块菌的傅里叶变换红外光谱研究

块菌是珍稀野生食用菌,其蛋白质和糖类含量较高,块菌多糖具有潜在的药用价值。文章利用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)对五种云南野生块菌作了研究。结果表明,块菌属真菌有其独特的光谱特征,全谱最强峰为出现在1 042和1 077 cm-1附近的强双峰。在脂分子的羰基峰1 742 cm-1及糖类异构体的指纹区1 200～750 cm-1,不同种类、不同产地块菌的光谱有明显差异,另外,正常块菌和霉变块菌的光谱亦有明显差异,主要体现在谱峰吸收强度的变化上,部分谱峰吸收强度比的变化表明,块菌样品变质前后,其蛋白质和糖类物质的含量发生了变化。FTIR光谱提供了块菌成分的有关化学信息,为鉴别块菌和区分块菌的种类、质量提供了简便快捷的手段。     

双重傅里叶变换红外椭偏光谱系统的研制

介绍一种新型红外椭圆偏振光谱实验系统。实验中采用了对光子能量和方位角作双傅里叶变换,及同步旋转检偏和超偏器（RAP）的方法,根据傅里叶变换的四个余弦交流分量,计算相应的光学常数。经过对实验系统各误差来源的分析和纠正,提高了实验精度,使误差控制在1％以内。测量了Au等样品的红外介电函数谱,并用德鲁得（Drude)模型作拟俣运算,获得了与理论计算相一致的结果。     

毛头鬼伞的红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了人工栽培与野生的毛头鬼伞,及其液化前后的菌盖样品。毛头鬼伞的红外光谱主要由蛋白质、多糖的特征吸收峰组成。人工菌与野生菌的光谱差异表现为蛋白质和多糖的特征峰强度比,野生菌的多糖特征吸收峰要比人工菌的吸收峰明显。菌盖液化黑色物与液化前的菌盖光谱相比,多糖特征峰明显减弱,表明菌褶液化现象主要是多糖的变化。红外光谱结果为毛头鬼伞的进一步的开发研究提供了参考信息。     

野生食用蕈菌不同部位的红外光谱研究

测试了野生食用蕈菌子实体不同部位的傅里叶变换红外光谱。结果显示,同一蕈菌的菌盖皮、菌褶、菌盖肉、菌柄的红外光谱显示差异,红菇科红菇属的青头菌、大红菇的菌盖皮与其他部位的光谱有较大差异;鹅膏科鸡 菌的菌褶与其它部位的光谱有明显区别。表明蘑菇同一子实体不同部位的化学组成有差异。通过蘑菇不同部位的红外光谱有可能区分不同种类的蘑菇。     

彝药金沙青叶胆的傅里叶变换红外光谱研究

金沙青叶胆是常用彝药之一,具有独特而显著的药用价值。本文采用傅里叶变换红外光谱方法(FTIR)对金沙青叶胆的根、茎、花不同部位进行了分析研究。研究表明,其根、茎、花的红外光谱有较大的相似性,主要吸收峰位置基本相同,它们共同显示出该药材独特的红外指纹特征,三者所含主要物质成分基本相同,由此说明在彝医临床应用中将该药全草入药具有其合理性,但其根、茎、花的红外光谱的吸收峰位置、个数、强度、峰形又有一些差异,表明其不同部位所含的化学成分及其相对含量存在一定的差异。本文的分析研究为临床应用及开发利用该彝药提供了科学依据。     

农作物种子发芽时贮藏物质动员的红外光谱研究

研究种子萌发时贮藏物质动员的一般方法是化学方法,操作烦琐耗时。作者利用傅里叶变换红外光谱对豆类(大豆、蚕豆、豌豆)及禾谷类(稻谷、小麦、大麦)农作物种子发芽时贮藏物质动员情况进行了研究。结果表明,豆类种子发芽前后在1 200～1 000 cm-1范围的光谱变化显著,表明在发芽过程中糖类物质消耗较多;禾谷类种子发芽前后蛋白质酰胺带的强度明显下降,说明发芽过程中贮藏蛋白质被利用了;另外,禾谷类种子发芽后脂类特征峰强度也下降,说明发芽过程中贮藏脂类也被动用了。红外光谱法在种子学研究方面具有快速、方便、不需对样品进行分离提取等特点。     

生物酶活力的原位红外光谱测定

红外（IR）光谱近年来逐渐展示了它在生物医学领域中的应用,它不但能很好地用于体外酶催化活力分析和酶抑制剂的筛选,尤其可对活细胞进行原位酶活力测定和抑制剂筛选。IR光谱技术可用于生物酶活力的直接检的基本原理是基于单位时间内,反应物或者产物在IR光谱中特征吸收峰的峰位或强度的变化量来反映生物酶的催化效率。本文综述了利用IR光谱技术,对体外部分酶活力值进行分析和测定、以及对酶抑制剂的抑制效应进行评估和筛选;进而将该技术扩展至以活体细胞作为检测模型、开展细胞内生物酶活力值的测定及其抑制剂的筛选。同时,我们也对新近提出的在细胞原位测定酶活力的IR 方法及研究理念作了概述,生理条件下开展对生物酶活性无标记直接检测提供了新方法,并对该技术领域存在的问题及今后的发展趋势作出了展望。     

Fluorescence Spectrometric Studies on the Binding of an Amino-Functionalized Ionic Liquid to Cytochrome c

The interaction of an amino-functionalized ionic liquid, 1-(2-aminoethyl)-3-butylimidazolium bromide ([NH₂C₂C₄im]Br), with cytochrome c (cyt c) at pH 7.4 was investigated using fluorescence and UV-Vis absorption spectroscopic techniques. From the experimental results, it is found that cyt c has a strong ability to quench the intrinsic fluorescence of [NH₂C₂C₄im]Br and the quenching mechanism is considered as a static quenching process. The binding constants and the number of binding sites (n) were calculated at different temperatures. The thermodynamic parameters such as free energy change (ΔG), enthalpy change (ΔH), and entropy change (ΔS) were calculated by thermodynamic equations. According to the results, the values of ΔG, ΔH, and ΔS are all negative, suggesting that interaction between [NH₂C₂C₄im]Br and cyt c is spontaneous and mainly driven by hydrogen bonding and van der Waals forces.     

不同储藏年份小麦和红豆的红外光谱研究

粮食的陈化鉴定对于食品安全、种子的老化鉴别对于粮食生产安全具有重要意义。本文利用傅里叶变换红外光谱法研究了不同储藏时间的小麦与红豆,结果显示,同一种不同年份产的样品光谱相似,但在吸收强度比方面都存在着差异,随着贮藏时间的增加,两种粮食的红外光谱表现出一些变化规律,对于小麦,吸收强度比A1653/A1023,A1538/A1023,A1080/A1023,A1155/A1023,A1538/A1653随贮藏时间增加而增加;对于红豆,A2928/A3400、A1648/A3400,A1543/A1648,A1401/A1648,A1055/A1648随着贮藏时间的增加而呈下降趋势。这些比值的变化说明两种粮食在贮藏过程中,蛋白质、多糖结构发生了变化。红外光谱方法在粮食陈化鉴定方面具有方便、快速的优点。     

pH诱导烟草多酚氧化酶二级结构变化的光谱学研究

为了获得更多的关于多酚氧化酶二级结构和活性中心结构的信息 ,应用FT -IR以及去卷积技术、荧光光谱、紫外差光谱研究了溶液 pH的变化对烟草多酚氧化酶的二级结构的影响并对其活性中心的光谱跃迁进行了归属 .实验结果表明 ,随着 pH值的降低或提高 ,多酚氧化酶的二级结构发生了变化 ,浕 螺旋和反平行 β 折叠含量减少 ,无规卷曲含量有所增加 ,同时色氨酸和酪氨酸残基的微环境发生了一定的变化 ;随pH的降低 ,活性中心的Cu2 + 与配位的组氨酸咪唑基的作用加强 ;此外 ,归属和讨论了酶活性中心金属离子与配体间全部电荷转移谱带     

Electronic and Infrared Spectroscopic Studies of Aggregation of Cholesterol

A number of reasons and causes has been put forward to understand and explain the process of atherosclerosis, or plaque formation in arteries, and the strategies to combat it. We wish to communicate that the increased level of alkalinity in serum plays an important role in atherosclerosis. On one hand, higher alkalinity helps monomer cholesterol to dimerize, supporting plaque formation. On the other hand, this converts polymer (higher aggregates) into dimer (a lower aggregate). The other finding is that the presence of a certain class of molecules in serum, part of whose bonding structure is ‐CH₂‐O‐CH₂‐, for example, dioxane (maybe as a pollutant), promotes dimerization of cholesterol, which may set in motion the process of plaque formation. At the same time, higher aggregates (insoluble) are converted to dimer (relatively more soluble). This finding could be strategically employed to tackle atherosclerosis.     

肉苁蓉种子成分及活力的红外光谱分析

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR),分析研究了肉苁蓉种子不同部位及其在不同处理后的光谱特征和成分差异。结果显示,肉苁蓉种子成分组成丰富,同时存在蛋白质、脂类和碳水化合物的特征吸收峰,并且推测含有果胶质和芳香类化合物。肉苁蓉种皮和种仁的成分差异很大,2 926,1 746,1 161及721 cm-1处一系列强峰说明种仁中的油脂类成分含量非常高,而种皮中1 054 cm-1处碳水化合物和果胶质类的特征吸收峰最强。霉变或高温处理后肉苁蓉种子中与活力相关的蛋白质及糖类含量明显减少,而有活力的种子中蛋白质与脂类所在特征区域的峰高比(I_{1 630}／I_{1 745})(cm-1)均大于1.05。而肉苁蓉种仁失活后酰胺Ⅰ带与脂类特征峰的强度比值(I_{1 653}／I_{1 745})由0.31降为0.23,降幅达25.8%。研究表明,红外光谱法不仅可应用于肉苁蓉种子成分的全面快速分析,而且还可更深入应用于种子生活力、种子寿命乃至种子质量的快速分析与测定。     

ATR-FTIR分析冻结—解冻后的牛肉蛋白二级结构变化

研究了牛肉蛋白质二级结构稳定性在-18,-23及-38 ℃不同温度下的变化情况,明确了肉品工业中不同冷冻温度对肉品品质的作用机制。利用了傅里叶变换衰减全反射红外光谱(attenuated total reflectance Fourier transfer infrared spectroscopy,ATR-FTIR)技术、自动去卷积以及曲线拟合等计算方法,分析了-18,-23及-38 ℃三个温度下,牛肉肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)在冻结—解冻过程中的红外光谱图变化及蛋白质二级结构变性程度。ATR-FTIR结果显示,冻结—解冻过程中牛肉MP红外光谱图峰高、峰面积发生变化,且峰波数发生红移或者蓝移;冻结—解冻后牛肉MP红外光谱图中3 500～3 300 cm-1波段的吸收峰强度减弱甚至消失,说明解冻后牛肉MP中的结合水中O—H基团与氨基酸CO基团形成的分子内和分子间氢键断裂;冻结会影响牛肉MP二级结构的稳定性,导致牛肉蛋白质二级结构发生变化,其中除了无规则卷曲比例上升以外,α-螺旋、β-折叠、β-转角含量均下降,造成有序结构向无序结构转变;解冻后,冻结温度为-38 ℃的处理组牛肉β-折叠增加量大于-23和-18 ℃处理组,-38 ℃冻结牛肉MP二级结构的稳定性最好,解冻后蛋白质复性也最好。即蛋白质冷冻变性程度随着冻结温度的降低而减轻,蛋白质二级结构特征保持也越好。该试验研究基于肉品工业生产实际,研究结果从微观层面揭示了冻结温度对牛肉蛋白质变性的影响规律及可能的机制,为冷冻肉冻藏保鲜工艺制定提供了参考。     

铬诱导植物根细胞壁化学成分变化的FTIR表征

随着制革、电镀等行业的发展,铬污染已成为严重的环境问题而受到人们的关注。铬在植物体内主要积累于根部,植物根细胞壁化学变化与金属元素在植物体内的蓄积行为有密切关系。与其他方法比较,应用OMNI采样器-FTIR直接测定法表征细胞化学成分变化具有简便、快速和准确的优点。文章用FTIR对凤眼莲(Eichhornia crassipes)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)根细胞壁进行了测定、分析和指认,并利用半定量分析方法研究了铬处理和对照处理下根细胞壁红外光谱的差异。结果表明,铬处理的凤眼莲和空心莲子草根细胞壁上的—OH向低频分别发生了20和6 cm-1的位移,同时凤眼莲的根细胞壁上—OH和自由羧基COO-等吸附位点数目较对照均有所增加,而空心莲子草则相反。说明这些基团与铬的结合密切相关,进一步解释了凤眼莲耐铬及其在根部积累铬的机理,说明FTIR在监测逆境诱导植物化学成分变化和环境绿色修复方面具有广泛的应用前景。     

油菜根肿病的傅里叶变换红外光谱研究

用傅里叶变换红外光谱仪测试了成株期油菜正常植株和根肿病植株的花瓣、叶片、主根、须根四个部位的光谱。光谱显示:两种植株花瓣和叶片中的主要成分是蛋白质、多糖类和油脂类物质;正常植株主根中的主要成分是纤维素和木质素;根肿病植株主根中的主要成分是纤维素、木质素和蛋白质类物质;两种植株须根中的主要成分是木质素和纤维素。对正常和病变植株相同部位的光谱在3600～2800cm-1、1800～1200cm-1和1200～700cm-1三个范围进行了相关分析,花瓣间、叶片间的相关系数在0.971以上,相关度较高;然而主根间、须根间的相关度较低,主根在1800～1200cm-1光谱范围的相关系数只有0.688,须根在1200～700cm-1光谱范围的相关系数只有0.618。结果表明,FTIR可以区分根肿病对油菜不同部位的影响,有望为油菜根肿病的研究提供光谱信息。     

傅里叶变换红外光谱学显微成像技术在骨病研究中的应用和进展

傅里叶变换红外光谱学显微成像系统的发展历程、系统构成、成像原理和模式选择,引出傅里叶变换红外光谱学显微成像在生物医学领域开辟了骨病光谱成像这一特定研究方向,详细论述了该技术用于研究骨石化病、成骨不全症、骨质疏松症和骨软化症等骨病所取得的成果和进展,简单介绍了该技术的相关局限性,并展望了其在生物医学研究领域的发展前景。     

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。     

离子束注入胸腺嘧啶的紫外、红外效应研究

本文中我们利用紫外、红外光谱等分析手段获取低能离子束生物诱变的信息。发现用30 ke V低能氮离子和氩离子在 0 - 2× 1 0 16 ions/cm2注入剂量范围内注入胸腺嘧啶 ,其残存率随剂量的变化趋势均出现了不同于γ射线等辐照时的线性或肩型曲线 ,而呈现一种新的变化趋势——“马鞍型”曲线 ,表明参与结构的质量沉积不足以解释“马鞍型”曲线。红外光谱的分析结果表明在离子束注入过程中胸腺嘧啶分子确实存在结构上的修复。研究结果表明紫外、红外光谱可以给出离子束注入前后生物分子结构突变或重组、分子结构突变与注入剂量的关系以及分子的修复等信息。     

水稻秸秆田间焚烧残留物的结构特征初探

秸秆焚烧残留物(生物质炭,biochar)因其特殊的结构特征,对土壤的碳固定及其污染物的迁移转化行为产生重要的影响。本文利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等一系列定性定量分析方法研究了田间不同焚烧强度下产生的稻杆残留物的基本理化性质及结构特征。结果表明: 田间秸秆焚烧残留物的基本理化特征与焚烧强度密切相关。焚烧强度越高,TOC含量越低,但所产生残留物中碳原子的有序度增加,其中的脂肪性成分逐渐减少而芳香性则逐渐增加。此外,有机组分对田间秸秆焚烧残留物比表面积的贡献较为显著。