四环素类污染物毒性的微观机制研究
发布时间：2021-03-02 08:55
蛋白质是生命的物质基础,它与各种形式的生命活动紧密联系在一起,机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。细胞是生物有机体进行新陈代谢活动的基本单位,外环境中的有害因子,如物理性因子（电离辐射、噪声、紫外线等）、化学性因子和生物性因子（细菌、病毒等）等,通过不同途径（如呼吸道、消化道、皮肤及伤口等）作用于机体,能诱发机体结构与功能发生改变,而这些改变无不反映细胞结构与功能的变化。细胞结构与功能的改变是机体受到外源性有害物质作用所致损伤的基础。四环素类药物在畜牧业和水产养殖业中有广泛应用。由于生物利用率较低,50-80%的四环素类药物未经代谢而进入环境成为污染物。残留在土壤、地表水、地下水、甚至饮用水等环境以及动物源食品（如蛋、奶、肉等）中的四环素类污染物能经由食物链或以饮食方式进入人体,对人类健康形成威胁。四环素类药物残留的污染问题及其毒性已引起了世界范围内的关注,并已有大量相关报道,但国内外已有的研究成果还不能彻底阐释环境中药物残留对生态及人类健康的内在作用机制。本论文在已报道的相关研究成果的基础上,以四环素类污染物致机体毒性的作用靶点功能蛋白质和细胞为对象,研究了常见四环素...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
目录
CONTENT
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1 前言
2 四环素类药物的发展史
3 四环素类药物的使用现状
4 四环素类药物残留的基本现状
4.1 在动物性食品中的残留
4.2 在生态环境中的残留
5 四环素类污染物的毒理学研究进展
5.1 对动物毒性的研究
5.1.1 对哺乳动物毒性的研究
5.1.2 对水生动物的毒性
5.1.3 对土壤动物的毒性
5.2 对微生物的生态毒性
5.3 对植物的毒性
5.3.1 对陆生植物的毒性
5.3.2 对水生植物的毒性
6 本论文的研究目的、研究内容及创新点
6.1 论文的研究目的
6.2 论文的研究内容及创新点
第二章 土霉素和四环素与血清白蛋白相互作用的机理研究
第一节 光谱学方法研究土霉素和四环素与血清白蛋白的相互作用
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 结合常数和结合位点数
2.3.3 热力学常数
2.3.4 能量转移计算
2.3.5 吸收光谱测定
2.3.6 圆二色谱测定
3 OTC与BSA相互作用研究的实验结果及讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与BSA的相互作用
3.1.1 OTC对BSA荧光光谱的影响
3.1.2 结合常数和结合位点数
3.1.3 热力学常数和结合作用力
3.1.4 OTC与BSA之间的能量转移
3.2 考察BSA构象改变
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
4 TC与HSA相互作用研究的实验结果及讨论
4.1 利用荧光技术研究TC与HSA的相互作用
4.1.1 TC对HSA荧光光谱的影响
4.1.2 结合常数和结合位点数
4.1.3 热力学常数和结合作用力
4.1.4 TC与HSA之间的能量转移
4.2 考察HSA构象改变
4.2.1 紫外-可见吸收光谱
4.2.2 同步荧光光谱
4.2.3 圆二色谱
5 结论
第二节 土霉素和四环素在血清白蛋白上的具体结合位置研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光探针实验
2.3.2 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 OTC和TC在BSA上的具体结合位置
3.2 OTC和TC在HSA上的具体结合位置
4 结论
第三章 四环素类污染物与其毒性相关的功能蛋白酶的作用机理研究
第一节 土霉素对过氧化氢酶毒性的机理研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 圆二色谱测定
2.3.3 CAT活性测定
3 结果与讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与CAT的相互作用
3.1.1 结合常数和结合位点数
3.1.2 相互作用力的求取
3.1.3 OTC与CAT之间的能量转移
3.2 OTC对CAT构象的影响
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
3.3 OTC对CAT活性的影响
4 结论
第二节 四环素类污染物与溶菌酶相互作用机理的研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 圆二色谱测定
2.3.2 荧光光谱测定
2.3.3 结合常数和结合位点数
2.3.4 热力学常数
2.3.5 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 利用荧光技术研究四环素类污染物与溶菌酶的相互作用
3.2 考察溶菌酶构象的改变
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
3.3 计算机模拟溶菌酶-TCs复合物
4 结论
第三节 四环素类污染物与胰蛋白酶的毒性作用机理
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 结合常数和结合位点数
2.3.3 热力学常数
2.3.4 圆二色谱测定
2.3.5 胰蛋白酶活性测定
2.3.6 分子模拟
3 OTC与胰蛋白酶作用机理研究的实验结果及讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与胰蛋白酶的相互作用
3.1.1 荧光光谱
3.1.2 结合常数和结合位点数
3.1.3 结合作用力的判断
3.2 OTC对胰蛋白酶活性的影响
3.3 计算机模拟胰蛋白酶-OTC复合物
3.4 考察胰蛋白酶构象的改变
3.4.1 紫外-可见吸收光谱
3.4.2 同步荧光光谱
3.4.3 圆二色谱
4 土霉素、四环素和金霉素与胰蛋白酶作用机理的比较
4.1 与胰蛋白酶结合参数的比较
4.2 对胰蛋白酶构象影响的比较
4.3 对胰蛋白酶活性影响的比较
4.4 具体结合位置的比较
5 结论
第四章 四环素类污染物对人血红细胞毒性的作用机理研究
第一节 土霉素对人血红细胞毒性的作用机制
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 SOD活性测定
2.3.2 CAT活性测定
2.3.3 GSH-Px活性测定
2.3.4 GSH含量测定
2.3.5 丙二醛（MDA）含量测定
2.3.6 红细胞溶血实验
2.3.7 扫描电子显微镜研究人血红细胞形态
2.3.8 ATP酶活性测定
3 结果与讨论
3.1 OTC对红细胞抗氧化能力的影响
3.2 OTC对红细胞溶血率的影响
3.3 OTC对红细胞形态的影响
3.4 OTC对红细胞ATP酶活性的影响
4 结论
第二节 流式细胞术研究四环素对红细胞抗氧化能力的影响
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 流式细胞仪测定TC对红细胞中GSH相对含量的影响
2.3.2 流式细胞仪测定TC对红细胞中ROS相对含量的影响
3 结果与讨论
3.1 TC对红细胞中GSH水平的影响
3.2 TC对红细胞中ROS水平的影响
4 结论
第三节 四环素类污染物与红细胞中关键蛋白-血红蛋白的毒性作用机理
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 圆二色谱测定
2.3.3 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 荧光光谱研究
3.2 结合常数和结合位点数
3.3 热力学常数和结合作用力
3.4 OTC和TC与BHb之间的能量转移
3.5 考察BHb构象改变
3.5.1 紫外-可见吸收光谱
3.5.2 同步荧光光谱
3.5.3 圆二色谱
3.6 计算机模拟BHb-OTC（TC）复合物
4 结论
第五章 主要结论和研究展望
1 主要结论
1.1 土霉素和四环素与血清白蛋白相互作用的机理研究
1.2 TCs与其毒性相关的功能蛋白酶的作用机理研究
1.3 TCs对人血红细胞毒性的作用机理研究
2 论文的不足及研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的科研情况
已发表的学术论文
专利情况
主持和参加的科研项目
攻读博士学位期间获得的奖励
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]金霉素和其代谢物胁迫对小白菜幼苗生长和抗氧化酶活性及累积效应的影响[J]. 魏瑞成,裴燕,政晓丽,朱旭博,陈明,王冉. 草业学报. 2011(05)
[2]牛奶中土霉素对青海弧菌和费氏弧菌的毒性作用测定[J]. 王婧,丁武,边秀芳. 中国奶牛. 2011(20)
[3]土壤四环素污染对小白菜幼苗生长发育的生态毒性[J]. 林琳,安婧,周启星. 环境科学. 2011(08)
[4]土壤中四环素类抗生素污染研究进展[J]. 刘雨霞,鲍艳宇. 环境污染与防治. 2011(08)
[5]兽药土霉素的环境行为研究进展[J]. 陈桂秀,吴银宝. 动物医学进展. 2011(05)
[6]四环素类抗生素的环境行为研究进展[J]. 贺德春,许振成,吴根义,丘锦荣,秦国建. 动物医学进展. 2011(04)
[7]盐酸金霉素及其光降解产物对淡水藻生长的影响[J]. 王梦禅,钟文英,陈建秋. 安徽农业科学. 2011(07)
[8]四环素对铜绿微囊藻光合作用和抗氧化酶活性的影响[J]. 姜蕾,陈书怡,尹大强. 生态与农村环境学报. 2010(06)
[9]土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的研究进展[J]. 吴楠,乔敏. 生态毒理学报. 2010(05)
[10]氯霉素和四环素阻碍细菌蛋白分泌研究进展[J]. 吴琼,靳野,郑海学,刘湘涛. 中国生物工程杂志. 2010(07)
博士论文
[1]亲水有机溶剂气浮浮选分离/富集环境水中四环素类抗生素残留研究[D]. 侯延民.江苏大学 2009
[2]过氧化物酶和谷胱甘肽的单细胞分析及DNA的单分子检测[D]. 高宁.山东大学 2006
[3]微流控芯片上单细胞分析的研究[D]. 孙悦.浙江大学 2006
硕士论文
[1]土霉素对异育银鲫毒性和残留研究[D]. 肖亮.华中农业大学 2008
本文编号：3058987
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
目录
CONTENT
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1 前言
2 四环素类药物的发展史
3 四环素类药物的使用现状
4 四环素类药物残留的基本现状
4.1 在动物性食品中的残留
4.2 在生态环境中的残留
5 四环素类污染物的毒理学研究进展
5.1 对动物毒性的研究
5.1.1 对哺乳动物毒性的研究
5.1.2 对水生动物的毒性
5.1.3 对土壤动物的毒性
5.2 对微生物的生态毒性
5.3 对植物的毒性
5.3.1 对陆生植物的毒性
5.3.2 对水生植物的毒性
6 本论文的研究目的、研究内容及创新点
6.1 论文的研究目的
6.2 论文的研究内容及创新点
第二章 土霉素和四环素与血清白蛋白相互作用的机理研究
第一节 光谱学方法研究土霉素和四环素与血清白蛋白的相互作用
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 结合常数和结合位点数
2.3.3 热力学常数
2.3.4 能量转移计算
2.3.5 吸收光谱测定
2.3.6 圆二色谱测定
3 OTC与BSA相互作用研究的实验结果及讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与BSA的相互作用
3.1.1 OTC对BSA荧光光谱的影响
3.1.2 结合常数和结合位点数
3.1.3 热力学常数和结合作用力
3.1.4 OTC与BSA之间的能量转移
3.2 考察BSA构象改变
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
4 TC与HSA相互作用研究的实验结果及讨论
4.1 利用荧光技术研究TC与HSA的相互作用
4.1.1 TC对HSA荧光光谱的影响
4.1.2 结合常数和结合位点数
4.1.3 热力学常数和结合作用力
4.1.4 TC与HSA之间的能量转移
4.2 考察HSA构象改变
4.2.1 紫外-可见吸收光谱
4.2.2 同步荧光光谱
4.2.3 圆二色谱
5 结论
第二节 土霉素和四环素在血清白蛋白上的具体结合位置研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光探针实验
2.3.2 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 OTC和TC在BSA上的具体结合位置
3.2 OTC和TC在HSA上的具体结合位置
4 结论
第三章 四环素类污染物与其毒性相关的功能蛋白酶的作用机理研究
第一节 土霉素对过氧化氢酶毒性的机理研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 圆二色谱测定
2.3.3 CAT活性测定
3 结果与讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与CAT的相互作用
3.1.1 结合常数和结合位点数
3.1.2 相互作用力的求取
3.1.3 OTC与CAT之间的能量转移
3.2 OTC对CAT构象的影响
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
3.3 OTC对CAT活性的影响
4 结论
第二节 四环素类污染物与溶菌酶相互作用机理的研究
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 圆二色谱测定
2.3.2 荧光光谱测定
2.3.3 结合常数和结合位点数
2.3.4 热力学常数
2.3.5 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 利用荧光技术研究四环素类污染物与溶菌酶的相互作用
3.2 考察溶菌酶构象的改变
3.2.1 紫外-可见吸收光谱
3.2.2 同步荧光光谱
3.2.3 圆二色谱
3.3 计算机模拟溶菌酶-TCs复合物
4 结论
第三节 四环素类污染物与胰蛋白酶的毒性作用机理
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 结合常数和结合位点数
2.3.3 热力学常数
2.3.4 圆二色谱测定
2.3.5 胰蛋白酶活性测定
2.3.6 分子模拟
3 OTC与胰蛋白酶作用机理研究的实验结果及讨论
3.1 利用荧光技术研究OTC与胰蛋白酶的相互作用
3.1.1 荧光光谱
3.1.2 结合常数和结合位点数
3.1.3 结合作用力的判断
3.2 OTC对胰蛋白酶活性的影响
3.3 计算机模拟胰蛋白酶-OTC复合物
3.4 考察胰蛋白酶构象的改变
3.4.1 紫外-可见吸收光谱
3.4.2 同步荧光光谱
3.4.3 圆二色谱
4 土霉素、四环素和金霉素与胰蛋白酶作用机理的比较
4.1 与胰蛋白酶结合参数的比较
4.2 对胰蛋白酶构象影响的比较
4.3 对胰蛋白酶活性影响的比较
4.4 具体结合位置的比较
5 结论
第四章 四环素类污染物对人血红细胞毒性的作用机理研究
第一节 土霉素对人血红细胞毒性的作用机制
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 SOD活性测定
2.3.2 CAT活性测定
2.3.3 GSH-Px活性测定
2.3.4 GSH含量测定
2.3.5 丙二醛（MDA）含量测定
2.3.6 红细胞溶血实验
2.3.7 扫描电子显微镜研究人血红细胞形态
2.3.8 ATP酶活性测定
3 结果与讨论
3.1 OTC对红细胞抗氧化能力的影响
3.2 OTC对红细胞溶血率的影响
3.3 OTC对红细胞形态的影响
3.4 OTC对红细胞ATP酶活性的影响
4 结论
第二节 流式细胞术研究四环素对红细胞抗氧化能力的影响
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 流式细胞仪测定TC对红细胞中GSH相对含量的影响
2.3.2 流式细胞仪测定TC对红细胞中ROS相对含量的影响
3 结果与讨论
3.1 TC对红细胞中GSH水平的影响
3.2 TC对红细胞中ROS水平的影响
4 结论
第三节 四环素类污染物与红细胞中关键蛋白-血红蛋白的毒性作用机理
1 前言
2 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 荧光光谱测定
2.3.2 圆二色谱测定
2.3.3 分子模拟
3 结果与讨论
3.1 荧光光谱研究
3.2 结合常数和结合位点数
3.3 热力学常数和结合作用力
3.4 OTC和TC与BHb之间的能量转移
3.5 考察BHb构象改变
3.5.1 紫外-可见吸收光谱
3.5.2 同步荧光光谱
3.5.3 圆二色谱
3.6 计算机模拟BHb-OTC（TC）复合物
4 结论
第五章 主要结论和研究展望
1 主要结论
1.1 土霉素和四环素与血清白蛋白相互作用的机理研究
1.2 TCs与其毒性相关的功能蛋白酶的作用机理研究
1.3 TCs对人血红细胞毒性的作用机理研究
2 论文的不足及研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的科研情况
已发表的学术论文
专利情况
主持和参加的科研项目
攻读博士学位期间获得的奖励
附录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]金霉素和其代谢物胁迫对小白菜幼苗生长和抗氧化酶活性及累积效应的影响[J]. 魏瑞成,裴燕,政晓丽,朱旭博,陈明,王冉. 草业学报. 2011(05)
[2]牛奶中土霉素对青海弧菌和费氏弧菌的毒性作用测定[J]. 王婧,丁武,边秀芳. 中国奶牛. 2011(20)
[3]土壤四环素污染对小白菜幼苗生长发育的生态毒性[J]. 林琳,安婧,周启星. 环境科学. 2011(08)
[4]土壤中四环素类抗生素污染研究进展[J]. 刘雨霞,鲍艳宇. 环境污染与防治. 2011(08)
[5]兽药土霉素的环境行为研究进展[J]. 陈桂秀,吴银宝. 动物医学进展. 2011(05)
[6]四环素类抗生素的环境行为研究进展[J]. 贺德春,许振成,吴根义,丘锦荣,秦国建. 动物医学进展. 2011(04)
[7]盐酸金霉素及其光降解产物对淡水藻生长的影响[J]. 王梦禅,钟文英,陈建秋. 安徽农业科学. 2011(07)
[8]四环素对铜绿微囊藻光合作用和抗氧化酶活性的影响[J]. 姜蕾,陈书怡,尹大强. 生态与农村环境学报. 2010(06)
[9]土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的研究进展[J]. 吴楠,乔敏. 生态毒理学报. 2010(05)
[10]氯霉素和四环素阻碍细菌蛋白分泌研究进展[J]. 吴琼,靳野,郑海学,刘湘涛. 中国生物工程杂志. 2010(07)
博士论文
[1]亲水有机溶剂气浮浮选分离/富集环境水中四环素类抗生素残留研究[D]. 侯延民.江苏大学 2009
[2]过氧化物酶和谷胱甘肽的单细胞分析及DNA的单分子检测[D]. 高宁.山东大学 2006
[3]微流控芯片上单细胞分析的研究[D]. 孙悦.浙江大学 2006
硕士论文
[1]土霉素对异育银鲫毒性和残留研究[D]. 肖亮.华中农业大学 2008
本文编号：3058987
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