傅里叶红外结合拉曼分析卡拉胶寡糖对南美白对虾蛋白结构影响

为深入研究卡拉胶寡糖对反复冻融南美白对虾样品品质与蛋白变化影响,采用傅里叶变换中红外（Fourier transform infrared, FTIR）互补结合激光显微拉曼（micro Raman）光谱技术,以不同预处理方式（无菌蒸馏水、三聚磷酸盐溶液与卡拉胶寡糖溶液）下反复冻融南美白对虾肌原纤维蛋白为研究对象,深入研究了卡拉胶寡糖预处理对不同冻融阶段南美白对虾肌肉品质和蛋白的影响机制。分别对三种预处理方式下经0,2,4和6次冻融循环后的南美白对虾肌原纤维蛋白进行FTIR和拉曼光谱分析。FTIR和拉曼一阶谱图中各特征峰强度变化谱图可得出,随冻融次数增加,南美白对虾肌肉的蛋白损失和结构破坏明显加剧。样品肌肉蛋白二级结构的主链构象主要由酰胺Ⅰ带（1 600~1 700 cm-1）表征,FTIR分析显示新鲜虾肉蛋白二级结构以β-转角为主,其次为β-折叠,其弥补了拉曼光谱对β-折叠和β-转角的不敏感。FTIR与拉曼光谱酰胺Ⅰ带高斯拟合后谱图可定性定量显示冻融过程中样品的蛋白二级结构变化主要是α-螺旋结构的减少与无规卷曲结构的增加,而卡拉胶寡糖预处理能明显抑制冻融过程中α-螺旋结构的损失。FTIR对蛋白表面氨基酸变化不敏感,拉曼光谱则可互补显示样品蛋白侧链的构象变化。其表征酪氨酸残基的谱带出现在850和830 cm-1,峰强比表征了样品中酪氨酸的暴露程度在冻融期间呈增长趋势;脂肪族侧链氨基酸残基的C-H弯曲与伸缩振动分别在1 440~1 465和2 800~3 100 cm-1区间,1 448和2 935 cm-1处峰强变化表征了样品侧链氨基酸的疏水相互作用在冻融过程中逐渐增强。拉曼光谱中蛋白侧链的特征谱带变化表明冻融过程使虾肉蛋白中分子内、分子间氢键断裂和侧链酪氨酸、脂肪族氨基酸残基暴露,而卡拉胶寡糖处理后明显延缓了该变化。因此,卡拉胶寡糖可延缓反复冻融虾肉蛋白中氢键断裂、侧链疏水基暴露,进一步稳定蛋白二级结构,维持其蛋白功能特性,从而起到对反复冻融南美白对虾肌肉品质的保护作用。同时,本研究将FTIR与拉曼光谱技术结合应用在卡拉胶寡糖对冻融南美白对虾肌肉品质保护机制研究上,发现FTIR在南美白对虾蛋白二级结构的表征上更敏感,拉曼光谱则能为样品蛋白侧链构象变化提供参考,二者结合可通过提供互补信息,更好表征样品经处理后蛋白的结构变化。     

傅里叶变换显微红外光谱法研究羟自由基与红细胞膜脂和膜蛋白二级结构的作用机制

利用傅里叶变换显微红外光谱法和计算机辅助解析法研究了羟自由基作用于红细胞后膜蛋白二级结构的变化规律及羟自由基对红细胞膜脂损伤的作用机理。结果表明，由于羟自由基的攻击，导致表征蛋白质二级结构的α－螺旋的含量发生变化；自由基损伤３０分钟后，放置３小时其蛋白结构仍不能恢复；由于自由基的过氧化反应，膜脂磷氧双键ＯＰ（νｐ＝０）、ＯＣ双键及ＣＣ双键的含量均改变。     

用傅里叶变换红外光谱研究增强UV-B辐射对PSⅡ蛋白结构的影响

运用傅里叶变换红外光谱技术研究了增强紫外线-B(UV-B)辐射对植物光系统Ⅱ(PSⅡ)中膜蛋白结构的影响.结果显示在增强的UV-B辐射条件下,PSⅡ中蛋白的α-螺旋、β-折叠强度增加,而β-转角的强度下降了近一倍,并且这些结构与周围的耦合减弱.此外,UV-B辐射使酪氨酸残基苯酚环的结构发生改变,并使其微极性降低.UV-...     

豚鼠原发性骨关节炎的关节软骨显微傅里叶变换红外光谱研究

应用显微傅里叶变换红外光谱技术原位分析雌性Hartley豚鼠胫骨关节软骨的化学组成。红外光谱测定包含三种月龄(1月、2月和3月)和3个软骨层次(表层、中层和深层)。结果表明,随着月龄的增加,表层和中层FTIR光谱的主要吸收峰峰位红移,深层吸收峰先红移后蓝移。软骨中胶原蛋白、核酸和蛋白多糖的红外光谱具有如下特征：峰强比I_{1 657}/I_{1 548},I_{1 074}/I_{1 548}和I_{1 074}/I_{1 237}在软骨表层和中层随月龄递降,而在软骨深层2月龄的比值最低。结果符合关节软骨在不同退变阶段化学成分的变化规律,且显微光谱成像技术转化的各月龄胫骨平台二维图像高度符合相应的病理描述。初步研究显示,显微FTIR技术可原位分析不同层次软骨组织的分子组成,能为研究软骨疾病的发病机理提供可靠信息。     

α-呋喃酯的结构与红外光谱特征

总结和归属了α－呋喃甲酸酯α－呋喃甲醇酯和α－呋喃丙烯酸酯的主要红外吸收谱带和特征,讨论了其红外吸收频率随取代基结构而变化的规律。结果表明：α－呋喃环存在三个明显的吸收特征,α－呋喃丙烯酸酯中ＶＣ＝Ｃ约为１６４１ｃｍ＾－１,δ＝Ｃ－Ｈ面外变角振动频率为９７３ｃｍ＾－１,表明双键为反式构型。ＶＣ＝Ｏ约为１７１３ｃｍ＾－１,Ｃ－Ｏ－Ｃ键对称与伸缩振动在１３０５,１２６２和１１６５ｃｍ＾－１处产生三个强     

利用傅里叶变换红外光谱分析高温对木材-胶粘剂界面性能的影响

胶合木层板间界面起传递应力的作用,是构件承载的重要参数,其高温胶合性能决定了构件的抗火性能。以兴安落叶松结构材,以及结构用间苯二酚-酚醛树脂胶粘剂(PRF)和三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂(MUF)为研究对象,研究了20～280 ℃中木材含水率、密度、顺纹弦向抗剪强度和木材-胶粘剂界面胶合性能等216个试件在高温中的物理力学性能变化规律,通过傅里叶变换红外光谱分析高温中胶粘剂官能团变化,揭示了高温对木材-胶粘剂界面性能的劣化机理。结果表明,20～150 ℃时,兴安落叶松主要发生由水分释放导致的木材密度降低等物理反应,木材颜色未发生明显变化;150～200 ℃时,木材热降解开始,密度下降速度变缓,木材颜色逐渐加深;温度继续升高时,木材热降解加剧,颜色急剧加深,木材密度损失快速增加;当温度升至280 ℃时,木材发生炭化、完全转化为黑色,密度降至常温的72.49%。高温对兴安落叶松顺纹弦向抗剪强度有明显的劣化作用;20 ℃时木材抗剪强度为9.654 MPa,20～110 ℃时木材抗剪强度下降较快,150 ℃时降至常温的60.68%;150～280 ℃时,木材顺纹抗剪强度急剧下降,280 ℃时降至1.054 MPa。木材-胶粘剂界面的高温性能与胶粘剂的耐热性能密切相关;常温时,兴安落叶松与PRF和MUF均有较好的胶合性能,其界面抗剪强度分别为9.071和9.619 MPa,木破率均在80%以上;随着温度的升高,两种胶粘剂的界面抗剪强度均明显降低,木材-PRF界面较木材-MUF具有更好的耐高温性能。20～150 ℃时,两种胶粘剂界面抗剪强度劣化规律与木材抗剪强度相似,150 ℃时木材-PRF和木材-MUF的界面抗剪强度分别为常温的60.61%和60.92%,木破率均高于70%。150～280 ℃时,木材-PRF界面抗剪强度劣化规律仍与木材顺纹抗剪强度相似,280 ℃时降至0.774 MPa;木材-MUF界面胶合性能受温度影响更大,220 ℃时其木破率为10%,280 ℃时界面抗剪强度降至0 MPa。傅里叶变换红外光谱图中,20～150 ℃时PRF化学结构无明显变化;温度高于150 ℃时主要发生胶粘剂的进一步交联,以及醚键和亚甲基桥的断裂,PRF开始热解,但化学结构仍较完整;20～150 ℃时MUF的化学结构无明显变化,温度高于200 ℃时,羟甲基特征峰减弱、异氰酸酯基团产生,热降解剧烈,PRF较MUF具有更高的耐热性能。研究结果将为木结构工程合理选择原材料提供数据支撑,并为完善木结构抗火设计理论和方法提供依据。     

应用红外光谱研究电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响

超氧化物歧化酶经不同强度的电场处理,利用红外光谱法研究电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响。结果表明,经不同电场强度处理的超氧化物歧化酶(SOD),其二级结构单元百分含量有不同程度的变化。α-螺旋和β-折叠结构单元在电场处理后,均为减少;β-转角结构单元均为增加;无规卷曲结构单元除4.0 kV·cm-1电场处理条件减少外,其余电场处理条件均为增加。电场处理具有使超氧化物歧化酶的α-螺旋、β-折叠向β-转角和无轨卷曲结构转化的作用,且不同电场条件下其转化情况不同。研究结果还表明,电场的作用使SOD活性发生改变,SOD活性变化与β-折叠含量变化相关。     

傅里叶变换红外光谱法研究核辐照对三七总皂苷粉成分的影响

采用傅里叶变换红外光谱(卷积谱)法对经不同剂量y-射线核辐照的三七总皂苷粉进行了对比研究.辐照剂量不高于9kGy时,三七总皂苷粉样品的化学成分几乎没有发生变化;三七总皂苷粉样品经15kGy及以上的辐照剂量辐照后,可能产生新的化学成分;经21kGy的剂量辐照,三七总皂苷粉产生了人参、三七粉所含的普通成分(非三七总皂苷成分...     

傅里叶变换显微红外光谱技术研究大气SO2/NO2与MgCl2单液滴的非均相氧化反应

硫酸盐是我国大气PM_(2.5)的重要成分之一,当前大气化学模型普遍严重低估雾霾期间大气硫酸盐的浓度,说明我们对SO_2大气转化机制的认识仍然不足。SO_2与NO_2在气溶胶微液滴内的协同氧化,被认定是一种硫酸盐颗粒物的关键额外来源。然而,在变化氛围(反应气体摩尔比、相对湿度)条件下,SO_2/NO_2与微液滴反应的关键动力学参数,目前仍然得不到准确的测定。本研究利用傅里叶变换显微红外光谱技术,在变化SO_2/NO_2摩尔比的条件下,原位测定了海盐气溶胶MgCl_2液滴中SO_4^(2-)与NO_3(2-)与NO_3^-浓度的时间演化。我们发现：MgCl_2单液滴与SO_2/NO_2反应生成了SO_4-浓度的时间演化。我们发现：MgCl_2单液滴与SO_2/NO_2反应生成了SO_4^(2-)和NO_3(2-)和NO_3^-,并且在SO_2/NO_2摩尔比为1∶5时SO_4-,并且在SO_2/NO_2摩尔比为1∶5时SO_4^(2-)的生成速率最快。本研究将为大气模型提供可靠参数,为制定有效的PM_(2.5)防控政策提供支撑。     

傅里叶自解卷积-红外光谱分析法应用于中药天麻的鉴别研究

采用水平衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法(HATR-FTIR)对不同产地的野生及种植天麻与伪品芭蕉芋、芋及马铃薯进行了测定,并通过傅里叶自解卷积(FSD)进行了转换。在各种带宽因子及增强因子下对真伪品傅里叶自解卷积红外光谱的差异程度进行了分析研究,结果发现带宽因子在75.0～76.0,增强因子为3.2时,天麻与伪品的FSD-IR的差异程度最为明显。结果表明,尽管从FTIR中很难发现野生及种植天麻、无性繁殖及有性繁殖天麻之间的差异,但从FSD-IR中可以看出他们之间的差异。而天麻正品与伪品之间的FSD-IR差别也较大。因此该法可简便、快速、准确地识别不同的天麻及其伪品。     

原位显微红外法检测热胁迫对荒漠植物刺叶墙藓质膜透性的影响

利用显微红外光谱法研究了不同生境下的刺叶墙藓质膜结构及其热胁迫耐性机理。从酯酰基、碳氢化合物红外吸收区域分析表明,刺叶墙藓野生叶片通过加快组织内部碳氢化合物合成速度,减少质膜渗透性,减轻高温对质膜胁迫损伤;室内培养的原丝体和新叶不能及时对热胁迫产生影响。     

傅里叶变换红外光谱法研究核辐照对螺旋藻粉成分的影响

采用红外光谱法对经不同剂量核辐照的螺旋藻粉进行了对比研究,比较了它们的红外光谱的异同。螺旋藻粉的红外光谱主要由蛋白吸收带及碳水化合物的吸收带组成,一定辐照剂量处理的螺旋藻粉成分的化学结构并未发生变化,部分成分含量发生了变化。表明辐照可杀灭螺旋藻粉中污染微生物和各种水生寄生虫卵,同时利用红外光谱法可以快速检测螺旋藻粉样品是否经过辐照处理。随着辐照剂量的增加样品某些种类的蛋白质含量随之减少了。这与文献[1]研究得到的结果是一致。螺旋藻粉的红外光谱的特征峰（1654、1452及1240cm-1）与啤酒酵母的蛋白质红外光谱的特征峰位相同及峰形非常相似,表明螺旋藻粉和啤酒酵母中的蛋白质的化学结构可能很相似。     

傅里叶变换红外光谱法研究核辐照对丹参粉成分的影响

采用红外光谱法对经不同剂量核辐照的丹参粉样品进行了对比研究,比较了它们红外光谱的异同。丹参粉的红外光谱主要由蔗糖、葡萄糖及含C=O的各种化合物的吸收带组成。低辐照剂量(不高于12kGy)处理的丹参粉的组成成分的化学结构及含量几乎未发生变化;较高辐照剂量(等于或大于15kGy)处理的丹参粉的部分药用有效成分(丹酚酸、丹参素、丹参酮ⅡA 3种有效成分)的化学结构及含量已经发生了变化。表明采用适当剂量(不高于12kGy)的~(60)Coγ射线核辐照杀灭丹参粉中污染微生物和各种寄生虫卵是可取的。     

原核表达过程中非目标蛋白质识别与确认的方法:NRSF/REST蛋白功能结构域ZnF2-8原核表达过程中β-内酰胺酶的确认

大肠杆菌常被用来大量快速制备重组蛋白质。但是,在原核表达目标蛋白质时非目标蛋白质经常会意外表达。有时这些非目标蛋白质也非常有使用价值,但是最终确认这些非目标蛋白质的过程昂贵又及其耗时。基于此,该文发展了一个新的基于二维核磁共振波谱技术、X-单晶衍射技术、结合其他生物化学方法,确认在原核表达神经限制性沉默因子 NRSF/REST 蛋白（该蛋白能够特异性识别神经限制性沉默因子 RE1 dsDNA及神经限制性激活因子dsRNA,以调节神经元干细胞的发育）功能结构域ZnF2-8时非目标蛋白b-内酰胺酶(b-lactamase)。     

α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的FT-IR研究

我们用FT IR方法 ,研究了α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的二级结构 ,定量估算了天然酶的各种二级结构含量 ,α 折叠结构为 2 9% ,α 螺旋含量为 3 3 %～ 3 4% ,这与园二色谱测量α 螺旋为 3 3 %的结果有很好的一致 ,剩余的残基被认为形成不同类型的转角和无规结构。在进化酶中 ,β 折叠结构仍为 2 9% ,而α 螺旋为 3 0 %～ 3 1 % ,其它结构为不同类型的转角和无规结构。     

FTIR分析共价偶联对抗体蛋白二级结构的影响

用共价偶联的方法制备了免疫胶乳,并利用傅里叶变换红外光谱技术,结合差谱、去卷积、二阶导和曲线拟合等计算机辅助分析方法,研究免疫胶乳中抗体蛋白的二级结构。结果表明,随着pH值的升高以及胶乳浓度的增大,抗体蛋白的有序结构含量增加。由此认为共价偶联会对抗体蛋白的二级结构产生较为显著的影响。     

Pb2+对α-淀粉酶活性的影响及其光谱学研究

在α 淀粉酶介质中加入Pb2 ,通过光谱学手段研究Pb2 对α 淀粉酶活性影响的作用机理。结果表明低浓度的Pb2 对酶有激活作用 ,高浓度则严重抑制酶活性。在高浓度下 ,Pb2 能完全竞争出α 淀粉酶中的Ca2 而结合到了α 淀粉酶上 ,其EXAFS的测试表明Pb2 与氨基酸残基上的羧基氧发生了配位 ,配位数为 2 ,Pb—O键长为 0 2 34nm。圆二色 (CD)谱测试表明 ,高浓度的Pb2 结合使α 淀粉酶的二级结构被破坏 ,α 螺旋含量、β 转角及无规则卷曲大量下降 ,β 折叠、二硫键含量大量增多 ,Pb2 的这种完全结合致使酶的构象改变 ,形成无效的酶 Pb2 底物复合物 ,因而使酶失去活性。     

棚龄对大棚种植黄瓜品质影响的傅里叶变换红外光谱研究

蔬菜大棚种植对蔬菜供应发挥着重要的作用,蔬菜大棚棚龄会影响蔬菜的产量和质量。以不同棚龄（1年、10年和18年）的黄瓜为对象,利用漫反射傅里叶变换中红外光谱,通过解析黄瓜的光谱特征峰,探究棚龄对黄瓜品质的影响。研究表明,黄瓜的多糖和蛋白质组分在3个棚龄呈现先增加后降低的趋势,10年棚龄种植的黄瓜多糖和蛋白质组分显著高于1年和18年的黄瓜多糖和蛋白质组分。高的棚龄（即10年和18年）显著增加了黄瓜的木质素组分。木质素组分主要分布于黄瓜皮中,增加木质素组分会降低黄瓜的食用口感。另外,黄瓜中各有机组分的比值能综合反映不同棚龄下黄瓜的品质。18年棚龄的黄瓜多糖与蛋白质组分的比值以及多糖与木质素组分的比值低于1年和10年棚龄的黄瓜各有机组分的比值,表明1年和10年棚龄的黄瓜中碳水化合物和营养物质的比值更加均衡。通过分析黄瓜各有机组分以及黄瓜各有机组分比值随着黄瓜棚龄的变化,知悉黄瓜棚龄在10年以内时,对黄瓜品质提升具有促进作用,但更长的棚龄会抑制黄瓜品质。因此,综合考虑黄瓜的品质,建议黄瓜棚龄不宜太长。另外,通过分析棚龄对黄瓜叶片有机组分的影响,发现黄瓜叶片各组分与黄瓜各组分的变化趋势相似。线性相关分析指出黄瓜蛋白质和木质素组分分别与黄瓜叶片蛋白质和木质素组分显著正相关,表明黄瓜叶片在一定程度上能反映黄瓜的营养成分和黄瓜口感。利用红外光谱解析不同棚龄下表征黄瓜品质的有机组分,为蔬菜大棚管理以及提高蔬菜品质提供了科学依据。     

基于傅里叶变换红外光谱用β-双酮协萃体系从含锂卤水中选择性分离锂的机理研究

锂作为欧盟在2020年宣布的一种关键原材料,正在推动新能源产业的发展。锂需求的增长对生产提出了更高的要求,同时促进了新的锂资源的开发与利用。近几年,液态锂资源受到了越来越多的关注,例如盐湖卤水、地热卤水以及油气田卤水等。因此,以合理高效的方式从UOG卤水中提取锂将缓解各国的锂短缺问题。在这项工作中,采用了β-二酮-协萃体系选择性分离UOG卤水中的锂。基于电感耦合等离子体发射光谱分析了两种分离锂的方式的可行性。基于傅里叶变换红外光谱探究了β-双酮萃取锂的机理。基于理论分析和实验,最终选择HTTA与TOPO作为实际卤水中提取锂。     

9-羟基菲对α-葡萄糖苷酶的活性影响及相互作用研究

α-葡萄糖苷酶(GAA)作为一类重要的糖苷水解酶,是维持人体血糖平衡的重要功能性蛋白质。长期以来,为实现高血糖人群的降糖,研究人员多关注于探寻具有GAA活性抑制作用的食品、药品,但鲜有研究关注于人体非主动摄取的外源物质对GAA正常生理功能可能产生的影响。该研究选取典型多环芳烃类物质—菲的羟基代谢产物9-羟基菲(9-OHPhe),探究其对GAA活性功能的影响及潜在机制。为获得9-OHPhe与GAA的结合作用信息,PARAFAC法被应用于光谱重叠的9-OHPhe和GAA的三维荧光光谱(EEM)数据的解析,同时分子对接法被运用于分析分子层面两者结合的微观信息。9-OHPhe对GAA的活性有抑制作用,相应的IC₅₀值为(7.59±1.91)μmol L^-1; PARAFAC可有效应用于荧光光谱重叠的GAA和9-OHPhe反应体系的荧光数据解析;9-OHPhe可引起GAA内源荧光的静态猝灭,两者能形成1∶1复合物,在298 K下其结合常数为(8.91±0.68)×10³ L·mol^-1; 9-OHPhe与GA...