酵母源金属硫蛋白排铅及对铅致氧化损伤修复作用的研究

发布时间：2017-10-16 03:41

  本文关键词：酵母源金属硫蛋白排铅及对铅致氧化损伤修复作用的研究

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【摘要】：金属硫蛋白（Metallothionein，简称MT）是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白，因其具有强抗氧化、螯合重金属离子及解除重金属毒性等生物学功能，已逐渐被应用于排铅药物、功能性食品、饲料添加剂和化妆品等领域。 本课题组前期经金属诱导剂诱导酵母类微生物，获得具有自主知识产权的酵母源金属硫蛋白，较传统哺乳动物源金属硫蛋白提取周期短，获取技术便捷、成本低廉及安全性较高等优点显著，利于工业化生产和推广示范应用。本文以体外与体内作用联合评价方式对酵母源金属硫蛋白排铅及对铅致氧化损伤修复作用进行了以下四方面的研究： 首先，以VC与兔肝Zn-MT为对照，通过分光光度法测定两种金属硫蛋白亚型（MT-Ⅰ、MT-Ⅱ）对羟基自由基、超氧阴离子自由基及DPPH自由基清除效果及其总还原能力，以此对酵母源金属硫蛋白体外抗氧化活性进行初步评价。结果表明：在体外抗氧化活性方面，酵母源金属硫蛋白抗氧化活性强于同浓度的VC，其中MT-Ⅰ体外抗氧化活性强于MT-Ⅱ。 以兔肝Zn-MT为对照，采用石墨炉原子吸收光谱法及SDS-PAGE凝胶电泳，测定两种酵母源金属硫蛋白亚型（MT-Ⅰ、MT-Ⅱ）在模拟胃肠环境中对铅离子的螯合作用。实验结果显示：模拟胃环境中，MT-Ⅰ与MT-Ⅱ对铅离子的螯合率显著高于Zn-MT，胃蛋白酶对MT-Ⅰ和Zn-MT螯合铅离子效果具有一定的减弱作用，而对MT-Ⅱ影响不明显。模拟肠环境中，金属硫蛋白螯合铅离子能力关系为Zn-MT＞MT-Ⅰ＞MT-Ⅱ，胰蛋白酶较胃蛋白酶对金属硫蛋白螯合铅离子效果影响较小。结果表明：虽然模拟胃肠环境对酵母源金属硫蛋白巯基具有一定程度的破坏作用，但MT-Ⅰ与MT-Ⅱ在模拟胃肠环境中均能显著地螯合铅离子，并在12h内能较好的抵抗模拟胃肠环境的消化，保持其螯合铅离子能力。 一次性腹腔注射醋酸铅构建急性铅中毒小鼠模型，以DMSA与兔肝Zn-MT为对照，连续灌胃给予酵母源金属硫蛋白14d后，测定小鼠血铅水平、MDA、SOD及GSH-Px水平，期间记录小鼠形态特征及体重变化。实验结果显示，与模型组比较，金属硫蛋白及DMSA处理组小鼠血铅水平显著下降（P0.05），且呈显著的量效关系（P0.05），MT-Ⅰ与Zn-MT排铅效果无明显差异（P0.05），但显著高于MT-Ⅱ（P0.05），三种金属硫蛋白处理组小鼠血清中MDA、SOD及GSH-Px水平驱于正常（P＜0.05），其中MT-Ⅰ与MT-Ⅱ处理组小鼠血清中MDA水平显著低于Zn-MT（P0.05），SOD与GSH-Px水平无明显差异性（P0.05），DMSA处理组小鼠MDA水平显著高于高剂量金属硫蛋白处理组（P0.05）。结果表明：两种酵母源金属硫蛋白亚型对急性铅中毒小鼠具有显著排铅效果（与动物源金属硫蛋白效果类似），并能显著提高抗氧化酶活性，减少脂质过氧化产物，修复铅致机体氧化损伤。 以DMSA与兔肝Zn-MT为对照，醋酸铅溶液致慢性铅中毒小鼠连续灌胃给予MT35d后，测定小鼠体重、血铅、部分血常规及肝功能指标水平，观察小鼠肝肾组织病变程度。实验结果显示，与模型组比较，金属硫蛋白处理组小鼠体重无显著变化（P＞0.05）；高剂量金属硫蛋白处理组小鼠血铅含量显著下降（P＜0.05），白细胞、红细胞平均体积及血红蛋白水平显著升高（P＜0.05），但各中毒组小鼠粒细胞计数水平无显著差异性（P0.05）；各给药组小鼠GPT水平均显著下降（P＜0.05），同时高剂量金属硫蛋白处理组小鼠GOT水平均显著下降（P＜0.05），小鼠肝肾组织病变程度明显改善，，其改善程度优于DMSA组。结果表明，两种酵母源金属硫蛋白亚型对慢性铅中毒小鼠均具有明显的排铅及肝肾功能保护作用，作用效果类似于动物源金属硫蛋白。
【关键词】：金属硫蛋白 铅中毒 氧化损伤 修复
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R135.11
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 符号说明10-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 铅毒性及其氧化损伤11-12
• 1.2 排铅物质研究进展及发展趋势12-13
• 1.2.1 西药排铅12
• 1.2.2 中药排铅12
• 1.2.3 天然产物排铅12
• 1.2.4 联合应用排铅12-13
• 1.3 金属硫蛋白概述13-23
• 1.3.1 金属硫蛋白定义13
• 1.3.2 金属硫蛋白的分类及结构13-16
• 1.3.3 金属硫蛋白的生物学功能16-18
• 1.3.4 金属硫蛋白排铅解毒机制18-20
• 1.3.5 金属硫蛋白在排铅解毒产品中的应用20-21
• 1.3.6 课题研究目的和意义21-22
• 1.3.7 课题研究的内容22-23
• 第二章 酵母源金属硫蛋白体外抗氧化活性初步评价23-29
• 2.1 材料与设备23-24
• 2.1.1 主要实验材料23
• 2.1.2 主要实验设备23-24
• 2.2 实验方法24-25
• 2.2.1 酵母源金属硫蛋白对羟基自由基清除率24
• 2.2.2 酵母源金属硫蛋白对超氧阴离子自由基清除率24
• 2.2.3 酵母源金属硫蛋白对 DPPH 自由基清除率24-25
• 2.2.4 酵母源金属硫蛋白总还原能力的测定25
• 2.2.5 统计学分析25
• 2.3 结果与分析25-28
• 2.3.1 酵母源金属硫蛋白对羟基自由基清除作用25-26
• 2.3.2 酵母源金属硫蛋白对超氧阴离子自由基清除作用26-27
• 2.3.3 酵母源金属硫蛋白对 DPPH 自由基清除作用27
• 2.3.4 酵母源金属硫蛋白总还原能力27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 酵母源金属硫蛋白在模拟胃肠环境中对铅离子的螯合作用29-37
• 3.1 材料与设备29-30
• 3.1.1 主要实验材料29-30
• 3.1.2 主要实验设备30
• 3.2 实验方法30-31
• 3.2.1 构建模拟胃环境30
• 3.2.2 构建模拟肠环境30
• 3.2.3 酵母源金属硫蛋白在模拟胃肠道环境中对铅离子的螯合率30-31
• 3.2.4 酵母源金属硫蛋白在模拟胃肠液中的降解作用31
• 3.2.5 统计学分析31
• 3.3 结果与分析31-35
• 3.3.1 酵母源金属硫蛋白在模拟胃环境中对铅离子的螯合作用31-32
• 3.3.2 酵母源金属硫蛋白在模拟肠环境中对铅离子的螯合作用32-34
• 3.3.3 螯合体系重金属离子的迁移与转化34
• 3.3.4 酵母源金属硫蛋白在模拟胃肠液中的降解作用34-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第四章 酵母源金属硫蛋白对急性铅中毒小鼠排铅及氧化损伤修复作用37-43
• 4.1 材料与设备37-38
• 4.1.1 主要实验材料37
• 4.1.2 主要实验设备37-38
• 4.1.3 实验动物38
• 4.2 实验方法38-39
• 4.2.1 实验动物分组与饲养38
• 4.2.2 给药剂量与方法38
• 4.2.3 动物指标测定38-39
• 4.2.4 统计学分析39
• 4.3 结果与分析39-41
• 4.3.1 实验动物一般情况39
• 4.3.2 酵母源金属硫蛋白对急性铅中毒小鼠体重的影响39-40
• 4.3.3 酵母源金属硫蛋白对急性铅中毒小鼠血铅水平的影响40
• 4.3.4 酵母源金属硫蛋白对急性铅中毒小鼠血清 MDA、SOD 及 GSH-Px 水平的影响40-41
• 4.4 本章小结41-43
• 第五章 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠排铅及肝肾功能保护作用43-51
• 5.1 材料与设备43-44
• 5.1.1 主要实验材料43
• 5.1.2 主要实验设备43-44
• 5.1.3 实验动物44
• 5.2 实验方法44-45
• 5.2.1 实验动物分组与饲养44
• 5.2.2 给药剂量与方法44
• 5.2.3 动物指标测定44-45
• 5.2.4 统计学分析45
• 5.3 结果与分析45-50
• 5.3.1 实验动物一般情况45
• 5.3.2 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠体重的影响45
• 5.3.3 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠血铅水平的影响45-46
• 5.3.4 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠血常规指标的影响46-47
• 5.3.5 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠肝功能指标的影响47-48
• 5.3.6 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠肝组织病理学观察的影响48-49
• 5.3.7 酵母源金属硫蛋白对慢性铅中毒小鼠肾组织病理学观察的影响49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 结论与展望51-53
• 6.1 研究结果51-52
• 6.2 创新点52
• 6.3 问题与展望52-53
• 参考文献53-61
• 致谢61-63
• 个人简历63-64
• 个人情况63
• 教育背景63
• 科研经历63
• 在学期间发表论文63-64
• 在学期间专利申请64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 安建平;王廷璞;邹亚丽;焦成瑾;张春成;刘海霞;权永妮;;镉诱导黄瓜金属硫蛋白的分离、纯化和鉴定[J];安徽农业科学;2008年18期

2 季清洲,王立波,周元,茹炳根;金属硫蛋白结合铅离子的竞争反应和置换反应研究[J];北京大学学报(自然科学版);2000年04期

3 赵红光,王志成,杜翔,吕U

本文编号：1040418