生姜精油化学成分及其抗菌活性

【背景】随着耐药微生物种类的增多和耐药性增强,抗耐药微生物新药的发现已成为全球关注的问题。生姜精油是纯天然植物精油,是天然抗菌材料的优选。【目的】分析生姜精油的化学成分,研究生姜精油对常见条件致病菌抗菌活性的影响,并阐明其可能的抗菌机制。【方法】采用气相色谱/质谱技术(Gas Chromatography/Mass Spectrometry,GC/MS)对生姜精油的化学成分进行分析,利用牛津杯法、最小抑菌浓度法(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)、最小杀菌浓度法(Minimum Bactericidal Concentration,MBC)和生长曲线绘制法研究生姜精油的抗菌活性和抗菌动力学特征,并通过透射电镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)观察生姜精油对细菌超微结构的影响。【结果】生姜精油的化学成分主要为姜烯(22.014%)、β-倍半水芹烯(11.276%)、α-法呢烯(8.222%)、α-姜黄烯(6.854%)、姜酮(5.610%)、姜辣二酮(5.192%)、6-姜烯酚(4.670%)、桧烯(3.393%)和β-红没药烯(3.080%)等萜类物质。生姜精油对枯草芽孢杆菌的MIC和MBC分别为2.3μg/mL和4.6μg/mL;对表皮葡萄球菌及金黄色葡萄球菌的MIC均为9.2μg/mL,MBC均为18.4μg/mL;对肺炎克雷伯菌的MIC和MBC分别为18.4μg/m L和36.8μg/mL。生长曲线结果显示,生姜精油能延长细菌的生长停滞期、抑制细菌的生长速率。透射电镜结果表明,生姜精油能引起细菌细胞膜破损,致使胞内物质渗漏。【结论】生姜精油富含萜类化合物,具有中度的抗菌活性,能破坏细菌细胞膜的完整性,引起菌体损伤和死亡。本文有望更好地为有害微生物的防控提供新方法。     

克氏针茅草原土壤生态化学计量特征对放牧强度的响应

生态化学计量学是研究生态系统中各元素间平衡的科学,对于探究土壤有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）元素循环以及土壤养分限制状况具有重要意义。为了解克氏针茅（Stipa kirschnii）草原土壤生态化学计量特征,以内蒙古克氏针茅草原区为研究对象,在不同放牧强度草场进行采样分析。结果表明：随着放牧强度的增加,C、P含量先降低后升高,N含量先升高后降低;土壤C/N先降低后升高、C/P逐渐升高、N/P先升高后降低。C/N随着放牧强度的增加与有机碳相关性逐渐增大、与全氮的相关性逐渐减小;轻牧区的C/P受有机碳作用有所增强;中牧区N/P受全氮作用增强。C/N主要限制因素是有机碳含量,C/P和N/P主要限制因素是全磷含量。不同放牧强度会影响土壤化学计量比与其他物质的关系,也会改变土壤化学计量比各制约因素的强度。     

大蒜气生鳞茎形态发生及其碳水化合物和内源激素含量以及相关基因表达的变化特征

以大蒜品种‘二水早’(早熟)、‘麻江红蒜’(中晚熟)和‘徐州白’(晚熟)为材料,采用石蜡切片技术结合显微观察探讨气生鳞茎形成过程中植株茎尖和花序轴形态变化,并测定了‘麻江红蒜’气生鳞茎形成过程中可溶性糖、蔗糖、淀粉和内源激素含量及相关基因表达变化,明确不同熟期各品种大蒜气生鳞茎形成进程和形态解剖学特征,以及碳水化合物和内源激素与大蒜气生鳞茎形成的关系,以探讨大蒜气生鳞茎分化的生理机制。结果表明:(1)依据茎尖生长点和花序轴的形态解剖特征,将气生鳞茎形成进程划分为启动期、气生鳞茎原基分化期(包括保护叶原基、贮藏叶原基分化)、气生鳞茎膨大期和气生鳞茎成熟期等4个时期;3个品种气生鳞茎在相同发育时期的形态解剖学特征相同,但分化时间不同,其分化顺序与大蒜品种成熟期表现一致;当总苞叶叶尖露出叶鞘,花器官原基分化时,花序轴周围分生组织区域产生小突起,标志着气生鳞茎原基分化的开始;外层保护叶由白色转为紫色时气生鳞茎进入成熟期。(2)气生鳞茎开始膨大后,其可溶性糖和蔗糖含量均显著降低,淀粉含量显著升高;ZR含量在启动期显著升高;IAA和MeJA含量在气生鳞茎原基分化期维持在较高水平,但IAA含量随着气生鳞茎膨大显著降低,并在成熟期降至最低。(3)果聚糖代谢相关基因1-SST、1-FEH分别在膨大初期、膨大中期表达量显著升高;细胞壁转移酶基因CWI相对表达量在气生鳞茎原基分化期显著升高;蔗糖信号转导基因T6P和生长素信号转导的关键转录因子ARF1相对表达量均在气生鳞茎分化期显著升高;茉莉酸信号调控途径中的负调控因子JAZ相对表达量在大蒜气生鳞茎原基分化期和膨大初期均维持一个较低水平。研究认为,大量可溶性糖及ZR在茎尖积累,可以启动气生鳞茎原基分化,促进气生鳞茎形态发生;高浓度IAA和MeJA可促进气生鳞茎原基分化;气生鳞茎膨大消耗可溶性糖,且低浓度IAA有利于气生鳞茎膨大;成熟的气生鳞茎积累大量淀粉。     

大蒜体细胞胚发生过程中内源激素含量及相关基因表达的变化特征

该研究以大蒜品种‘二水早’为材料,采用高效液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS),检测了大蒜体细胞胚发生过程中花序轴(EX)、愈伤组织(CA)、早期胚性愈伤组织(PC)、后期胚性愈伤组织(LC)和球形胚(GE)阶段的5种生长素及其类似物、4种细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)含量,结合激素合成和信号转导相关基因表达量的动态变化,探讨3类激素在大蒜体细胞胚发生中的调控作用,为大蒜体细胞胚发生的激素调控提供理论依据,也为进一步研究植物体细胞胚发生的分子机理奠定基础。结果表明:(1)在大蒜体细胞胚发生过程中,生长素及其类似物含量均呈现先升高后降低的变化趋势,且在PC阶段最高而在GE阶段最低;异戊烯基腺嘌呤(IP)、反式玉米素(tZ)和ABA在EX阶段含量最高,其余4个阶段的含量均显著低于EX阶段,而顺式玉米素(cZ)在CA和PC阶段含量较高,在GE阶段含量最低。(2)在PC阶段,IAA合成基因AsYUCCA1和AsTA1以及生长素外运载体基因AsABCB1的表达量升高;在LC阶段,生长素内运载体基因AsAUX1表达量升高,生长素应答基因AsARF1和AsARF2表达量降低,cZ合成基因AsLOG1在CA阶段表达量最高,细胞分裂素运输相关基因AsENT2和信号转导相关基因AsORR-A1、AsORR-A2在PC阶段表达量最高。(3)ABA合成限速酶基因AsNCED1和AsNCED2的表达量在大蒜体细胞胚发生的后4个阶段显著低于EX阶段,ABA信号转导相关基因AsPP2C表达量在PC阶段升高,AsABI1表达量在LC阶段升高,AsPYL1表达量在GE阶段升高。研究认为,在大蒜体细胞胚发生过程中,吲哚-3-甲醛(ICAld)、吲哚-3-丁酸(IBA)和cZ的积累有助于促进大蒜愈伤组织的形成,高水平的生长素及其类似物和低水平的IP、tZ有利于大蒜早期胚性愈伤组织的形成,而低水平的生长素及其类似物、CTK和ABA更利于大蒜球形胚的形成,表明激素合成相关基因可调控内源激素含量的变化,激素信号转导相关基因参与了大蒜体细胞胚的发生。     

芍药苷对巨细胞病毒感染小鼠脑组织损伤及海马神经元细胞凋亡的影响

海马组织在学习、记忆中发挥着重要作用,而且海马组织对巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)感染非常敏感,会使海马组织中的神经元大量丢失,神经元细胞发生凋亡.芍药苷可以减轻小鼠炎性脑损伤,其可能与提高机体抗氧化能力、清除体内自由基有关,但是芍药苷在CMV感染小鼠中研究甚少.为探讨芍药苷对CMV感染小鼠脑组织损伤及海马神经元细胞凋亡的影响,本研究将新生昆明小鼠随机分为4组:对照组、小鼠巨细胞病毒组(MCMV组)、芍药苷低剂量组(Pae-L组)和芍药苷高剂量组(Pae-H组),后三组通过腹腔注射MCMV病毒悬液建立模型,之后对照组和MCMV组经腹腔注射生理盐水,Pae-L组经腹腔注射10 mg/kg芍药苷,Pae-H组经腹腔注射30 mg/kg芍药苷;荧光定量PCR检测各组小鼠脑组织中MCMV-DNA载量的变化;Morris水迷宫检测各组小鼠学习记忆功能指标的变化;蛋白质免疫印迹(Western Blot)检测各组小鼠脑组织中MMP-9的表达变化;NeuN免疫染色检测各组小鼠海马组织中NeuN阳性细胞的变化;TUNEL染色检测各组小鼠海马组织中神经元细胞凋亡的变化;Western Blot检测各组小鼠海马组织中Bax、Bcl-2蛋白表达的变化.结果显示,与对照组比较,MCMV组小鼠的逃避潜伏期明显增加,穿越平台次数明显减少,脑组织中MMP-9蛋白表达水平显著上调,海马组织中NeuN阳性细胞数目显著减少,海马组织中神经元细胞凋亡指数显著增加,海马组织中Bax蛋白表达水平显著上调,Bcl-2蛋白表达水平显著下调;与MCMV组比较,Pae-L组和Pae-H组小鼠脑组织中MCMV-DNA载量减少,逃避潜伏期减少,穿越平台次数增加,脑组织中MMP-9蛋白表达水平下调,海马组织中NeuN阳性细胞数目增加,海马组织中神经元细胞凋亡指数减少,海马组织中Bax蛋白表达水平下调,Bcl-2蛋白表达水平明显上调.本研究提示,芍药苷能够改善MCMV感染引起的脑损伤,减轻海马组织中神经元细胞的凋亡.     

黄土高原生物结皮对SCS-CN模型初损率的影响

水文模型是水文过程研究的有效工具,初损率(λ)是径流模型SCS-CN模型的参数,对模拟流域水文过程具有重要意义。为了确定生物结皮对λ的影响,提高该模型在黄土高原生物结皮广泛分布的退耕地的预测精度,本研究以陕西省定边县鹰窝山涧流域不同盖度的生物结皮坡面为对象,采用模拟降雨试验,分析土壤潜在最大入渗量(S)与实际入渗量(F)的关系,以及生物结皮盖度对λ的影响,并修订了λ;在此基础上,采用陕西省安塞县纸坊沟流域生物结皮径流小区的模拟降雨试验数据校验了参数修订后的模型。结果表明: 生物结皮坡面S与F的关系式为: S/F=2.5×60/T(其中T为降雨历时);模型参数λ与生物结皮盖度(C_BSC)呈极显著负相关关系,二者关系式为: λ=0.0791×e^{(-0.015×C_BSC}),R²=0.60;较λ取标准值,依生物结皮盖度修订λ后,SCS-CN模型Nash效率系数提高338.7%,合格率提升16.1%。研究结果为黄土高原生物结皮坡面λ的确定提供了科学依据,对准确评估黄土高原退耕还林(草)工程的水文效应具有重要意义。     

Aurora-A激酶对急性胰腺炎大鼠肺脏损伤的修复作用研究

摘要 目的：探讨与研究Aurora-A激酶对急性胰腺炎大鼠肺脏损伤的修复作用。方法：36只雄性SD大鼠均分为三组：对照组、模型组与Aurora-A组。对照组进行假手术操作,模型组建立急性胰腺炎模型后给予注射等量生理盐水治疗,Aurora-A组建立急性胰腺炎模型后给予阴茎背静脉注射鼠Aurora-A类因子-MLN8054 10 mg/kg治疗,记录大鼠肺脏损伤的修复情况。结果：造模过程中无大鼠死亡情况发生,模型组与Aurora-A组造模后2 w与4 w的肺组织病理评分、血清中性粒细胞弹性蛋白酶(neutrophil elastase,NE)与髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)含量、肺组织W/D、肺组织蛋白激酶B(AKT)、细胞外信号调节激酶1(ERK1)蛋白相对表达水平都高于对照组(P<0.05),Aurora-A组少于模型组(P<0.05)。结论：Aurora-A激酶在急性胰腺炎大鼠的应用能抑制Akt/ERK信号通路激活,减少血清NE与MPO的表达,从而促进肺脏损伤修复。     

脓毒症患儿血清SAA、PCT、CRP水平与预后的关系及其诊断价值分析

摘要 目的：探讨脓毒症患儿血清淀粉样蛋白A（SAA）、降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）与预后的关系,并分析三者对脓毒症的诊断价值。方法：纳入我院于2016年8月～2020年6月期间收治的脓毒症患儿60例开展回顾性研究,作为脓毒症组,选取同期于我院进行体检的健康儿童40例作为对照组,比较两组血清SAA、PCT、CRP水平。根据脓毒症患儿1个月内的生存、死亡情况,分成生存组（n=42）、死亡组（n=18）,比较两组临床资料及血清SAA、PCT、CRP水平,经COX回归模型分析脓毒症患儿死亡的危险因素。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析血清SAA、PCT、CRP对脓毒症的诊断价值。结果：脓毒症组血清SAA、PCT、CRP水平显著高于对照组（P＜0.05）。死亡组器官障碍数量＞2个、脓毒性休克患儿占比分别为55.56%、44.44%,显著高于生存组的19.05%、9.52%（P＜0.05）;死亡组入院后1 h内使用抗菌治疗患儿占比为38.89%,显著低于生存组的69.05%（P＜0.05）;死亡组血清SAA、PCT、CRP水平高于生存组（P＜0.05）。COX多因素分析结果显示,器官障碍数量＞2、脓毒性休克及血清SAA、PCT、CRP水平升高是脓毒症患儿死亡的危险因素（P＜0.05）,而入院后1 h内使用抗菌治疗是脓毒症患儿死亡风险的保护性因素（P＜0.05）。血清SAA、PCT、CRP单独及三者联合诊断脓毒症的曲线下面积（AUC）分别为0.808、0.780、0.761、0.912。结论：脓毒症患儿血清SAA、PCT、CRP明显升高,三者升高均为脓毒症患儿死亡的危险因素,且对脓毒症具有一定诊断价值。     

来源卤化二型聚酮类生物合成基因簇的两种关键功能基因鉴定与表达

为催化卤化产物,挖掘具有生物活性的新卤化物提供新的方法途径,拟构建卤化酶原核表达载体催化天然卤化物的卤化过程。对链霉菌Streptomyces sp. FJS31-2基因组中一个II型PKS类产物zunyimycin生物合成基因簇进行系列分析,针对其中的后修饰酶卤化酶基因和单加氧酶基因进行原核表达纯化。通过分子生物学手段成功构建卤化酶基因(65 kD)和单加氧酶基因(37 kD)的原核表达载体,并对其进行鉴定。卤化酶和单加氧酶在催化化合物的卤化过程中,会产生疑似新卤化产物。     

药用甘草组织培养生产黄酮的研究进展

甘草是驰名中外的中药材,有"十方九草"之称,甘草黄酮为其主要成分之一,不仅具有消炎保肝、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和抗菌等药用功效,还可用于食品、化妆品等工业生产中。本文介绍了甘草黄酮的种类、组织化学定位,并着重总结了黄酮的组织培养获得途径及生物合成调控的影响因素,在此基础上,对今后的研究及应用进行了分析和展望,旨在为更好地开发利用甘草黄酮提供一定的依据。