灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算（共6篇）

篇1：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

采用ab initio量子化学方法和定量构效关系(QSAR)研究等理论方法,对灯盏花苷Ⅰ及其衍生物的结构和生物活性的关系进行了探讨.在6-31G水平上,量子化学从头算和QSAR的计算结果表明:当灯盏花苷Ⅰ及其衍生物作用于受体上的时候,其糖体部分是反应的活性中心,而且最高占据轨道与最低空轨道的能量差ΔE(H-L)、第5个碳原子的电荷Q(C5)是影响药物活性的`主要因素.计算得到了其药物的构效关系的方程式为:pIC50=-34.525-295.481Q(C5)-805.09[Q(C5)]2+55.876[ΔE(H-L)]2+1.233 EL2该方程为类似衍生物生物活性的预测提供了一个简单可行的方法.

作 者：李西平陈秀敏 杨晓梅 LI Xi-ping CHEN Xiu-min YANG Xiao-mei  作者单位：李西平,陈秀敏,LI Xi-ping,CHEN Xiu-min(昆明理工大学,理学院,云南昆明,650093)

杨晓梅,YANG Xiao-mei(云南中医学院,云南昆明,650093)

刊 名：昆明理工大学学报（理工版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY（SCIENCE AND TECHNOLOGY） 年，卷(期)： 33(3) 分类号：O641 关键词：灯盏花苷   定量构效关系(QSAR)   ab initio   药物提取  

篇2：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

组织活性是生物组织的微观结构和细胞内复杂生化反应的综合表现,准确及时地了解组织活性,在疾病的早期诊断、新陈代谢能力的评价、移植器官的活性监控等方面都具有重要的应用价值。

活性组织介电特性与组织的功能状态密切相关,生物组织的微观结构和生化反应是决定其介电特性表现的根本因素[1,2,3,4],但组织的功能状态的改变究竟是如何影响其介电特性的呢?Cole等[5]建立了等效电路模型,通过细胞内阻抗、细胞膜常相角单元、细胞外阻抗来模拟活性组织的介电特性,为从微观结构研究组织活性与介电特性的关系提供了理论基础。德国E Gersing[6]在1998年报道了利用电阻抗频谱判断组织活性状态的初步研究。日本学者Takuya Y等[7]研究了离体肝脏在冷冻保存过程中的电导率和介电常数与细胞内外面积间的关系,但由于肝脏处于冷藏状态,无法反映在体环境下真实的介电特性,同时对介电参数的提取仅限于单一频率,忽略了其他频率可能存在的重要信息。

为进一步探索活性组织介电特性与其活性状态间的关系,我们选用兔肝作为研究对象,充分模拟在体环境,在离体后不同时间点测量其介电特性参数(Cole-Cole模型)和对应的活性指标(微观形态指标),建立了二者间的对应关系,以便用介电特性参数监测生物组织活性。

1 材料和方法

1.1 动物实验

9只家兔(第四军医大学实验动物中心提供,体质量1.5～2.6 kg,雌雄随机),麻醉后解剖取同一部位相邻2块肝组织,分别作为介电特性测量组和组织形态观察对照组,将介电特性测量组肝脏填入测量盒,置于婴儿培养箱内(设定温度37°C,湿度>90%),采用Solartron 1260电阻抗分析仪和Solartron 1294电阻抗测量接口,四电极测量,频率设定为10 Hz～1 MHz,每隔一段时间对样本进行电阻抗测量。考虑到组织刚离体时活性变化较迅速,刚开始时间点设定为5、15、30 min,1 h后每隔1 h测量1次。在电阻抗测量的同时,切下组织形态观察对照组样本的一部分,置于4%中性甲醛固定液内进行固定,留作活性指标检测。固定3～5 d后的样本经石蜡包埋、切片(厚2～4μm)、HE染色,在200倍光学显微镜下观察分析,并随机选择3个视野采集照片。

1.2 参数提取

通过测量的电阻抗可计算相应的电导率和介电常数,根据Cole-Cole模型提取4个参数,分别为低频阻抗(R0)、高频阻抗(R∞)、α、特征频率(fc),本文通过拟合误差分数(percentage of fitting error,PFE)来评价模型拟合效果[8]:

式中:Rm为测量得到的电阻抗数据;Rfit为按拟合公式得到的电阻抗数据;N为数据个数。

利用IPP软件分析统计,提取形态学指标———细胞核、细胞、细胞间隙。定义周长为边界上的像素点个数;面积为测量目标在二维空间上的大小,用目标边界内所有像素点个数来表示;异形指数为细胞核周长与面积的比值,反映被测目标的不规则程度。使用SPSS软件进行统计分析,采用单因素分析法分析各时间点参数间的差异,P<0.05为差异,有统计学意义。

2 结果和讨论

2.1 介电特性结果

复阻抗图大致呈半圆形,电阻抗随时间变化的大致规律一致:实部、虚部绝对值先增大,约30 min后减小,Cole圆先外移后内移。阻抗转折的原因可能是细胞缺氧后离子泵功能衰竭,导致细胞内水、钠滞留,细胞内渗透压升高,细胞肿胀,细胞外离子浓度减小,电阻抗随之上升[9,10];而30 min后细胞膜逐渐自溶破坏,导致电阻抗减小。

各时间点的低频段电阻抗数值与高频的差异也可以反映细胞活性的变化。由于细胞膜的容性作用,低频时电流绕过细胞只流经细胞外间质,而高频时细胞膜的电容特性使得电流进入细胞,大大增加了细胞直接载流的能力,使得电阻抗值变小[11]。因此细胞在高低频的电阻抗差异与细胞膜的完整性密切相关。由图1可见,5 h后电阻抗低频值与高频值差异显著减小,说明此时细胞膜已经遭到严重破坏,组织活性显著降低。

采用Cole-Cole模型[4]对实验测得的电阻抗数据进行拟合,依此模型提取R∞、R0、fc、α4个特征参数,结果如表1所示,各参数均在30 min处出现转折变化。实际拟合计算中PFE均小于1%,具有良好的拟合精度。不同时间的参数间计算P值均小于0.05,具有统计学差异。

各时间点电导率随频率均呈现增大趋势,而介电常数随频率逐渐减小。开始时散射强度几乎不变,至5 h后出现明显变化,提示此时细胞膜出现较明显的破坏(如图2所示)。

2.2 微观结构变化

从切片照片(如图3所示)可以看出,随着离体时间的延长,细胞首先出现轻微水肿,细胞质染淡,随后细胞膜逐渐溶解破坏,细胞形态不规则,细胞间隙增大,细胞核崩解,直至完全坏死失活。不同时间对应不同阻抗值的组织形态学差异明显,探求阻抗与形态学指标间的关系具有可行性。提取定量微观形态指标如图4所示。

组织离体后能量供应障碍,细胞内会释放大量酶类使细胞核溶解消失,细胞核个数的减少程度是组织失活的重要指标[12],5 h后细胞核个数显著减少(如图4(a)所示),提示此时组织失活坏死严重。细胞在逐渐自溶的过程中,由于细胞膜和细胞骨架的破坏,细胞形态会发生明显变化,如图4(b)细胞异形指数呈现增大趋势,尤其6 h后变化明显,说明此时细胞已发生明显的溶解破坏。

由于组织离体后细胞逐渐自溶消失,因此细胞间隙随时间总体表现为增大(如图4(c)所示)。以各次实验5 min时的细胞间隙面积为标准,计算各时间点细胞间隙面积变化倍率。细胞间隙的变化非常明显,因此选择其作为反映细胞活性的重要指标,拟合其与反映电阻抗特征的Cole-Cole模型参数间的曲线关系。拟合得到的公式为:

式中:S为细胞间隙变化倍率。

以上拟合中PFE均小于3%,拟合效果较好(如图5所示)。上述方程反映了以细胞间隙面积为代表兔肝组织的活性与介电特性间的对应关系。

3 结论

(1)结合离体组织的介电特性测量值和微观结构统计值,可看出二者间具有密切的联系。肝组织刚离体时,由于供能不足,细胞膜上的离子泵功能发生障碍,造成细胞内水、钠滞留,细胞发生轻微水肿,细胞外离子浓度减小,电阻抗随之上升,电导率减小,Cole-Cole模型参数R∞、R0、α增大,fc减小,此时细胞内外离子浓度的变化是影响电阻抗的主要因素。

(2)30 min后,细胞膜的活性丧失成为主要影响因素,容性减弱使得低频电流更容易穿过细胞膜,因而低频电阻抗减小,电导率增大,且低频阻抗值与高频阻抗值间的差异变小,Cole模型参数R∞、R0、α减小,fc增大;约5、6 h后细胞膜溶解破坏,细胞核崩解,细胞间隙明显增大。Cole-Cole模型参数与细胞间隙面积建立了函数,使得二者间的关系有了定量的参考。

(3)组织的活性除了反映在微观结构的变化,也反映在细胞内相应生化物质(如酶、离子等)的含量变化上[13,14],因此后期本课题组将尝试测量相关生化指标,以期进一步揭示组织活性与介电特性间的关系。通过分析组织介电特性与微观形态的关系,在一定程度上从微观角度揭示了组织的介电特性与其活性程度的密切关系,同时也提示我们介电参数测量可能成为组织活性监测的新方法。

摘要：目的:探索生物组织活性与介电特性间的内在关系。方法:以兔肝为实验对象,在恒温恒湿条件(37°C、90%RH)下测量其在离体不同时间点的电阻抗(10 Hz1 MHz),同时取样本做HE染色切片,分析微观形态。结果:兔肝组织的电阻率随离体时间的延长呈现先增大后减小的趋势,转折时间点约为30 min,5 h后低频与高频电阻率值的差异减小,低频电导率和介电常数明显增大,散射宽度变窄;Cole-Cole模型参数显示,R∞、R0、α增大至30 min后减小,而fc先减小至30 min后增大。HE染色切片显示,随着离体时间的延长,细胞核逐渐消失,细胞膜溶解破裂,细胞间隙增大,拟合得到细胞间隙面积变化率与Cole-Cole模型参数间的函数关系。结论:该研究从微观角度揭示了组织的介电特性与其活性程度的密切关系,提示介电参数测量可能成为组织活性监测的新方法。

篇3：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

摘 要：为了提高多甲氧基黄酮类化合物的水溶性和药用价值，以2 种来源丰富且抗癌活性高的多甲氧基黄酮橘皮素和川陈皮素为底物，分别经过氧丙酮（DMDO）氧化得到多甲氧基黄酮醇9和10，然后，9和10分别与糖基供体α溴代乙酰葡萄糖、半乳糖和鼠李糖在NaOH水溶液和氯仿体系中，进行相转移催化下的糖苷化反应及随后的脱乙酰化反应，首次合成了4种新的多甲氧基黄酮糖苷化合物1～4. 对所合成的化合物用1HNMR，13CNMR和MS等波谱法进行了结构表征. 合成方法原料易得、工艺简便、收率较高.

关键词：合成；多甲氧基黄酮；糖苷化反应；结构表征

中图分类号：O625.4 文献标识码：A

Synthesis and Structure Characterization

of Bioactive Polymethoxyflavonoids Glycosides

WANG Qiuan1，WANG Shengchun1， LI Yue1， SHAN Yang2

（1.College of Chemistry and Chemical Engineering， Hunan Univ， Changsha， Hunan 410082， China；

2. Institue of Agricultural Product Processing， Hunan Academy of Agricultural Science， Changsha， Hunan 410125， China）

Abstract：Two most abundant sources with the highest anticancer activity of natural polymethoxyflavonoids were oxidated by dimethyldioxirane （ DMDO ） to polymethoxy flavonoids 9 and 10 respectively. 9 or 10 were condensed with αacetylglucosyl bromide， αacetylgalactosyl bromide or αacetylrhamnosyl bromide in dilute NaOH （aq）/CHCl3 system through phase transfer catalytic glycosation reaction， and followed by deacetylation， four new polymethoxyflavonoids glycosides 1～4 were synthesized. The structures of all the synthesized compounds were characterized by 1HNMR， 13CNMR and MS spectra. This synthetic method has the advantages of easy availability of starting materials，simple operation.

Key words：synthesis； polymethoxyflavonoids； glycosation reaction； structure characterization

多甲氧基黄酮（polymethoxyflavonoids， PMFs）是一类含有多个甲氧基、低极性、具有平面结构且生物活性显著的黄酮类天然产物[ 1]. 它们几乎专门来源于芸香科柑橘属，主要存在于陈皮、青皮、橘红、佛手和枳实等药材中. 目前已从该属植物中分离出40多种PMFs，以中国甜橙和柑橘果皮中的含量较高[ 2]. 橘皮素（tangeretin）和川陈皮素（ nobiletin ）是在柑橘（ Citrus reticulate Blanaco）和甜橙（ Citrus sinensis ）果皮中含量很高的多甲氧基黄酮[ 3-4]，它们对HL60白血病细胞、人乳腺癌细胞、小鼠皮肤癌和神经纤维瘤细胞等多种癌细胞具有非同寻常的抗癌活性[ 5-7]. 此外，这类化合物还具有良好的抗炎、抗病毒、抗诱变和抗高血压的作用[ 8-10]. 但橘皮素和川陈皮素等多甲氧基黄酮的水溶性差、对生物受体的亲和能力不强，限制了它们的进一步开发利用.

湖南大学学报（自然科学版）2015年

第12期汪秋安等：生物活性多甲氧基黄酮糖苷的合成及其结构表征

糖类化合物作为自然界中广泛存在的一大类典型的亲水性物质，在细胞识别、信号传导等诸多生命活动中扮演着重要角色[ 11]. 分子通过糖苷化修饰可以改变整个分子的构像，进一步改变其溶解性和导向性，增加对受体的亲和能力[ 12]. 例如半乳糖具有与肝细胞表面受体蛋白（ ASGPR ）结合的特性，通过其抗肿瘤作用的靶向性而提高药效[ 13] . 为了提高多甲氧基黄酮类化合物的水溶性和药用价值，以橘皮素和川陈皮素为底物，分别经过氧丙酮（DMDO）氧化得到多甲氧基黄酮醇9和10. 然后9和10分别与糖基供体α溴代乙酰葡萄糖、半乳糖和鼠李糖在NaOH水溶液和氯仿体系中，进行相转移催化下的糖苷化反应得化合物5～8， 随后经脱乙酰化反应， 首次合成了4种未见文献报道的多甲氧基黄酮糖苷1～4. 其合成路线如图1所示.

图1 多甲氧基黄酮糖苷1～4的合成路线

Fig.1 Synthetic route of polymethoxyflavonoids glycosides 1～4

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

篇4：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

湖南泰谷生物科技有限责任公司和湖南农业大学动物医学院共同主持的“多功能生物活性垫料零排放养猪及其配套技术研究”课题，在浏阳朝阳生物科技公司古港试验猪场和80多农户 (养猪场) 试验、推广应用近3年后，于2008年3月通过了湖南省科技厅组织的科技成果鉴定，该技术居国内同类技术领先水平。课题组自主研制多功能生物活性核心菌料，与锯末、谷壳按一定比例和湿度混合，制成生物活性垫料，生猪放养其上，产生的粪尿直接通过生物垫料发酵、分解、一年以后形成优质生物有机肥，真正做到养猪免冲洗、不清粪、无臭气，实现养猪省工、节能、减排和猪场废弃物资源化利用。同时该课题集成生物有机肥生产、标准化生猪饲养管理、生猪疫病防控、高效绿色饲料调配、零排放养猪生产工艺与小气候环境调控等先进技术的优化、组合、配套，实现养猪业的绿色、环保、可持续发展。现就该项技术的研究与应用情况总结如下：

1 研究概况

1.1 多功能生物活性垫料技术原理

1.1.1 本生物活性垫料快速化解猪粪尿的原理

通过研究发现，在自然状态下：猪粪便发酵要经历三个阶段：一是低温发酵阶段。此阶段是传统粪尿发酵的初期阶段，一般温度在30℃以下，高温菌不活跃，以厌氧发酵为主，猪粪便发酵分解速率低，酵解过程慢，且持续时间长，一般在20天以上，并伴有恶臭放出。二是中温发酵阶段。此阶段是猪粪便发酵的中期阶段，一般温度在30℃～40℃之间，厌氧发酵与好氧发酵并举。这一阶段由于温度升高，高温菌开始活跃，发酵速率加快，时间在20天左右，有臭气放出。三是高温阶段。此阶段是发酵的活跃阶段，一般温度在40℃以上，高温菌活跃，以好氧发酵为主。猪粪便发酵速率很高，酵解彻底，发酵时间较短，并无臭气排出。

项目技术核心原理是：通过在垫料中接种高温菌群和添加相应的营养物质，使垫料长期处于高温发酵阶段，猪粪尿一进入垫料中，便迅速被发酵、分解，同时，粪尿水分被蒸发，并且无恶臭排出。在栏舍中长期形成高活性的发酵床。

1.1.2 生物活性垫料固定猪粪尿重金属的原理

经过研究表明：重金属的危害性大小不完全取决于重金属总量多少，而取决于处于活化状态的重金属的多少，与其存在的状态密切相关。因此可通过加入对其有固定作用的物质。本课题通过试验，加入了重金属有强固定作用的凹凸棒土、硅藻土和砖红土等非金属矿物，一方面矿物本身层间孔隙和晶格对重金属离子有吸附和固定作用，尤其是二价的重金属离子：另一方面矿物与垫料中形成的腐殖质结合，形成吸附固定能力更强的腐殖质矿物胶体，将猪粪尿中重金属进行固定、钝化，变成不活跃的无效状态，从而降低了危害。

1.2 关键技术研究

1.2.1 耐高温核心菌群的选育

筛选出高活性的耐高温菌群，是本技术研究的核心技术之一。本课题组利用特殊物质高温发酵阶段核心产物，加入营养物质，在控温全自动培养机中进行逐渐升温培养，长时间处于交变温发酵过程中，混合培养，诱导变异和提纯复壮，筛选耐高温菌株，进行接种试验，观察效果，如此反复，筛选出了高活性的纤维素分解菌、腐殖质分解菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、放线菌等有益耐高温核心菌群。

1.2.2 耐高温核心菌料及生物活性垫料配方研究

耐高温核心菌群再通过培养、检验、提纯、复壮与扩繁等工艺流程，形成具备强大生物活性的耐高温核心菌料。为筛选最佳耐高温核心菌料配方、生物活性垫料配方和耐高温核心菌料加入量，经过大量的试验，根据多次测试的数据，最后锁定了效果好的四个耐高温核心菌群、初选四个垫料配方和四个梯度耐高温核心菌料加入量，采用正交试验方法，设计了3因素4水平的试验，统计处理的结果可知，四个耐高温核心菌料配方和垫料配方均十分理想，配方之间差异不显著，耐高温核心菌料加入量关系显著，因此，我们确定每立方生物活性垫料的耐高温核心菌料最佳加入量为1～2千克。

本课题研究设计的生物活性垫料可迅速降解或转化猪粪尿;垫料厚度由80～100cm降低至50～60cm，垫料发酵温度在24～72小时可达到50～70℃高温，并且垫料不需经过用鲜猪粪堆制处理，菌种无需通过饲料添加口服，比目前其它同类技术效率提高了一倍，减少垫料原料和菌种使用成本40%以上，且完全人工操作，简单易行。

1.2.3 生物活性垫料多功能的研究

当前，引进和推广的国内外发酵床养殖技术，在功能上只注重了对粪尿的发酵，功效比较单一。本课题研究的技术除在本土发酵菌种上有新的突破外，还加入矿物质、有益中草药和金属固定、钝化物质 (加入金属固定、钝化作用的凹凸棒土、硅藻土和砖红土和有杀虫、清洁垫料作用的艾蒿、松针、青蒿及海泡石等) ，可消除粪尿中重金属的危害，以免造成农业的第二次污染;并且由于猪只翻拱和嚼食，吸收有益营养物质，增加运动量，有利于提高猪体免疫力和改善猪肉品质，垫料由单一功能提升为多种功能。

1.3 生物活性垫料新技术与养猪先进技术的优化、组合及配套技术的研究

课题充分应用现代养猪新理论、新技术，将生物有机肥生产、标准化生猪饲养管理、生猪疫病防控、生物活性垫料养猪生产工艺与猪舍小气候环境调控等单项技术进行整合配套，将传统技术与创新技术进行优化、组装，取得了明显的协同效果。

1.4 多功能生物活性垫料主要技术特征

主要技术特征是：以锯末、谷壳各50%左右作为垫料的主要原料，在每立方米垫料中加入本课题研发的多功能核心菌料2千克 (内含有高活性的有益菌群、营养剂、粘土矿物及多种有益中草药) 。垫料保持50～60cm厚，50%左右湿度，每头猪保证1.2～1.5m2垫料空间。充分发挥猪在圈栏内拱料觅食的天性，由于猪酌运动、翻拱和嚼食，使猪粪尿与垫料进行及时混合，然后在垫料中有益高温发酵菌群的作用下，对猪粪尿进行即时发酵、分解和杀菌，可长期保持栏舍干爽洁净，气味清爽，不需冲洗，并增加运动量和吸收有益营养物质，有利于提高免疫力和肉质，垫料可使用一年以上，猪出栏后，垫料加工成优质生物有机肥，实现生猪养殖废弃物零排放。

2 多功能生物活性垫料在养猪生产中的应用

2.1 生物活性垫料养猪舍的建 (改) 造

2.1.1 猪舍的选址与布局

猪场场址远离集镇、交通要道和畜产品加工厂，地势高燥、水源清洁充足，运输方便，与周边环境互无干扰的地方。猪舍采用两点式分散布局，即繁殖区和生长育肥区分开。中大型规模猪场两点最好隔离1 000米以上.

2.1.2 垫料养猪舍

一般要求猪舍东西走向、座北朝南、采光和通风良好、排水畅通、南北敞开 (东西两头砌成半山墙，南北两侧砌墙墩，墩高3.8～4.0m，四周采用卷帘装置，以方便启闭) 。屋顶多用红瓦、高强度石棉瓦，下铺防雨层。

垫料养猪舍以单列式较好。每栋长度30～40m，总宽度为8m，净宽度在6.8m左右。走道设在北侧，宽1～1.2m。每间猪圈长6.8m左右，宽4m。猪圈内靠走道留1.2～1.5m水泥地面，作为猪只自由采食场所并安放食槽。在每栋猪舍的进门一头，留6平方米左右的堆拌间。自动饮水器设在猪栏圈的南侧，每栏圈设2～3个，距床面35cm左右，下设引水槽，将水引出栏外，以防止猪饮水时漏下的水弄湿生物垫料。食槽和饮水器设在猪栏圈南北两侧，猪只的频繁往返有利于猪粪与垫料的充分混合与发酵、分解。猪圈间隔栏高80cm左右，栏距10cm，多用砖混制成，靠走道一端栏圈用钢管制成。留一圈栏门，高80cm，宽70cm。

2.2 多功能生物活性垫料床的制作

垫料池深60cm，四周用砖块砌好，如果地势高燥，把土池底砸实即可。在池内填满生物活性垫料 (锯末50%，谷壳50%，每平方米垫料加多功能核心菌料1千克充分混合后，加清洁饮用水调节湿度到50%左右) 。新垫料床面高度略低于水泥采食地面为宜 (使用一段时间后，垫料床面会因猪只压实自动降低10cm左右) 。垫料床准备好在上面加盖纤维袋或薄膜促进自然发酵升温，一周后就可以铺平养猪。

2.3 生物活性垫料养猪技术要点

2.3.1 生物活性垫料养猪必须符合猪场生物安全条件

养猪生产的生物危害主要是表现在对生猪的健康危害，从引种、后备猪培育、配种、妊娠、分娩、哺乳、断奶、仔猪培育、生长育肥选种选育到商品猪或种猪上市，全过程中各个生产环节都存在致病源侵袭与感染的可能。危害生猪健康的致病源主要有细菌性和病毒性的微生物以及寄生虫，虫害、鼠害。严格按照《生物活性垫料养猪卫生防疫手册》操作，预防生猪感染疾病的条件是杜绝致病源的传入、改善饲养环境和加强健康管理。生物垫料舍进猪前先要驱除猪体内外的寄生虫和完成主要疫病的免疫，并经过猪瘟、蓝耳、伪狂犬、口蹄疫等主要病毒性疫病的抗体监测或病源检测，证明是健康的猪只。重视猪只的健康管理，定期进行健康监测：做好外环境的隔离、消毒工作，保证垫料养猪的安全生产。

2.3.2 生物活性垫料养猪必须有科学的饲养管理

饲养管理人员的操作 (如喂料，调栏舍、防疫治疗等) 对生猪生长的刺激以及气候环境、噪音等方面严格按《生物活性垫料养猪饲养管理技术操作规程》。

饲料原料符合卫生指标和无霉变毒素，配方设计科学，用优质、全价配合饲料供猪自由采食，少喂勤添，杜绝食槽饲料霉变和浪费。保证饮水清洁、充足，严防漏水入垫料池。

合理的饲养密度，单位面积饲养猪的头数过多，床的发酵状态就会降低，猪的粪尿难以迅速降解;饲养头数过少，猪舍的利用率不高。一般的饲养密度为1.5m2/头。同一批饲养猪的日龄、体重大小，要尽可能的整齐一致，以便于饲养管理和整栏全进全出。

2.3.3 生物活性垫料的日常管理

防暑降温，生物活性垫料猪舍，特别是育肥和种猪舍，在炎热的夏季采用开放式猪舍，科学利用自然通风和机械通风、湿帘-风机降温、高压微雾舍内降温等措施相结合，能够确保猪只安全度夏。

定期改变猪的排粪地点，猪会定点堆积排泄粪尿，必须人工定期将粪便翻到无粪便处。一段时间后，猪就会改变定点排泄的习惯。利用猪特别喜好拱翻的习性，由猪担负起发酵床粪便的翻埋工作。

生物活性垫料如有所减少，应适时添加谷壳和木屑予以补充，以确保生物垫料功能的正常发挥。饲养过程中，垫料内严禁使用化学消毒药物，以防影响微生物的活性。

3 应用效果

本技术的成熟度高，通过从湖南省技术监督局、湖南省微生物研究所的检测结果表明：生物活性垫料活菌量，重金属等技术性能达到了行业相关标准。在技术综合指标方面取得了较满意的效果。并在此期间，本技术在浏阳古港镇朝阳生物科技公司猪场 (存栏400头母猪) 试验示范3年;浏阳市古港镇、葛家镇等示范和推广该技术，已有80多养猪户使用3～4个生长育肥养殖周期;在长沙佳和农牧公司等三个规模猪场推广使用，普遍反映完全可以取代用传统地面养猪。栏舍洁净、气味清爽，生长育肥猪安全度夏、粪尿零排放、猪只生长性能充分发挥、节约饲料，节省人工和水电。大量养猪户 (场) 实践证明该技术的成熟度高，具有广泛的应用前景。

4 有待于进一步研究和解决的问题

4.1 本研究成果的有效实施与迅速推广，一方面需要养猪企业和养猪户自身认识的提高，养猪场 (户) 全员进行有关知识的培训，强化人们对其重要性的认识，来建立和实施良好操作规范;另一方面，本课题虽然贯穿垫料生产和养猪生产全过程，但目前与农林资源供应、绿色环保饲料生产、疫病防疫与监督、生猪收购与屠宰加工、无公害猪肉产品销售等方面还需要政府相关部门的统一协调。在这一项宏观的系统工程中，单纯依靠某个环节和某部门的工作，不能真正实现其目的，必须建立一系列的技术、规程、条例和保障体系。需要有政府有关部门和行业主管部门的积极引导和全社会的关注与参与，提供一个完善的公共服务体系和公平的市场竞争环境。

4.2 需要建立的生物垫料零排放养猪生产的技术服务体系，建立计算机“猪场生产与健康管理”档案，在猪场生物活性垫料菌种、原料、饲料原料、预混料、添加剂、种猪、饲养、运输，防疫等方面的全过程建立有完整的档案和准确的记录，一但发现不定期安全因素，有利于猪场可追溯和快速解决问题。

篇5：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

【关键词】 白血病抑制因子；生物学活性

LIF（leukemia inhibitory factor，LIF）是一种多效性细胞因子，LIF基因通过转录过程产生3种mRNA：LIF-D、LIF-M、LIF-T。

1 LIF在胚胎着床、发育中的研究与应用前景

1.1 LIF与胚胎着床 Arici等证明LIF是促排卵所必须的，LIF与卵母细胞、胚胎的早期发育有密切关系[1]。

不明原因不孕的妇女可能被解释为LIF在子宫内膜表达错乱[2]。在腺体和管腔上皮细胞高水平表达LIFR和gp130，對胚胎信号相互连接传递起重要作用[3]。在植入窗口期不明原因不孕患者显示可溶性gp130分泌是减少的，体内存在的LIF作用是低效的，这与早期研究结果是相一致的[2]。

1.2 LIF与异位妊娠 研究发现LIF和LIFR在输卵管组织中的动态表达情况与在子宫内膜的表达是一致的。输卵管基质LIF的表达水平增高可能是输卵管粘膜炎症导致异位妊娠的重要发病机制之一。

1.3 LIF与避孕药 黄体中期子宫内膜腺上皮中LIF的分泌明显受抑制。通过抑制LIF的分泌，降低子宫内膜对胚胎的接受性，可能是米非司酮避孕机制之一。

利用LIF及其信号系统中某些分子的拮抗剂来对抗妊娠，寻找非激素的新型避孕药或许是个很好的途径。

2 在神经系统方面的应用

LIF能提升内源性神经干细胞的增殖及改变其分化方向[4]。LIF与LIF的受体共同表达，可能对神经元的损伤和修复起作用[5]。LIF已经被证明促进神经元分化，使损伤的轴突再生。[6]LIF可能通过激活钙离子通道，降低细胞内钙离子浓度，从而减少多巴胺能神经元的凋亡[7]。

3 结 语

LIF在临床应用上有很好的发展前景。积极投入到LIF研究中，更好的理解LIF分子水平变化，提高胚胎质量，降低小儿先天脑残、智障发生率；为不明原因不孕不育的治疗提供可能性；为妇女生产出安全、高效、低副作用的非激素类避孕药将指日可待。

参考文献

[1] Schofield G，Kimber SJ，Leukocyte Subpopulations in the Uteri of Leukemia inhibitory factor knockout mice during early pregnancy.Biol Reprod，2005，72（4）：872-8.

[2] Aghajanova L；Altmae S；Bjuresten K；Disturbances in the LIF pathway in the endometrium among women with unexplained infertility[J].Fertility and Sterility，Vol.91，No.6，June，2009：2602-2610.

[3] Wanggren K，Lalitkumar PG，Hambiliki F，Stabi B，Gemzell-Danielsson K，Stavreus-Evers A.Leukaemia inhibitory factor receptor and gp130 in the human fallopian tube and endometrium before and after mifepristone treatment and in the human preimplantation embryo.Mol Hum Reprod，2007，13：391–7.

[4] Liu J，Zang D.Response of neural precursor cells in the brain of Parkinson，s disease mouse model after administration.Neurol Res，2009，31（7）：681-686.

[5] Soilu Hanninen M；Broberg E；Roytta；Expression of LIF and LIF receptor beta in Alzheimer，s and Parkinson，s diseases[J].Acta Neurol Scand，2010：121：44–50.

[6] Bauer S，Patterson PH.Lekemia inhibitory factor promotes neural stem cell self-renewal in the adult brain.J Neurosci，2006，26（46）：12089-12099.

篇6：灯盏花苷Ⅰ及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算

1 抗肿瘤、抗突变作用

多糖作为生物免疫调节剂, 主要通过以下5个途径作用于人体的免疫系统:1) 激活巨噬细胞, 促进TH细胞转变为活性Tc细胞, 提高B淋巴细胞和NK细胞的数量与活性;2) 激活网状内皮系统和补体系统;3) 诱生多种免疫因子, 如IFN、IF、TFN等;4) 影响神经———内分泌———免疫系统网络;5) 促进细胞中的RNA、DNA、蛋白质的合成和细胞内环核苷酸的含量等。

西蒙1号甘薯进行动物实验结果表明:食用西蒙1号甘薯有抑制移植性实体肿瘤5180生长和引起肿瘤组织出血性坏死的作用川;张英华体外实验研究表明, 巴西甘薯叶多糖和蛋白的水提物1mg叶干粉/m1能明显抑制5180细胞生长。进一步的实验证明, 等于或高于150m g/kg的SPPS-I-Fr-II对B16黑色素瘤和Le w is肺癌具有极显著的抑制效果。叶小利等以荷瘤小鼠S180为实验对象, 研究了紫色SPPS对S180荷瘤小鼠肿瘤的体内抑制、免疫器官的影响。结果表明:紫色SPPS对S180荷瘤小鼠的抑瘤率可达40%左右, 低剂量的紫色SPPS与5-氟尿嘧啶 (5-FU) 配伍使用, 能提高荷瘤小鼠抑瘤率, 对5-FU所致的荷瘤小鼠胸腺、脾脏质量萎缩有明显的保护作用, 对白细胞的减少有一定的拮抗作用。刘主等也通过灌胃给药, 研究了SPPS对荷瘤小鼠 (H22) 的抑瘤率、存活期等影响, 证明SPPS对H22实体瘤小鼠具有明显的抑瘤作用, 能明显的延长H22腹水瘤小鼠的存活期。

2 抗氧化作用

将甘薯叶中的抗氧化活性物质采用甲醇粗提后, 再用不同有机溶剂进行梯度提取, 并部分纯化, 对不同溶剂提取物和纯化物的抗氧化性进行了研究。结果表明:二氯甲烷、无水乙醇、乙酸乙酯、丙酮提取物及正丁醇的纯化物均具有抗氧化性, 0.02%浓度的二氯甲烷、无水乙醇、正丁醇纯化物的抗氧化性优于0.02%BHT。正丁醇纯化物、乙酸乙酯组分B的抗氧化活性物质分别为黄酮和多酚类化合物。罗丽萍用综合提取工艺, 以徐薯18薯蔓为原料, 分离提纯出甘薯蔓多糖 (polysaccharide s from s w e e t potato vine s, PSPV) 组分并以之为受试物, 进行了体外自由基的清除和抑制脂质过氧化实验, 结果显示:PSPV对·O2清除能力强于芦丁弱于VC, PSPV对·OH清除率强于芦丁和VC, 对亚油酸也有很好的抗氧化作用;同时也研究了PSPV对老龄小鼠的体内抗氧化作用, 结果显示:PSPV可显著地提高SOD、谷胱甘肽过氧化物酶活性和TAOC (总抗氧化能力) , 降低MDA (丙二醛) 和脂褐质含量。因此, 推测PSPV的抗氧化机制是通过有效地增强内源性抗氧化酶活性, 并通过抗氧化酶的作用, 进一步降低体内MDA和LPF水平和提高TAOC, 从而实现其体内抗氧化作用。

3 抗疲劳作用

研究认为自由基是导致运动性疲劳的因素之一。运动时人体内自由基增加可以通过以下途径形成:1) 大强度运动时人体耗氧量增中, 比静息时多几十倍, 在细胞呼吸过程中, 线粒体电子传导系统生成较多的氧自由基。2) 在运输氧的过程中, 部分氧合血红蛋白的二价铁失去电子, 使氧生成氧自由基及高价铁血红蛋白。3) 儿茶酚胺、肌红蛋白及血红蛋白自动氧化过程增加产生大量的氧自由基。4) 吞噬细胞的活动增加也可能形成自由基。王应想做了甘薯藤活性多糖的分离、纯化及功能研究, 做了抗疲劳实验, 测试了运动耐力和肝肌糖原、血尿素氮、乳酸脱氢酶等生化指标。结果表明:甘薯藤多糖能显著地延长小鼠游泳时间, 能够通过增加肝糖原储备或减少运动时肝糖原的消耗, 为机体提供更多的能量来达到抗疲劳的目的;能够提高乳酸脱氢酶活力, 表现出抗疲劳作用;能清除小鼠运动中血清尿素氮, 降低血清尿素氮的含量, 有效的缓解疲劳, 得出甘薯藤多糖可以作为外源性抗氧化物清除自由基消除疲劳的结论。

4 降血脂作用

血清胆固醇、甘油三酯含量是高血脂症的重要指标, 高密度脂蛋白 (HDL) 能转运胆固醇, 其中载脂蛋白又能激活卵磷脂一胆固醇转脂酞基酶, 催化卵磷脂分子中p一位脂肪酞基与胆固醇作用生成胆固醇醋, 使胆固醇和甘油三酯含量降低, 所以高密度脂蛋白是高血脂症的辅助标志。脂代谢紊乱所致的高脂血症的机制是:氧自由基的产生和消除失衡, 过多生成的氧自由基既可直接损伤血管内皮, 也可通过加速LDL氧化形成ox-LDL, 并产生过多的过氧化脂质, 引起自由基链式反应, 使内皮细胞 (EC) 变形、坏死、脱落, 形成AS。因此, 血清中TG、TC、LDL-C是动脉粥样硬化形成的促进因子, LDL-C升高是心肌梗塞的危险因子, HDL-C升高是抗心肌梗塞的安全因子。

结果表明, PSPV可显著地降低实验性高血脂大鼠的血清TC、TG, LDL-C水平和AI, 升高HDL-C, 且表现出明显的量效关系和时效关系。由于PSPV一方面大幅度降低血脂水平, 特别是降低LDL-C, 减轻了高血脂对内皮细胞的氧化损伤;另一方面升高HDL-C, 所以具有明显的改善脂质代谢, 降低血脂和抗AS的作用。

5 其他作用

取鲜嫩甘薯叶100-150煎水顿服治疗36例, 服药1次排便者27例, 服药2次排便者9例, 有效率100%。台湾林金源等利用安氏试验法试验台湾CN1364-24, NC1367一2等六种甘薯叶萃取物对2一氨基一3一甲基喹啉的抗突变性, 结果发现这六种甘薯叶都具有显著的抗突变性, 但没有发现致突变性。将京薯2号其干叶或鲜块在75~85℃下水煎, 真空浓缩, 高压灭菌, 制成营养液。还可进一步加工制成营养粉、片、冲剂等保健品, 具有降糖和润肠作用。

6 展望

甘薯是一种优质、天然的功能性食品资源, 富含生物活性物质, 具有独特的药用价值, 在保健食品、药物制造等方面有着较大的应用潜力。我国SPAS的研究与开发, 必需加强下列方面的研究:1) SPAS的组分分析和结构解析;2) SPAS分离、纯化、精制工艺的研究;3) SPAS体内代谢途径、生化反应的研究;4) SPAS的毒理学研究和临床试验等等。

摘要：多糖是维持生命机器正常运转的基本物质之一, 广泛存在于自然界。甘薯多糖是甘薯中重要的活性物质, 其生理的作用机制与其它植物多糖不同。

关键词：甘薯多糖,作用机制,生物活性,活性多糖

参考文献

[1]赵国华, 李志孝, 陈宗道.甘薯多糖SPPS-I-Fr-II组分的结构与抗肿瘤活性[J].中国粮油学报, 2003.

[2]刘主, 刘国凌, 朱必凤等.甘薯多糖的抗肿瘤研究[J].食品研究与开发, 2006.