种“off-on”型荧光适体探针用于MC-LR的定量检测,其对MC-LR的线性响应质量浓度范围为5 ng/L~500 μg/L,检出限为1.7 ng/L。该荧光适体探针制备简单、选择性和灵敏度高,可用于实际水样中MC-LR的检测分析。
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沸石咪唑酯金属有机骨架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)对可见光响应差且能隙较宽,大大降低了其在可见光驱动下的抗菌活性。在此,通过后合成修饰的方法,选用表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)对ZIF-8进行刻蚀,构建出一种新型可见光诱导的纳米抗菌复合材料EGCG@ZIF-8。EGCG@ZIF-8可在可见光驱动下产生活性氧(reactive oxygen species,ROS),60 min内对金黄色葡萄球菌的杀菌率达99.999 9%,显著优于未刻蚀的ZIF-8,且在5次循环使用后依然有较强的杀菌效果。EGCG的引入降低了ZIF-8的禁带宽度,有利于光生载流子和空穴迁移,增强复合材料可见光催化活性,从而促进ROS产生。此外,体外毒性实验表明EGCG@ZIF-8具有良好的生物兼容性。研究结果为制备高效抗菌复合材料提供了一种简便而有效的策略,为开发新型可见光诱导的抗菌剂开辟了新道路,具有重要科学意义和应用前景。
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富含亮氨酸重复受体蛋白(leucine-rich repeat receptor like proteins, LRR-RLPs)在植物生长发育过程中有重要作用,但与植物籽粒发育关联尚待明晰。课题组前期定位到FtRLP48基因可能在苦荞粒形和粒重调控方面起重要作用,为进一步明确其功能,从初级定位群体双亲‘小米荞’和‘晋荞麦2号’中克隆得到该基因(分别命名为FtRLP48-M和FtRLP48-J),并利用生物信息学软件分析其基因结构、编码蛋白、保守结构域和亲缘关系等,利用烟草叶片瞬时转化法分析其亚细胞定位,构建过表达载体pBI121-FtRLP48-M和pBI121-FtRLP48-J转化水稻验证其功能。结果表明,FtRLP48-M和FtRLP48-J的CDS全长分别为2 577 bp和1 917 bp,FtRLP48-J在1 902 bp处发生“ATGGA/C”移码变异,导致蛋白翻译提前终止,造成跨膜结构缺失。氨基酸序列比对和进化树分析结果表明,FtRLP48-M和FtRLP48-J蛋白序列相似度最高,二者与拟南芥AtRLP48的亲缘关系最近。FtRLP48-J蛋白亚细胞定位于细胞膜和核膜上。过表达FtRLP48-J转基因水稻的粒长和粒宽显著高于野生型,其千粒重、千粒果仁重和千粒果壳重均极显著高于野生型;过表达FtRLP48-M转基因水稻的粒宽、千粒果壳重和果壳率均显著高于野生型。以上研究结果证实FtRLP48参与调控苦荞粒形和粒重的建成,为解析苦荞籽粒发育的分子机制和分子标记辅助育种提供了理论依据。
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NAC转录因子在植物细胞次生壁加厚过程中具有重要调控作用,但在苦荞中的功能研究较少。为探讨前期研究鉴定的苦荞次生壁合成候选转录因子FtNAC16的功能,通过发根农杆菌介导的苦荞遗传转化,获得转基因苦荞毛状根,随后通过细胞学分析、生理指标测定和基因表达分析对这些毛状根进行研究。结果表明,过表达FtNAC16明显增加了转基因苦荞毛状根的细胞壁厚度及纤维素、半纤维素含量,显著提高了多个调控次生壁合成的MYB转录因子和细胞壁合成结构基因的表达量。以上结果证实FtNAC16具有调控苦荞细胞次生壁合成的功能,其主要通过调控下游MYB转录因子和次生壁合成结构基因的表达、增加纤维素和半纤维素的含量来促进细胞壁加厚。研究结果为苦荞次生壁合成的分子机制提供了有价值的参考信息,并为苦荞果壳细胞壁厚度改良奠定了理论基础。
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运动通过调控多器官代谢通路改善肥胖诱发的糖脂代谢紊乱、胰岛素抵抗及慢性炎症,但其效果受饮食因素调节。饮料和食物中糖类的过多摄入对机体各器官功能会产生负面效应,食用低热量的功能性甜味剂代替高热量蔗糖广受减肥者和运动爱好者欢迎。然而,功能性甜味剂与机体能量代谢、脂肪代谢和免疫之间的关系复杂,尚无定论。鉴于运动与甜味剂摄入在肥胖发生和发展中的关键作用,综述运动对肥胖引起的多器官(包括心脑血管、肝脏、肾脏、骨骼肌和脂肪组织等)功能紊乱的关键作用机制,总结不同类别甜味剂对运动改善肥胖作用关键靶点(例如AMPK/SIRT1/PPARs、STAT3/NF-κB/Smad、PI3K/Akt等信号通路)的影响,揭示甜味剂摄入对运动改善肥胖及其相关代谢疾病的潜在协同或拮抗作用,为肥胖等慢性疾病的运动预防和康复策略提供理论依据和实践指导。
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为优化肠溶植物滴丸的制备工艺,提升其机械性能,促进其在食品和生物医药领域的应用,通过单因素实验和响应面分析确定肠溶植物滴丸的最优配方为:普鲁兰多糖质量分数2.875%、海藻酸钠质量分数0.702%、mκ-卡拉胶∶m结冷胶=3∶1、甘油质量分数2.5%、KCl 质量分数0.20%。验证实验结果表明,所制得囊皮薄膜的抗拉强度为10.98±0.42 MPa,断裂伸长率为55.31%±0.65%,与理论预测值相近,表明囊皮薄膜具有良好的机械性能。由该配方制得的肠溶植物滴丸先后在模拟胃液中检查2 h和模拟小肠液中检查3 h未出现崩解或软化现象,而在模拟结肠液中11±3 min内完全崩解,满足《中华人民共和国药典》(2020年版)要求。同时,滴丸在胃液和肠液中的溶胀率分别为38.32%±4.63%和294.92%±7.33%,且外形未出现侵蚀和变形,溶胀性能良好。研究结果可为机械性能优良的肠溶植物滴丸制备提供理论基础和技术支撑,有助于其在食品和医药领域的应用拓展。
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为探究复合香辛料(五香粉和十三香粉)腌制处理对牛肉糜品质及其微生物特征的影响,分别将五香粉和十三香粉添加到牛肉糜中,4 ℃条件下腌制,测定牛肉糜在腌制期间TVB-N值和菌落总数的变化情况;采用电子鼻分析牛肉糜的挥发性风味物质;通过16S rRNA高通量测序技术分析牛肉糜的细菌菌群结构。结果表明:2种香辛料都可以显著抑制牛肉糜中TVB-N 值和菌落总数的升高(P<0.05),改善牛肉糜的风味,改变牛肉糜的微生物多样性和丰富度;2种香辛料均对假单胞菌有明显抑制作用。研究结果证实,2种香辛料对腌制牛肉糜品质有显著改善效果,且十三香粉的改善效果优于五香粉。
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以异佛尔酮二异氰酸酯为异氰酸酯单体,分别以1,4-丁二醇、2,2-双羟基丙酸、合成的双羟基二硫化物为扩链剂,对自制侧链聚醚型水性聚酯进行后聚合改性,制备得到一系列分子量约为8×103且具有良好储存稳定性的水性聚氨酯分散体(waterborne polyurethane dispersions,WPUDs),并以2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮为光引发剂,制备出紫外光固化WPUDs薄膜。所得WPUDs与市售水性聚氨酯型颜料润湿分散剂WQ-206进行性能对比,发现所得WPUDs能显著提升颜料的研磨效率,降低颜料细度和色浆黏度,提升颜料的展色性与涂膜抗浮色发花能力。此外,利用主链残留双键与光引发剂的协同作用,紫外光固化非离子型聚氨酯薄膜表现出高透明度,其吸水率(约6%)较传统离子型聚氨酯(大于48%)大幅降低。该研究从分子结构设计出发,通过非离子侧链设计、动态键二硫键引入及光固化工艺,协同优化聚氨酯的应用性能,对多功能水性聚氨酯的开发具有指导和借鉴意义。
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通过无皂乳液聚合法成功制备出稳定的高羟基含量的苯丙乳液,并引入环氧树脂E-51与氨基树脂构建双重交联体系,系统探究交联膜的性能优化机制。乳液聚合过程中采用水溶性单体丙烯酸、甲基丙烯酸及聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯实现自乳化,通过优化软硬单体质量比(m丙烯酸丁酯:m苯乙烯=1∶2)使共聚物理论玻璃化转变温度达到45 ℃。实验表明,当环氧树脂E-51与苯丙乳液质量固化比为20∶1时,交联膜表面形貌连续致密,综合性能最优。此时的铅笔硬度提升至5 H;干/湿附着力提升至0级;24 h吸水率低至2.5%,较未添加环氧树脂体系降低66.6%;涂层的腐蚀电位提升至-0.079 V,腐蚀电流密度降至9.2×10-4 mA/cm2;拉伸强度达到1.8 MPa,提升137%;初始分解温度提高至235.7 ℃。氨基树脂-环氧树脂协同交联通过环氧基团与羧基的开环反应和烷氧基与羟基的醚化反应减少亲水基团并形成致密网络,显著提升涂层的耐化学性与机械性能,该结果为高性能环保水性金属烤漆开发提供了新思路。
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为研究不同地形下喀斯特地区木本植物群落系统发育多样性和物种多样性的变化及其影响因子,选取中国南方喀斯特森林生态系统茂兰动态监测样地中不同地形的木本植物作为研究对象,采用层次分割法(hierarchical partitioning,HP)和Pearson相关性分析,研究不同地形(洼地、山谷、山坡、鞍部、山脊、山顶)下多样性指数的变化趋势、驱动多样性指数的关键地形因子以及物种多样性与系统发育多样性的相互关系。结果表明:1)群落物种丰富度指数在洼地与鞍部之间存在显著差异(P<0.05),但群落Pielou均匀度指数与Simpson优势度指数在6个地形之间无显著差异;Faith’s系统发育多样性指数和平均最近种间系统发育距离在洼地和鞍部之间存在显著差异,平均成对系统发育距离在山坡与洼地、山谷之间存在显著差异。2)坡向对多样性指数的相对影响最大,起主导作用,坡度其次,4个地形因子对多样性指数的影响均不显著。3)物种丰富度指数与Faith’s系统发育多样性指数极显著正相关(P<0.000 1),与平均最近种间系统发育距离和Simpson优势度指数显著负相关,Faith’s系统发育多样性指数与平均最近种间系统发育距离极显著负相关。该研究显示茂兰喀斯特地区不同地形对物种多样性和系统发育多样性的影响是不同的,物种多样性和系统发育多样性之间相关性不高,坡向和坡度共同驱动物种多样性和系统发育多样性的变化,是影响多样性指数的主导因子。
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华中五味子(Schisandra sphenanthera)的干燥成熟果实南五味子是《中华人民共和国药典》收录的中药材,在保肝护肝、抗氧化等方面具有重要作用,其种质资源的优劣直接影响药材质量和产量。以同一资源圃的12份华中五味子种质资源为材料,对比分析其果实表型性状、抗氧化性以及木脂素和多糖等有效成分的含量,以期筛选出优良种质资源。结果表明,在12份种质资源中,2号和4号的表观性状更优,不同种质资源的挥发油得率、多糖含量以及挥发油和乙醇提取物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除能力均表现出差异性。综合考虑聚合果总重、小浆果果皮厚度、总木脂素含量、多糖含量、挥发油提取率以及挥发油和乙醇提取物的抗氧化性,得分前三位的种质资源依次为2号、5号和8号,可作为华中五味子后期良种选育的候选材料。