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聚集诱导发光(AIE)分子具有优异的抗光漂白性、生物相容性和高发射强度等优点,能够从根本上解决传统有机荧光分子存在的聚集诱导猝灭(ACQ)问题。AIE荧光材料的兴起,为分析检测、生物成像等领域提供了新的选择。其中,三苯胺作为经典的AIE分子骨架,易于引入多种官能团,合成丰富多样的三苯胺衍生物,本论文中,设计并合成了两种基于三苯胺骨架的AIE分子,用于致病菌的检测和光动力杀灭。具体研究内容如下:1.设MLN4924配制计合成了含有邻羟基苯甲醛结构的三苯胺衍生物TPA-OH,该分子具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质和AIE特性。在TPA-OH分子的羟基上引入β-半乳糖苷酶的特异性识别基团,进一步合成了探针TPA-gal,ESIPT过程从而被阻断,导致荧光关闭。TPA-gal能够特异性地识别β-半乳糖苷酶,被水解为TPA-OH,ESIPT过程重新恢复,体系呈现荧光开启现象。通过荧光强度的变化进而实现对β-半乳糖苷酶的特异性定量检测,体系荧光强度与β-半乳糖苷酶浓度在5-250 U/L及250-1000U/L分别存在良好的线性关系,检出限低至3.64 U/L。同时,使用噬菌体偶联的磁珠(p MBs)对大肠杆菌O157:H7进行分离和富集,并裂解大肠杆菌O157:H7释放出β-半乳糖苷酶,进而实现大肠杆菌O157:H7的特异性定量检测。该方法还能有效削弱检测基质的影响,Medical translation application software成功用于水样及牛奶中10-10~6 CFU/m L大肠杆菌O157:H7的定量检测,体系荧光强度与大肠杆菌O157:H7浓度的对数均存在良好的线性关系。探针TPA-gal易于制备,具有良好的选择性、灵敏度以及较好的实际样品检测能力。2.设计合成了基于三苯胺骨架的AIE分子TTQ-PF_6,该化合物具有强D-π-A结构,大的斯托克斯位移,能够有效地产生活性氧。成功将TTQ-PF_6用于光动力抗菌,通过扫描电镜验证了抗菌效果,并在一定程度上实现了对细菌的选择性荧光成像。此外,MTT法细胞毒性实验表明分子TTQ-PF_6对小鼠巨噬RaLY2157299体内w细胞的毒性较低,进而建立了感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的小鼠模型。经过TTQ-PF_6光动力治疗的小鼠恢复速度提高(伤口相对面积～10%),且效果略优于治疗MRSA感染的抗生素万古霉素Van(伤口相对面积～13%),显示出优良的体内抗菌活性。利用不同原理设计合成的基于三苯胺骨架的AIE分子,均表现出优良的光物理性质,成功用作酶活性、细菌检测的荧光探针以及光动力杀菌材料,为其在分析检测、生物医学以及环境中的应用提供了良好的基础,具有广阔的应用前景。

西瓜花叶病毒（watermelon mosaic virus,WMV）是危害瓜类作物的一种主要病毒，笔者分析了西葫芦分离物CH99/69的基因组序列和分子变异，构建了具有侵染性的全长cSAG试剂DNA克隆。结果显immune response示，CH99/69分离物基因组全长为10 0Regorafenib47 nt，与其他分离物的全基因组核苷酸、多聚蛋白核苷酸和多聚蛋白氨基酸的序列一致性分别为81.40%～94.80%、81.40%～94.70%、88.40%～97.20%。基于全基因组序列的系统进化分析显示，CH99/69与中国的Urumqi火参果分离物、WMV-WS西葫芦分离物和法国的WMV-Fr西葫芦分离物亲缘关系较近，它们均聚于Ⅰ组中，而与中国的WMV-Pg人参分离物、WMV-GZca臭椿分离物、hollyhock蜀葵分离物亲缘关系最远。接种试验显示，CH99/69分离物的克隆具有侵染性，能系统侵染甜瓜、西瓜、西葫芦和瓠瓜，经接种产生的病毒后代能够通过摩擦接种进行侵染。

蛋黄(EY)富含维生素、脂质、蛋白质和矿物质等,是人体膳食营养的重要来源。鸡蛋蛋黄经水稀释和离心后可以分为卵黄颗粒(EYG)和卵黄浆质(EYP)两种组分。当前,关于蛋黄及其组分的研究主要集中在物理及化学处理对卵黄颗粒结构或功能特性的影响以及协同效应,而缺乏对于EYG和EYP中小分子营养物质种类和丰度的详细比较。因此,本课题针对蛋黄中的小分子营养物质,将分别运用脂质组、代谢组、元素分析,对EY、EYG和EYP的脂质、代谢物、矿物元素进行鉴定和定量对比分析。在此基础上,以EYG为主要成分,研究对钙的负载及开发高钙卵黄颗粒片剂。主要研究结果如下:蛋黄及其组分的脂质组分析。蛋黄及其组分确认细节的主要营养素测定结果显示,EY、EYG和EYP所有营养素含量均有显著性差异。其中,EYP的粗脂肪含量最高;总蛋白质和灰分的含量均为EYG最高(总蛋白质含量:EYG/EY=1.94、EYG/EYP=2.75;灰分含量:EYG/EY=2.17、EYG/EYP=2.64),并且,EYG中的磷脂相对含量较高。结果表明,相较于EY和EYP,EYG的营养价值更高。蛋黄及其组分的脂质分子,显示出丰富的多样性。基于液相色谱-串联质谱法的脂质组分析显示,共鉴定到702种脂质分子,主要包括136种甘油三酯、112种磷脂酰胆碱、104种磷脂酰乙醇胺和50种溶血磷脂酰胆碱等。定量比较表明,EY、EYG和EYP三组样品两两相比,分别有171种(EY/EYG)、49种(EY/EYP)和186种(EYG/EYP)差异丰度脂质(FC>2或者<0.5,VIP≥1)。磷脂是EY和EYG、EY和EYP对比中具有代表性的差异丰度的脂类;而甘油三酯是EYG和EYP之间最具代表性的差异丰度的脂类。二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸主要存在于EY的磷脂中。蛋黄及其组分中小分子代谢物分析。代谢组分析显示,蛋黄及其组分中共鉴定到588种小分子代谢物,其中,主要以甘油磷脂(51.59%-66.46%),氨基酸及其代谢物(27.06%-39.81%)和辅酶和维生素(1.21%-1.84%)为主。甘油磷脂中溶血磷脂酰胆碱(36.48%-47.49%)、溶血磷脂酰乙醇胺(15.02%-18.84%)丰度较高。溶血磷脂酰胆碱在蛋黄及其组分中无显著差异,而溶血磷脂酰乙醇胺在EY和EYG中差异显著。氨基酸及其衍生物中,EY、EYG和EYP中的氨基酸(19.21%-28.99%)存在显著性差异,其中DL-亮氨酸(5.42%-9.03%)丰度最高。辅酶和维生素中,泛酸(0.56%-1.56%)丰度最高且在三种样品中存在显著性差异。在蛋黄及其组分中鉴定到许多维生素、胆碱等小分子活性成分。其中,核黄素和sn-甘油-3-磷酸胆碱均在EYP丰度较高。卵黄颗粒对钙的负载研究及高钙卵黄颗粒片剂开发。通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定蛋黄及其组分的矿物元素,结果显示,磷、钙、碘、钾、镁、钠、铁、锌,这八种矿物元素在蛋黄及其组分中含量较为丰富(均>1mg/L),并且均有显著性差异。其中,EYG中的钙含量显著高于EY、EAZD9291半抑制浓度YP。将一定浓度的EYG溶液进行碱处理后,发现其游离钙含量显著降低,即经碱处理的EYG溶液具备进一步吸附钙的潜力。通过调节p H、氯化钙浓度和EYG溶液浓度,根据EYG的质量和吸附钙的质量计算,发现卵黄颗粒大概能够再稳定吸附自身总钙的30%。傅里叶红外光谱和圆二色光谱发现,钙负载没有改变卵黄颗粒的吸收峰位置,但将其蛋白结构从β-转角变为β-折叠。钙负载后卵黄颗粒热稳定性得到提高。经碱处理并进行钙负载处理后卵黄颗粒粉末的微观形貌由聚集状态变为板结状。将卵黄颗粒负载钙的粉末添加辅料按照设定处方,并使用直接压片法制备片剂,根据中国药典(2020版)对其进行检查,片剂性能均符合标准。本研究综合运用脂质组、代谢组和矿物元素分析,对蛋黄及其组分中的营养物质种类和含量进行了鉴定和定量对比分析,从物质种类、含量、结构等多个维度,系统探明蛋黄及其组分(卵黄颗粒、卵黄浆质)的物质谱系。研究结果为蛋黄及其组分的全面了解、蛋黄加工及营养特性intraspecific biodiversity研究提供重要参考。

目的：探究中高危膀胱癌应用卡介苗+吡柔比星与卡介苗+吉西他滨预防术后复发的效果及对血清白蛋白/球蛋白比值（AGR）、对氧磷酶1(PON1)的影响。方法：选取2021年10月至2022年4月本院80例中高危膀胱癌患者，随机分为两组，各40例。两组均行经尿道膀胱肿瘤切除术治疗，对照组术后给予吡柔比星联合卡介苗膀胱灌注，研究组术后给予吉西他滨联合卡介苗膀胱灌注。比较两组治疗效果、血清肿瘤标志物[分泌型蛋白Dickkopf(DKK)、膀胱癌特异性核基质蛋白-1(BLCA-1)、β2-微球蛋白（β2-MG）]、新血管生成Taurine采购因子[血管内皮生长因子（VEGF）、成纤Tezacaftor浓度维细胞生长因子（FGF）]、AGR、PON1水平、生活质量[生活质量核心问卷量表（EORTC QLQ-C30）]、功能状态[功能状态评分标准（KPS）]、不良反应，术后随访1年，统计比较两组术后1年复发率。结果：研究组治疗总有效率92.50%(37/40)，高central nervous system fungal infections于对照组的75.00%(30/40)(P<0.05)；研究组术后1个月、3个月、6个月血清DKK、BLCA-1、β2-MG、VEGF、FGF、AGR水平低于对照组，PON1水平高于对照组（P<0.05）；研究组术后1个月、3个月、6个月EORTC QLQ-C30、KPS评分高于对照组（P<0.05）；研究组恶心/呕吐、腹泻、白细胞减少、膀胱炎发生率低于对照组（P<0.05）；研究组术后1年复发率低于对照组（P<0.05）。结论：相较吡柔比星联合卡介苗，中高危膀胱癌应用吉西他滨联合卡介苗治疗效果更为显著，可抑制肿瘤血管生成，调节AGR、PON1水平，预防术后复发，提升生活质量，改善功能状态，且安全性更高。

松露极具开发潜力，但货架期短，容易腐败，运输储藏条件限制了其发展。本文选取干燥方式较为温和的真空冷冻干燥技术研究三种成熟的黑松露、白松露和母松露在新鲜、干燥后和复水处理状态下的呈味物质：可溶性糖及糖醇、有机酸、游离氨基酸、5’-核苷酸和呈香物质的变化。并结合感官评价进行分析。结果表明：黑松露的可溶性糖及糖醇含量在干燥和Gefitinib-based PROTAC 3采购复水的状态下变化不大，而白松露损失严重，仅为新鲜状态下的18.19%；黑松露在干燥复水后有机酸含量均高于新鲜状态，白松露和母松露复水后有机酸含量分别损selleck抑制剂失了54.32%和61.72%；黑松露在干燥复水后游离氨基酸含量有所增加，复水后的白松露和母松露较新鲜状态下损失严重；三种松露的呈味核苷酸TAV值均小于1对其风味没有贡献；香气方面，黑松露在复水后最接近新鲜状态下的松露的香气，而白松露的香气损失最为严重，在复水后Amperometric biosensor与新鲜状态的松露有很大的差异，醇类和酮类香气物质损失严重，酸类物质大量上升，母松露复水后香气差异介于黑松露和白松露之间。研究表明在生产应用中可以利用真空冷冻干燥技术对黑松露进行处理。

目的：探究白及多糖对溃疡性结肠炎（UC）大鼠核因子κB(NF-κB)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/半胱天冬酶-1(caspase-1)通路蛋白表达及对肠道屏障损伤的影响。方法：采用三硝基苯磺酸（TNBS）+乙醇法建立UC模型，并将SD大鼠随机分为空白组、Emphysematous hepatitis模型组、白及多糖低（100 mg/kg）、中（200 mg/kg）、高（400 mg/kg）剂量组、柳氮磺胺吡啶阳性组（0.67 g/kg），除空白组外，其余各组均建立UC模型。白及多糖低、中、高剂量组和阳性组分别灌胃给予相应剂量白及多糖和柳氮磺胺吡啶，空白组和模型组灌胃给予10 ml/kg生理盐水，各组大鼠连续给药2周，1次/d。末次给药12 h后，观察大鼠一般行为并对大鼠进行疾病活动指数（DAI）评分；取大鼠结肠组织，苏木精-伊红染色观察组织病理形态；ELISA检测结肠组织髓过氧化物酶（MPO）、炎症因子IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平及肠道屏障功能受损指标二胺氧化酶（DAO）和肠型脂肪酸结合蛋白（i-FABP）水平；Western blot检测结肠组织通路蛋白NF-κB p65、磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达。结果：与空白组比较，模型组大鼠形体消瘦、大便稀溏、结肠组织可见黏膜溃疡、充血、扩张及炎症细胞浸润等病理损伤，DAI评分、结肠组织MPO、IL-1β及TNF-α含量、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达均升高（P<0.05）,DAO和i-FABP含量均降低（P<0.05）。与模型组比较，白及多糖各剂量组及柳氮磺胺吡啶组大鼠DAI评分、结肠组织病理损伤程度、MPO、IL-1β及TNF-α含量、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达均降低（P<0.05）,DAO和i-FABP含量均升高（P<0.05），且呈剂量依赖性，IACS-010759配制高剂量白及多糖改善效果与柳氮磺胺吡啶相近（P>0.05）。结论：白及多糖可抑制NF-κB/NLRP3/caspase-1通AZD2281小鼠路激活，降低炎症反应和肠屏障损伤，改善UC症状和肠黏膜损伤。

全程硝化菌(comammox)的发现打破了过去对于传统硝化过程的认知,它能够直接将氨氮氧化为硝酸盐,且需要的能量更低。自发现全程硝化菌以来,人们对于全程硝化菌的环境分布、富集培养及生理生化特性开展了大量的研究,但由于发现时间较短,目前对于comammox在自然环境中的潜在生态位分化、生理生化特性等仍有许多不明之处。黄河入海口是海陆相互作用的特殊区域,环境过程复杂多变,研究该区域全程硝化菌的分布,对了解环境因素对comammox影响至关重要,也为实验室富集环境参数设置提供参考。羟胺(NH2OH)作为comammox的中间产物,是研究其生理生化特性的关键一环,因此研究羟胺对comammox的影响机制,对进一步探究其生理生化特性具有重要意义。本论文以全程硝化菌为研究对象,从自然生态环境分布和实验室研究两方面开展研究。首先,在黄河入海口近岸生态系统的3个生境中(远望楼入海口、湿地、雁湖)开展调研,探究其在自然生态系统中的分布规律和菌群结构。然后在调研的基础上运行R1、R2两个序批式膜生物反应器(SBBR)来进行实验室富集培养。在成功富集后,R1保持富集条件不变,R2中加入羟胺,通过分析实验过程中氮素转化、comammox活性、微生物群落结构和丰度变化等来探究中间产物对comammox的影响机制。主要取得研究成果如下:(1)Comammox在水生生态系统和沉积物中普遍存在。在黄河入海口近岸生态系统的各个站点都检测到全程硝化菌的存在,但在3个生境中comammox的基因丰度存在较大差异,其中雁湖湖底沉积物中comammox的丰度最高,远望楼入海口沉积物中comammox的丰度最低。(2)环境因子对comammox的分布影响显著。Comammox的丰度与pH和盐度呈负相关,与TC、TN、NH4+和NO3-呈正相关。Comammox的丰度与NH4-的相关性低于AOA和AOB,这表明comammox对氨氮的亲和力更高。(3)基于前期调研,在pH为7±0.1、低氨氮浓度的寡营养环境下进行实验室富集,120天后,反应器内氨氮去除率稳定在80%以上,R1、R2中comammox的基因拷贝数达 2.28 × 107±2.61 × 106和 2.75 × 107±1.24 × 106 Dinaciclib分子量copies/g dry weight,是接种污泥的20多倍,说明此时comammox已经得到有效富集。(4)在添加羟胺阶段,两个反应器的氮素转化和微生物群落结构出现明显PLX5622生产商差异。R2反应器内氨氮去除率和出水硝酸盐浓度均低于R1,comammox的活性出现下降趋势,由富集阶段的28.3±1.42 mg-N/(Kg·d)下降至14.6± 1.02 mg-N/(Kg·d);R1反应器内comammox的基因丰度是R2的2.51倍;Nitrospira(硝化螺旋菌属)的相对丰度是R2的3.99倍。说明长期添加羟胺会对comammox的活性和生长产生抑制作用。(5)在添加羟胺阶段,分析反应器内微生物分泌胞外聚合物的变化,结果发现,Rl、R2反应器内comammox分泌的蛋白质量分别为79.76±4.91和155.19±0 mg/g VSS。由此可见,羟胺添加会对comammox胞外聚合物的分泌产生影响,刺激comammox分泌的更多的蛋白质,从而使得活性污泥的沉降性能增强,lung immune cells但也导致了传质效率降低,进而导致底物摄取不足而使脱氮性能下降。(6)在添加羟胺对全程硝化菌产生持续稳定的抑制作用后,停止添加羟胺,comammox的活性和丰度逐渐恢复。停止添加羟胺后,R2反应器的出水水质逐渐恢复,.在此阶段,comammox的活性为91.1±2.73 mg-N/(Kg-d),是添加羟胺阶段的 6.24 倍;comammox 基因丰度为 3.36×109±2.44×108 copies/g dry weight,是停止添加羟胺时的34.67倍;Nirospira的相对丰度为42.84%,较添加羟胺阶段也显著升高。由此说明,羟胺对comammox的抑制作用是可逆的,在停止添加后能够逐渐恢复。

纳米医学的发展为癌症治疗提供了先进的治疗策略。基于超分子聚合物构建的纳米递送平台在癌症治疗中展现出广阔的应用前景,与传统聚合物不同,超分子聚合物的构建砌块可引入共价或可逆的非共价相互作用连接,能够更加简易和高效的将生物刺激响应特性整合到超分子聚合物中。环糊精作为一类大环低聚糖,是一种食品级天然产物,具有良好的生物相容性、生物降解性和低免疫原性等独特优势。此外,环糊精丰富的可修饰基团可用于枝接药物分子以优化其物理化学性质而且还可通过分子识别作用成为药物小分子的天然容器。近年来,基于环糊精的超分子纳米平台被报道可改善药物分子的生物利用度和稳定性,从而增强肿瘤治疗。然而,针对肿瘤微环境(TME)的刺激响应型功能化超分子纳米载体作为肿瘤治疗的应对策略还有待进一步完善。刺激敏感响应的纳米载体不仅仅有利于活性药物的按需释放或控制释放,而且有利于促进药物在肿瘤部位的积累,通过改变结构或大小构象,以增强穿透,从而最大限度地降低副反应来达到最优肿瘤治疗效果,用于抗肿瘤治疗。因此,构建具有生物响应基元的环糊精超分SCH772984研究购买子纳米递送平台是一种有前景的抗肿瘤策略。本研究构建了一种具有还原响应性的聚环糊精网络超分子纳米递送平台(PDOP NCs)以改善药物的血液循环能力和肿瘤渗透能力,并提高其在肿瘤胞内药物释放能力和生物安全性。该聚环糊精超分子纳米笼以还原敏感的二硫键交联剂作为连接网络,将β-环糊精(β-CD)分子共价交联形成聚环糊精结构。其可为化疗药物阿霉素(DOX)的偶联提供位点。同时,聚环糊精结构能够增强基于DOX与β-CD之间的主客作用力以稳定纳米笼结构。该超分子交联结构使纳米笼具有较高的稳定性和生物安全性。得益于这种超分子结构,其能够延长药物血液循环时间并改善药物肿Medial patellofemoral ligament (MPFL)瘤聚集能力。在具有高浓度还原型谷胱甘肽(GSH)的肿瘤细胞中,PDOP NCs中的二硫键在肿瘤细胞还原物质GSH作用下发生断裂,促进DOX在肿瘤细胞内的释放,并进一步消耗GSH以缓解DOX耐药性。体内外研究表明,PDOP NCs具有较高的细胞摄取能力,可诱导显著的DNA损伤并具有较强的肿瘤渗透能力,Gefitinib体内表现出显著的抗肿瘤效果。这种基于聚环糊精构建的多功能超分子纳米笼为癌症治疗提供了一种新颖且高效的药物递送策略。

糖类在各种生物过程中发挥结构或功能作用,是自然界最丰富的生物聚合物。由于单糖残基和连接键的特殊性质,糖链比核酸、蛋白质更加多样化、复杂化且常有分支结构。通过化学合成、酶法合成及两者结合获得结构均一的寡糖、聚糖及其缀合物可以有效促进糖类化合物结构和功能研究,同时也是其应用于医药等领域的基础。近年来酶法及化学酶法糖合成蓬勃发展,不断取得突变性进展。其中,Leloir型糖基转移酶是酶genetic reversal法糖合成最常用的工具酶,但由于需要以昂贵的糖核苷酸为供体底物,限制了糖基转移酶在规模化糖合成中的应用。此外,虽然酶促糖合成反应是一个可持续、环境友好且高效的过程,但是,该方法存在一定的局限性,如ATP依赖性激酶需要辅因子ATP以及合成反应消耗纯化的酶等,成本高、费时费力且不可重复利用,这些局限性导致酶促糖合成难以实现规模化应用。因此,亟需开发高效、低成本的糖合成方法来规模化制备功能性寡糖。课题组前期建立了糖苷磷酸化酶催化寡糖合成体系,以单糖激酶合成的糖-1-磷酸为供体底物,不需糖核苷酸即可高效合成简单寡糖。在此基础上,本论文以人乳寡糖组分乳酰-N-二糖(lacto-N-biose,LNB)Smoothened Agonist小鼠的合成为例,在单糖激酶和糖苷磷酸化酶催化的合成体系中,引入聚磷酸盐激酶(polyphosphate kinase,PPK)催化的辅因子ATP再生模块,并优化LNB合成条件。最终,在不添加外源ATP和糖核苷酸的情况下,利用Erysipelotrichaceae bacterium来源的 PPK12(EbPPK)、Bifidobacterium infantis来源的半乳糖基-β1,3-N-乙酰基-D-己糖胺磷酸化酶(BiGHNP)以及Bifidobacterium longum来源的半乳糖激酶(GalK),主要以简单单糖和聚磷酸盐为底物,制备了克级LNB,收率达92%。LNB的成功制备,验证了糖苷磷酸化酶联合ATP再生制备寡糖的可行性。进而我们将ATP再生反应分别偶联7种糖苷磷酸化酶,在不添加外源ATP的情况下,制备了半乳酰-N-二糖、N,N’-二乙酰基壳二糖及其衍生物、蛋白N-聚糖核心三糖衍生物及β1,2-、β1,3-和β1.4-在内的6种天然β-甘露糖苷MK-4827 IC50,收率在40%-91%,多数产物收率在50%以上,部分可达到80%以上。此项工作建立的三酶联合寡糖合成体系克服了生物酶法合成寡糖过程中需要昂贵供体和辅因子ATP等问题,步骤简单、经济高效,有望应用于一些重要寡糖或多糖的规模化制备。随后为了进一步降低寡糖合成成本,解决酶的可重复利用问题,我们以LNB合成相关酶即EbPPK、BiGHNP和GalK为例,进行酶或重组细胞的固定化研究。首先使用聚丙烯酰胺包埋法,比较了单独固定化酶与共固定化酶、共固定化酶与共固定化细胞的活性,结果发现共固定化酶优于单独固定化酶而共固定化细胞则与共固定化酶活性相当。进而,比较三种固定化方法即聚丙烯酰胺包埋法、钙离子-海藻酸钠包埋法和CLCAs(cross-linked cell aggregates,交联细胞聚合体)固定法的效果并探究三种方法的最适共固定化条件。最终,在优化后的共固定化条件下,成功制备了可循环利用的共固定化细胞,其中聚丙烯酰胺包埋法和CLCAs固定法共固定化细胞均可循环6个批次以上,钙离子-海藻酸钠包埋法共固定化细胞机械强度差,只能循环3个批次。从形状、强度、制作方法等方面比较三种方法,发现CLCAs固定法更有优势,该方法蛋白固定率高且操作简单,为将辅因子再生联合糖苷磷酸化酶合成体系开发成更加绿色经济的寡糖制备方法奠定了基础。总之,本论文围绕酶法糖合成开展了两方面工作:第一,建立了糖苷磷酸化酶联合ATP再生的寡糖酶促合成体系,在不添加昂贵供体底物和外源ATP的情况下,以单糖和聚磷酸盐为简单底物合成了多种功能性寡糖,如人乳寡糖组分、黏蛋白型O-聚糖核心结构、念珠菌抗原寡糖及蛋白N-糖苷核心寡糖等;第二,以LNB合成相关酶为例,进行了生物催化剂固定化研究,对三种常用固定化技术进行了性能比较,成功制备了无需纯化、可重复利用的固体生物催化剂即共固定化细胞,为后续研究奠定了基础。

食源性疾病的广泛分布和不断增长是全球的公共卫生问题,其中大部分食源性疾病来自于为数不多的致病菌。食源性致病菌引起的细菌感染一直是威胁人类健康的原因之一。常规的治疗策略是抗生素治疗,但随着抗生素的过量使用或滥用,使细菌产生了一定的耐药性。光动力治疗(PDT)通过光敏剂的激发产生活性氧(ROS),对细菌具有很强的杀伤效果,同时不会使细菌产生耐药性,具有高效、安全、易于实施等优寻找更多点,是一种新的具有巨大潜力的治疗方法。本研究根据卟啉金属有机框架PCN-224的独特结构和可见光触发的性质,制备了负载万古霉素的复合纳米材料Van/PCN,以及通过静电纺丝技术将PCN-224纳米粒子负载到纳米纤维膜聚丙烯腈(PAN)上,制备了一种具有光动力杀菌功能的纳米纤维膜PAN-PCN,并采用多种技术解析了两种抗菌材料的抗菌性,并探讨了其抗菌机制。(1)以卟啉金属有机框架(PCN-224)为基础,通过负载万古霉素(Van),制备了一种复合纳米材料Van/PCN。对其的功能和性质、杀菌机理以及对细菌生物膜的破坏作用和生物相容性进行了研究。结果表明,制备获得的纳米材料Van/PCN的纳米颗粒呈相对球形,Van的加载效率为9.8%,具有良好的分散性;随着时间的推移,纳米材料Van/PCN中Van不断释放,24 h后释放量超过了40%。制备的纳米材料Van/PCN具有产生ROS的能力,在可见光照射下Van/PCN产生ROS并杀死细菌,达到与Van协同抑菌作用。Van/PCN+L组细菌细胞严重塌陷、皱缩,表面粗糙,细菌边缘部分溶解,细菌膜的通透性增加,膜电位发生改变,胞外蛋白含量增加,细胞膜的完整性被明显破坏。Van/PCN联合可见光照射后,具有优异的抗生物被膜性能,且在一定浓度范围内无细胞毒性,具有良好的生物相容性。研究所制备的光响应型复合纳米材料Van/PCN实现了高效以及广谱抗菌性,并且在生物膜清除和杀菌方面具有良好的效果,较单一的光治疗模式,毒副作用降低。(2)以聚丙烯腈(PAN)为基础,通过静电纺丝使其与PCN-224结合,制备了具有光动力杀菌作用的纳米纤维膜PAN-PCN。实验结果表明,经30min的光照处理后,PAN-PCN处理的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到99.5%和99.7%,细菌的生长曲线较其他组晚进入对数生长期,对革兰阳性(S.aureus)、革兰阴性菌(E.coli)均有较强的杀菌效果。PAN-PCN处理GNE-140细胞培养导致细菌细菌膜的完整性受到损害;可见光照射下,PAN-PCN增加了细菌膜通透性,改变了细菌膜电位,促成了细菌的死亡。制备的纳米纤维素膜PAN-PCN对鲜切莲藕具有一定的抑菌保鲜作用,在食品Students medical保鲜中有一定的应用前景。具有光动力作用的纳米纤维膜(PAN-PCN)以其优异的抗菌性能,为新型的食品保鲜膜的生产和应用提供了一定的理论依据。