苯甲酸钠毒性作用的分子水平研究

发布时间：2018-01-23 08:05

本文关键词： 苯甲酸钠毒性评价蛋白质光谱学分子对接　出处：《山东大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着社会的发展和科技的进步,人们对于自身健康和环境安全越来越关注,对于周边物质的毒性研究范围越来越广,甚至许多原来认定无害的物质的安全性也被重新评估,并获得更加深入的研究。食品添加剂中的防腐剂就是这样的一类物质。苯甲酸钠是使用时间最长、使用范围最广的防腐剂,能够伴随食物通过消化道进入生物体内,通过各种方式与体内的大分子生命物质作用,影响或者破坏这些分子的生物功能,从而对机体产生毒性效应。为保障人体健康和安全,对这些具有潜在威胁物质的毒性做出全面的评价,将会为制订合理的使用标准提供参考和技术支持。本论文以分子毒理学为理论基础,通过多种光谱学技术和分子对接方法,在体外模拟生理环境,研究食品添加剂苯甲酸钠进入人体后对在运输、消化和排出体外过程中接触较多的的四种重要蛋白质——血清白蛋白、血红蛋白、胰蛋白酶、过氧化氢酶——的毒性作用机理,为系统评价苯甲酸钠的生理毒性提供参考,也为预防和治疗相关疾病提供新的思路和方法。本论文共分四章内容,其中主要包含四部分实验,主要结论包括：第一部分以牛血清白蛋白(BSA)为靶,利用荧光光谱、紫外可见光谱、圆二色光谱等光谱学手段,从分子水平上研究苯甲酸钠与血液中血清白蛋白作用的情况。实验发现,苯甲酸钠进入BSA溶液后会造成BSA荧光静态淬灭,引起荧光基团微环境极性增强、蛋白质骨架松散、α-螺旋等二级结构含量降低等变化。苯甲酸钠能进入BSA分子内部,与BSA以1：1结合形成新的复合物。两者结合的主要作用力为范德华力和氢键。形成的复合物随温度升高可能部分分解。结合产物用分子对接软件进行结构模拟,结果显示苯甲酸钠会进入BSA分子内部,通过一个氢键与与一个精氨酸(Arg-482)相连。第二部分以牛血红蛋白(BHb)为靶,利用荧光光谱、紫外可见光谱、圆二色光谱等光谱学手段,从分子水平上研究苯甲酸钠与血液中的血红蛋白作用的情况。实验发现,苯甲酸钠进入BHb溶液后会造成BHb以静态淬灭为主的荧光淬灭,引起荧光基团微环境极性增强、蛋白质骨架松散、α-螺旋和β-折叠等二级结构含量等变化。苯甲酸钠能进入BHb分子内部,与BHb以1：1或者1：2形成新的结合产物,其中以1：1型结合产物为主。两者结合的主要作用力为范德华力和氢键。结合物随温度升高可能部分分解。结合产物用分子对接软件进行结构模拟,结果显示苯甲酸钠与BHb的苏氨酸(Thr-38)和天冬氨酸(Asp-97)各通过一个氢键相连。第三部分以胰蛋白酶为靶,利用荧光光谱、紫外可见光谱、圆二色光谱等光谱学手段,从分子水平上研究苯甲酸钠与重要消化酶中的胰蛋白酶作用和对其活性影响的情况。实验发现,苯甲酸钠进入胰蛋白酶溶液后会造成其荧光静态淬灭,引起荧光基团微环境极性增强、蛋白质骨架松散、β-折叠等二级结构含量降低等的结构变化,并引起胰蛋白酶的活性增强。苯甲酸钠能进入胰蛋白酶分子内部,与其以1：1结合形成新产物。两者结合的主要作用力为范德华力和氢键。结合物随温度升高可能部分分解。结合产物用分子对接软件进行结构模拟,结果显示苯甲酸钠与胰蛋白酶的丝氨酸(Ser-164)通过一个氢键相连。第四部分以牛过氧化氢酶为靶,利用荧光光谱、紫外可见光谱、圆二色光谱等光谱学手段,从分子水平上研究苯甲酸钠与重要消化酶中的过氧化氢酶的作用情况。苯甲酸钠进入牛过氧化氢酶溶液后会造成其分子荧光增强,引起各种荧光基团微环境极性等化学性质的改变,使蛋白质骨架松散,但在较大的浓度范围内对于过氧化氢酶二级结构的影响并不显著。
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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R114

【引证文献】