在氧化石墨烯(GO)膜通道内引入离子化基团, 可通过静电作用吸附更多的水分子, 有望实现更高效的水分子渗透。研究采用真空抽滤方法将离子化的碱性氨基酸赖氨酸(Lys)引入GO膜内, 通过共价交联制备出 Lys(Na+)-GO复合膜。赖氨酸分子两端的氨基与GO可交联形成C-N共价键, 从而对膜结构进行调控使其更加规整有序, 并将离子化羧酸根引入氧化石墨烯通道中。相比于未离子化的赖氨酸, 离子化的赖氨酸中荷负电的羧酸根通过静电作用提高了与水分子的作用力, 增强了膜的亲水性。通过物理结构和化学结构调控的协同作用, 面向不同的水/醇分离体系, Lys(Na+)-GO复合膜的渗透通量和分离因子得到同时提升。在40 ℃下, 对质量分数90%的乙醇/水、正丁醇/水以及异丙醇/水体系进行渗透汽化测试, Lys(Na+)(10)-GO膜(抽滤溶液中Lys(Na+)与GO的质量比为10)的渗透通量分别达到882、2461和1127 g/(m2·h), 渗透侧水的质量分数分别达到95.38%、99.11%和99.42%。
氧化石墨烯膜 离子化氨基酸 亲水改性 水/醇分离 渗透汽化 graphene oxide membrane ionized amino acid hydrophilic modification water/alcohol separation pervaporation
1 湖南第一师范学院物理与化学学院，湖南 长沙 410205
2 湖南理工学院信息科学与工程学院， 湖南 岳阳 414006
提出和实验论证了基于量子弱测量系统的高分辨氨基酸种类识别方案，并探究了分辨率的提升规律。该量子弱测量系统利用氨基酸溶液的旋光角充当系统的后选择角，将放大后的光自旋霍尔效应位移作为探针识别氨基酸的种类，通过改变入射角可以提升该系统对旋光角的分辨率。通过合理设计BK7-介质结构界面，使其分辨率比单纯BK7玻璃界面有两个数量级的提升，可达 （）/。这些研究将为氨基酸种类的高精度识别提供理论基础，并拓展量子弱测量的应用范围。
量子光学 量子弱测量 氨基酸种类 光自旋霍尔效应位移 光学学报
2022, 42(22): 2227001
山东理工大学资源与环境工程学院, 淄博 255000
无水碳酸镁晶体作为一种新型无机功能材料引起了研究者们的广泛关注。以氯化镁为原料, 碳酸钠为沉淀剂, 合成了无水碳酸镁晶体, 再以甘氨酸、组氨酸、丙氨酸及L-天门冬氨酸四种不同种类氨基酸作为添加剂, 调控其结晶的粒度及形貌。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪对合成产物进行表征, 分析不同种类氨基酸对合成的无水碳酸镁晶体物相结构和形貌的影响。结果表明: 在组氨酸调控下合成的无水碳酸镁结晶纯度高, 生成的产物中n(Mg2+)∶n(CO2-3)为1∶0.94; L-天门冬氨酸调控合成的晶体纯度次之; 甘氨酸和丙氨酸调控合成的晶体中掺杂大量碱式碳酸镁晶体。在组氨酸、L-天门冬氨酸、甘氨酸及丙氨酸四种氨基酸调控作用下, 晶体结晶形貌依次呈凸面球三角形状、近球状、球状及不规则状, 且无水碳酸镁晶体粒径分布均呈先上升后振荡下降最后小粒径拖尾的趋势。以上研究结果为无水碳酸镁晶体的仿生合成提供了参考。
氨基酸 官能团 无水碳酸镁 粒度分布 水热合成 微观结构 amino acid functional group anhydrous magnesium carbonate particle size distribution hydrothermal synthesis microstructure
1 湖南省微生物研究院, 长沙 410009
2 湖南省农用微生物应用工程技术研究中心, 长沙 410009
为了提高凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)X3角蛋白酶的水解效率, 对其粗酶液的酶学性质及降解羽毛角蛋白的效果进行了研究。结果表明, 粗酶液的最适反应温度为60℃, 最适pH为7.0～8.0, 在70～80℃时具有较好的热稳定性。金属离子中Ca2+、Mn2+对角蛋白酶活性起促进作用, Cu2+、Ni2+强烈抑制角蛋白酶活性, 而Na+、Mg2+、Fe3+对酶活性无显著影响。化学试剂苯甲基磺酰氟(PMSF)、乙二胺四乙酸(EDTA)对酶活性有较强的抑制作用, β-巯基乙醇和二硫基苏糖醇(DTT)可显著提高酶活性, 十二烷基磺酸钠(SDS)和二甲基亚砜(DMSO)对酶活性没有显著影响。优化条件下降解羽毛, 产物中游离氨基酸的总量高达4.322 6 mg/mL, 主要种类为缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸。研究结果为菌株X3酶解角蛋白废弃物提供了技术支撑。
凝结芽孢杆菌 角蛋白酶 酶学性质 羽毛角蛋白 游离氨基酸 Bacillus coagulans keratinase enzyme characteristics feather keratin free amino acid
1 云南白药集团健康产品有限公司，昆明 650217
2 昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明 650093
本文研究了甘氨酸(Gly)和氧化石墨烯(GO)复合改性羟基磷灰石(Gly/GO/HA)，以及天冬氨酸(Asp)和GO复合改性羟基磷灰石(Asp/GO/HA)对酸蚀人牙釉质(HE)体外再矿化的影响。通过CCK-8法测定不同复合材料的细胞毒性，通过场发射扫描电镜、EDX能谱分析、X射线衍射和显微硬度测试，对再矿化前/后HE表面及剖面形貌、表面元素组成、表面成分结构和表面力学性能进行表征。结果表明: Gly/GO/HA和Asp/GO/HA均有良好的安全性和生物相容性，且均能使酸蚀HE得到一定的修复，其中Gly/GO/HA对酸蚀HE表面和深层脱矿的修复效果优于Asp/GO/HA。
氨基酸 氧化石墨烯 羟基磷灰石 牙釉质 再矿化 细胞毒性 amino acid graphene oxide hydroxyapatite enamel remineralization cytotoxicity
贵州师范大学荞麦产业技术研究中心, 贵州 贵阳 550001
荞麦籽粒中富含谷类作物比较缺乏的赖氨酸, 使其不同于其他作物, 具有较高经济价值。 传统氨基酸测定费时且昂贵, 为满足金苦荞育种工作的需要, 选用近红外光谱技术结合人工神经网络的算法建立快速检测金苦荞叶片中氨基酸含量的近红外模型。 使用氨基酸含量差异较大的样品255个, 扫描光谱后测定其化学值。 研究发现样品苏氨酸(Thr)含量范围是5.307~14.374 mg·g-1; 缬氨酸(Val)含量范围是6.137~16.204 mg·g-1; 甲硫氨酸(Met)含量范围是0.308~3.049 mg·g-1; 异亮氨酸(Ile)含量范围是5.259~14.134 mg·g-1; 亮氨酸(Leu)含量范围是9.730~26.061 mg·g-1; 苯丙氨酸(Phe)含量范围是5.936~17.223 mg·g-1; 赖氨酸(Lys)含量范围是6.640~17.280 mg·g-1; 谷氨酸(Glu)含量范围是10.984~27.740 mg·g-1; 天冬氨酸(Asp)含量范围是6.437~17.280 mg·g-1; 丝氨酸(Ser)含量范围是3.467~8.312 mg·g-1; 精氨酸(Arg)含量范围是4.937~14.772 mg·g-1; 丙氨酸(Ala)含量范围是3.329~6.885 mg·g-1; 组氨酸(His)含量范围是1.946~4.798 mg·g-1; 甘氨酸(Gly)含量范围是4.196~9.264 mg·g-1; 脯氨酸(Pro)含量范围是1.024~5.672 mg·g-1; 酪氨酸(Tyr)含量范围是0.176~1.173 mg·g-1; 半胱氨酸(Cys)含量范围是0.422~1.926 mg·g-1。 每次随机选取50个样品建设模型, 以4:1的比例随机分为训练集和测试集。 数据进行归一化处理后, 使用神经网络结构1102-9-1进行模型建设。 利用多次学习的方式建立了较优模型, 其中Arg和Asp近红外模型的仿真测试结果最好, 预测值与真实值的相关系数(R2)均大于0.97, 平均相对误差(RSD)也小于10%; 另外Leu, Val, Tyr, Ile, Ser, Ala, Thr, His, Phe, Gly和Lys模型的R2均大于0.90, 模型仿真测试数据的RSD小于10%, 模型均可用; Met与Cys的模型进行仿真测试时, 其预测值与真实值的R2均大于0.78, 但RSD大于10%, 模型不可用。 结果表明, 金苦荞叶片的氨基酸含量高, 有极高应用价值, 近红外光谱技术结合人工神经网络的分析方法可应用于金苦荞氨基酸含量的预测, 为高品质荞麦育种工作提供了便利。
荞麦 近红外 人工神经网络 氨基酸 模型 Buckwheat Near infrared spectroscopy Artificial neural network Amino acid Model
1 1.同济大学 材料科学与工程学院, 上海 201804
2 2.伽蓝(集团)股份有限公司, 上海 200030
3 3.上海三悠树脂有限公司, 上海 201818
硼硅酸盐生物活性玻璃基(Borosilicate bioactive glass-based, BBG)骨水泥由于其优异的生物活性和生物降解性, 在治疗骨质疏松性骨折以及骨肿瘤、骨创伤、骨髓炎等疾病方面具有重要的应用前景, 受到人们的广泛关注。为进一步了解氨基酸对其植入生物体内后的矿化影响, 本研究在常规的SBF溶液中添加了不同种类及浓度的氨基酸物质, 重点研究对植入体表面形貌的影响。同时为在矿化过程中同步形成白磷钙矿(Whitlockite, WH)和羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA), 调整了SBF溶液的温度以及酸碱度和Mg2+浓度, 研究了不同SBF溶液中BBG骨水泥表面形成的矿化产物。研究结果表明, 不同的氨基酸及浓度的变化对矿化产物的影响有较大差异, 天冬氨酸和赖氨酸的浓度变化影响矿物的长径比, 而甘氨酸对矿物形貌的影响较小。将硼硅酸盐生物活性玻璃压片放置在70 ℃下的高Mg2+浓度的酸性(pH=3.5)SBF溶液中浸泡一定时间后, 能够获得HA/WH的复相矿物。
模拟体液 氨基酸 硼硅酸盐生物活性玻璃基骨水泥 白磷钙矿 羟基磷灰石 simulated boby fluid amino acid borosilicate bioactive glass-based bone cement whitlickite hydroxyapatite
1 Department of Chemistry, Faculty of Applied Science, Umm Al-Qura University, Makkah, P.O.9168 Zip Code 21955, Saudi Arabia
2 Nutrition and Food Sciences Dept., Home Economic College, Princess Nourah Bint Abdulrahman University, Riyadh, Saudi Arabia
3 Department of Chemistry, Faculty of Science, Zagazig University, Egypt
4 Department of Chemistry, Faculty of Science, Port Said, Port Said University, Egypt
5 Chemistry Department, Faculty of Science, Taif University, P. O. Box 888, Al-Hawiah, Taif 21974, Saudi Arabia
光谱学与光谱分析
2019, 39(7): 2316
1 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
2 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心, 北京 100081
沙生植物资源量大、 生长快、 占地面积广, 是改善环境和治理荒漠化的主要植物, 但其饲用价值没有得到充分利用。 目前由于畜牧业的规模化、 集约化发展, 出现牧草匮乏, 商品牧草供应量严重不足, 导致畜草矛盾日益增加。 沙生植物平茬收获, 充分挖掘沙生植物的潜在饲用价值, 开发、 生产非常规饲料, 对推动我国荒漠、 半荒漠地区的畜牧业发展和生态修复至关重要。 选择内蒙古阿拉善左旗珍珠猪毛菜(简称珍珠)、 红砂、 油蒿、 骆驼刺、 柠条锦鸡儿(简称柠条) 和沙米六种常见沙生植物为研究对象, 利用光谱学方法测定样品中粗蛋白(CP)、 粗脂肪(EE)、 粗纤维(CF)、 钾(K)、 钠(Na)和钙(Ca)等14种营养成分和亮氨酸(Leu)、 赖氨酸(Lys)、 蛋氨酸(Met)、 胱氨酸(Cys)、 苏氨酸(Thr)等17种氨基酸含量, 并与四种常规饲料(优质玉米、 NT-2级稻谷、 GB-2级大豆和GB-3级苜蓿草粉)进行比较, 获得沙生植物营养价值和潜在饲用价值的评价结果。 结果表明: (1)六种沙生植物的CP含量、 EE含量和矿物元素含量均处于较高水平, CF含量高于泌乳母牛日粮中CF占日粮干物质的13%, 等同于或优于以上四种常规饲料。(2)该研究中氨基酸含量和氨基酸化学评分(CS)的结果为: 六种沙生植物都含有17种氨基酸, 且组成较为均衡。 其中油蒿、 骆驼刺、 柠条和沙米中的必需氨基酸含量及营养价值均高于优质玉米和NT-2级稻谷。 Leu和Lys分别是3种沙生植物红砂、 骆驼刺、 柠条和珍珠、 优质玉米、 NT-2级稻谷的第一限制氨基酸, 而Thr和Met+Cys分别是油蒿和沙米、 GB-2级大豆、 GB-3级苜蓿草粉的第一限制氨基酸。(3)主成分分析结果表明, 珍珠、 柠条和沙米的营养价值高于常规饲料GB-3级苜蓿草粉, 且六种沙生植物的营养价值均高于优质玉米和NY-2级稻谷。 综上表明, 研究区常见的六种沙生植物不仅具有生长快、 地上生物量大和耐刈割等特点, 更具有较大的饲用开发潜力, 是荒漠、 半荒漠地区良好的饲料来源, 研究结果为指导饲料氨基酸的平衡和合成氨基酸提供可信的实验依据和理论依据。
内蒙古阿拉善左旗 沙生植物 营养成分 氨基酸组成 饲用价值 Inner Mongolia Alxa Left Banner Psammophytes Nutritional composition Amino acid composition Feeding value
河北大学化学与环境学院 河北省分析科学技术重点实验室, 河北 保定 071002
以同步荧光法研究了298, 310, 318 K下硝苯地平(NDP)与胃蛋白酶(PEP)的荧光基团酪氨酸残基(P-Tyr)、色氨酸残基(P-Trp)之间的相互作用。表明药物以动态猝灭的方式猝灭P-Tyr、P-Trp的荧光, 结合位点数n为1, 主要作用力是疏水作用。310 K时NDP与PEP氨基酸残基反应的荧光猝灭比率份数P-Trp 53.43%>P-Tyr 46.57%, 结合位置更靠近P-Trp, NDP与蛋白结合率P-Tyr: 69.43%~87.15%, P-Trp: 73.64%~90.60%, 分别建立了结合模型。且Hill系数nH约为1, 该结合与后继配体无协同作用。结合距离r都小于7 nm, 则NDP与P-Tyr、P-Trp之间都存在非辐射能量转移。
同步荧光法 硝苯地平 胃蛋白酶 氨基酸残基 作用机制 synchronous fluorometry nifedipine pepsin amino acid residues interaction mechanism
