脱氧雪腐镰刀菌烯醇与人免疫球蛋白的相互作用研究
脱氧雪腐镰刀菌烯醇的作用机理及其对动物生产的影响
述
脱氧 雪腐 刀菌烯醇的作用机理 及 其 动物 生产 的影 响
邓奇风 ，高凤仙
（ 湖南农业大学 动物科学技术学院，长沙 ４ １ ０ １ ２ ８ ）
摘
要：脱氧雪腐镰 刀菌烯醇 （ Ｄ Ｏ Ｎ ） 是镰 刀茵在繁 殖期 间产生的一种有毒 次级代谢 产物 ，是谷物 中最为常见
ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＤＯＮ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐａ ｃபைடு நூலகம்ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｄ ｅ ｏ ｘ ｙ ｎ ｉ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｏ ｌ ； ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ； ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｌ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｕ ｌ ｔ ｒ ｙ
小 鼠在 ２ ４ ｈ 内各 组织代谢 的情况 ，结果表 明 ，在 口服 ３ ０ ｍｉ ｎ内血 液 中 Ｄ Ｏ Ｎ浓 度 达 到 峰值 ，８ ｈ 之后 降至 ５ ％。在检 测 其他 组 织 中 Ｄ Ｏ Ｎ的代谢 情 况 时发 现 ，其他组织 Ｄ Ｏ Ｎ的代谢 动力学与血液相似 ，只
Ｔｈ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ａｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏ ｆ Ｄｅ Ｏ Ｘ Ｖ ｎ ｉ Ｖ ａ Ｉ ｅ ｎ Ｏ Ｉ ａｎ ｄ
Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ Ｏ ｎ Ａｎ ｉ ｍａＩ Ｐｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｄ Ｅ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｇ Ａ Ｏ Ｆ ｅ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ ｎ
作者简介 ：邓奇风 （ １ ９ ９ ０ 一 ） ，男 ，湖南娄底人 ，硕士研究生 ，研究方 向为特种经济动物养殖 。
小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇标准限值
小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇标准限值一、背景介绍1.1 小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇概述小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，简称DON）是一种由镰刀菌属真菌产生的毒素，属于三大种类镰刀菌毒素之一，常存在于小麦、玉米、大麦等谷物中。
DON是一种强烈的肠毒素，对人体和动物的健康有严重危害，因此对其在食品中的含量进行严格控制十分重要。
1.2 DON的危害DON对人体和动物的健康造成多方面危害，主要包括抑制蛋白质合成、干扰细胞信号传导、影响免疫系统功能等。
长期摄入DON 会导致消化系统疾病，甚至导致肝脏、肾脏等多个器官受损。
二、国内外相关标准和规定2.1 国际标准在国际上，食品行业对DON的含量也颇为关注，国际粮食法典委员会（CODEX）制定了相关标准，规定小麦及其制品中DON的最大容许量为1mg/kg。
2.2 国内标准在我国，食品安全一直备受关注，国家质量监督检验检疫总局和我国国家标准化管理委员会发布了《食品安全国家标准食品中镰刀菌烯醇类毒素的测定高效液相色谱法》，明确了食品中镰刀菌烯醇类毒素的测定方法及限量要求。
三、小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇标准限值的确定3.1 标准限值的意义确定小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇的标准限值有利于保障食品安全，减少DON对用户健康的潜在风险。
同时也有助于指导生产企业严格控制原料和生产环节，确保食品中DON含量在安全范围内。
3.2 标准限值的定量方法确定小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇的标准限值需要依据科学的定量方法，通常采用高效液相色谱法进行测定，确保测定结果的准确性和可靠性。
3.3 标准限值的确定依据标准限值的确定需要依据国家食品安全标准、相关法律法规和行业标准，同时也需要参考国际上关于DON限量的标准，制定符合我国国情和食品安全实际情况的标准限值。
四、小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇标准限值的监测和控制4.1 监测体系的建立建立小麦及其制品中DON的监测体系，包括建立可靠的样品采集方法、完善的检测方法和标准，确保对食品中DON含量进行全面、有效的监测。
高效液相色谱法测定小麦中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇
小麦是全球三大谷物之一，易受到真菌毒素的污染。脱 氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）又名呕吐毒素， 属单端孢霉烯族化合物，由 YOSSHIZAWA 等于 20 世纪 70 年代在被镰刀菌污染的小麦等禾谷类食物中发现并鉴定，是 小麦中最常见的一类污染性霉菌毒素，严重影响小麦的品质 和安全 [1-2]。研究表明，DON 具有较强的毒性，易对人体健 康造成较大的威胁，已被联合国粮农组织和世界卫生组织定 为最危险的自然发生的食品污染物，也已被国际癌症研究机 构公布为三类致癌物之一 [3-5]。因此，本文以脱氧雪腐镰刀 菌烯醇为检测对象，采用高效液相色谱法进行检测，探究其 检测限、灵敏度和准确度，为食品监管体系中脱氧雪腐镰刀 菌烯醇筛查工作提供相关技术支撑。 1 材料与方法 1.1 仪器与试剂
标准溶液（100 μg/mL）：称取脱氧雪腐镰刀菌烯醇 1 mg （准确至 0.01 mg），用乙腈溶解并定容至 10 mL，将溶液转 移至试剂瓶中，-20 ℃下避光保存。
1.2 样品前处理 取小麦样品充分粉碎，置于 100 mL 三角瓶中，4 ℃保存。
1.3 实验步骤 称取 25 g 粉碎的小麦试样和 5 g 聚乙二醇，加水至 100 mL，
图 1 脱氧雪腐镰刀菌烯醇的色谱图
作者简介：吴基杰（1996—），男，安徽马鞍山人，本科，助理工程师。研究方向：毒素及微生物检测。 通信作者：闫超（1993—），男，安徽合肥人，博士，工程师。研究方向：食品分析检测。E-mail:yanchao19930215@ 。
110 食品安全C导o刊p2y02r1年i7月ght©博看网 . All Rights Reserved.
混 匀 后 置 于 超 声 波 中 超 声 20 min。 然 后 6 000 r/min 转 速 下离心 10 min，收集滤液 A 于干净的容器中。移取上述 滤 液 A 2.0 mL， 以 1 滴 /s 的 流 速 通 过 免 疫 亲 和 柱， 并 用 10 mL 水淋洗免疫亲和柱，流速约为 1 ～ 2 滴 /s，弃去全部 流出液，抽干小柱。最后加入 2 mL 甲醇洗脱亲和柱，控制
脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性及生物脱毒研究进展
脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性及生物脱毒研究进展
张晓莉;孙伟;张红印;杨其亚
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2016(037)017
【摘要】脱氧雪腐镰刀菌烯醇是镰刀菌产生的次级代谢产物,广泛存在于受污染的农作物和饲料中,不仅给农业经济造成重大损失,也给人类和动物健康带来潜在威胁.传统控制脱氧雪腐镰刀菌烯醇的方法主要有物理法和化学法,但上述两种方法都具有局限性.近年来,利用微生物生物转化方法进行脱毒展现出良好的应用前景.本文概述了脱氧雪腐镰刀菌烯醇的化学性质、毒性作用以及生物脱毒方面的研究进展,为研究生物学方法控制粮食与饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量提供参考.
【总页数】7页(P245-251)
【作者】张晓莉;孙伟;张红印;杨其亚
【作者单位】江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江 212013;镇江市粮油质量检测所,江苏镇江 212009;江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江 212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江 212013
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.3
【相关文献】
1.脱氧雪腐镰刀菌烯醇的物理和化学脱毒方法研究进展 [J], 常敬华;栾雨婷;周安群;何志明
2.脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的毒性及其生物转化研究进展 [J], 常敬华;赵月菊;邢福国;朱玉昌;刘阳
3.脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物脱毒的研究进展 [J], 汪洋;张小溪;张晓琳
4.脱氧雪腐镰刀菌烯醇对猪的毒性作用机制及脱毒技术 [J], 陈继发;张佳鑫;曲湘勇
5.玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇对动物毒性的研究进展 [J], 周建川;史东辉;计成
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脱氧雪腐镰刀菌烯醇的快速分离纯化及其抗体制备
ａｉ ｒ ｎ 一、 流速 为 １ ． ０ ｍＬ・ｍｉ ｎ ＿ 。 、 检测波长为 ２ ５ ４ ｎ ｍ 的条 件 下 进 行 分 离 ， 再 用 高效 液 相 色谱 进 一 步 分 离纯化 ， 最 终从 ３ ０ ０
ｇ大米发 酵培养物 中得到 了 ８ ｍｇ Ｄ ＯＮ， 基质辅助激光解吸 附
ＤＯＮＥ 引。
性［ ８ ］ 。 目前 ， 对 于 分 子 中含 有 一ＣＯＯＨ 或 可 羧 化 的
一
ＯＨ的半抗 原 的 偶联 方 法 通 常 是 ： 加 入琥 珀 酸 酐 使 ＯＨ 乙酰 化生 成 含有 羧基 的半 抗 原 ， 再 在碳 化 二 亚
一
胺（ Ｄ Ｃ Ｃ ） 催化 下 ， 与载 体蛋 白的氨基反 应 ， 制 备完全 抗
质的抗体制备相对于完全抗原来说较难 。分子量小于 ５ ０ ０ ０ 的物质（ 半抗 原） 不足以达到刺激机体产生相应 抗体 的要 求， 需要与载 体蛋 白偶 联后才具 有免疫原
基金项 目： 国家 ９ ７ ３计 划 资 助 项 目（ ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ １ １ ８ ８ ０ １ ） 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ～０ ６ －０ ８
田斟 字硼穷
２ ０ １ ３ ， Ｖ ｏ Ｉ ． ３ ０ Ｎ ｏ ． ９ 亿 雪白生物 互程
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ＆ Ｂｉ ｏ ｅｎ ｇｉ ｎ ｅ ｅｒ ｉ ｎ ｇ
脱 氧 雪腐 镰 刀 菌烯 醇 的快 速 分 离 纯化 及 其抗体 制备
洪淑 娟 。 傅 坚英 ， 曹 娟， 喻－ Ｔ － 牛， 张 吉斌 （ 华 中农业 大 学 农 业微 生物 学 国家重点 实验 室， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ）
中图 分 类 号 ： Ｑ ９ ３ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ —５ ４ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ９ —０ ０ １ ８ 一Ｏ ５
脱氧雪腐镰刀菌烯醇人工抗原的研制
脱氧雪腐镰刀菌烯醇人工抗原的研制
邓舜洲;游淑珠;许杨
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2007(028)002
【摘要】本研究利用丁基硼酸封闭DON的7,15-羟基,戊二酸酐酰化3-羟基合成
3-HG-DON,通过活泼酯法将3-HG-DON偶联到载体蛋白OVA,制备检测抗原.采用CDI法将DON分子与载体蛋白MBSA偶联制备的免疫抗原免疫3只BALB/c
小鼠,经4次免疫后,1号小鼠血清抗体效价达1:25600,且小鼠抗DON多克隆抗体与DON-HG-OVA的结合能被DON阻断.
【总页数】4页(P149-152)
【作者】邓舜洲;游淑珠;许杨
【作者单位】南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)人工抗原及多克隆抗体的研制 [J], 祭芳;李华;陈谷;
徐剑宏;陆琼娴;史建荣
2.毛细管柱-气相色谱法测定谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇含量 [J],
唐吉旺;周丛;林源;陈鹏飞;钟文涛;吴海智
3.高效液相色谱-蒸发光散色法测定西洋参中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇的方法研究 [J], 吴剑威;赵润怀;陈波
4.基于LTQ-Orbitrap检测粮食及其制品中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇 [J], 黎永乐;李苑雯
5.谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇的气相色谱测定 [J], 魏润蕴;王竹天
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脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物脱毒的研究进展
脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物脱毒的研究进展
汪洋;张小溪;张晓琳
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2015(030)007
【摘要】脱氧雪腐镰刀菌烯醇作为谷物及其制品中最常见的真菌毒素之一,严重威胁着人类和动物的健康.由于物理、化学脱毒方法存在着营养成分流失、脱毒不彻底等问题,而不能被广泛应用.微生物通过酶促反应将毒素转化成低毒或者无毒物质的生物脱毒方法不仅避免了这些缺点,还具有条件温和、安全环保的优点,是一种理想的脱毒方法.对近年来国内外脱氧雪腐镰刀菌烯醇的生物脱毒研究进展进行了概述,并对脱毒菌株、脱毒酶、脱毒方式及脱毒产物等研究内容作了重点介绍,旨在为脱氧雪腐镰刀菌烯醇的生物脱毒研究提供参考.
【总页数】7页(P128-134)
【作者】汪洋;张小溪;张晓琳
【作者单位】国家粮食局科学研究院,北京100037;国家粮食局科学研究院,北京100037;国家粮食局科学研究院,北京100037
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.96
【相关文献】
1.脱氧雪腐镰刀菌烯醇的物理和化学脱毒方法研究进展 [J], 常敬华;栾雨婷;周安群;何志明
2.液相色谱-串联质谱法评估不同脱毒剂对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的脱毒效果 [J], 谢玉萍;李维铖;沈祥广;马勇江;范小龙;剡海阔;邹新华;邓衔柏
3.脱氧雪腐镰刀菌烯醇的毒性及生物脱毒研究进展 [J], 张晓莉;孙伟;张红印;杨其亚
4.小麦中镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染现状与防控研究进展 [J], 史建荣;刘馨;仇剑波;祭芳;徐剑宏;董飞;殷宪超;冉军舰
5.微生物及生物酶对脱氧雪腐镰刀菌烯醇生物转化研究进展 [J], 张静;张琼琼;计成;赵丽红
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免疫组织化学法定位猪肾脏中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的研究(一)
免疫组织化学法定位猪肾脏中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的研究(一)摘要阐述了生态环保养猪可以达到的“三省、两提、零排放、效益高”的目标,即省水、省料、省劳力,提高免疫力和猪肉品质,实现粪便污染零排放的环保要求,效益显著,指出在生猪养殖过程中,要注意严把设施建设质量关、垫料制作技术关、仔猪补栏良种关、防疫消毒程序关、饲养管理标准关。
关键词生态养猪;养殖模式;养殖技术生态环保养猪技术是现代畜牧业发展的新趋势,是养猪业的一场革命,对实现养猪业提质增效、增加农民收入、节能减排、减少环境污染、改变城乡环境面貌、建设社会主义新农村具有十分重要的意义1-2]。
扩大饲养规模,加快沙坡头区猪产业发展步伐,提高生猪养殖技术水平和猪肉品质,增强市场竞争力,建立完善生猪生产稳定发展的长效机制,满足城乡居民消费需求,做大做强猪产业,是当前畜牧工作者的主要任务。
生态环保养猪可达到“三省、两提、零排放、效益高”的目标,一是省水、省料、省劳力。
此项技术是根据微生物发酵理论,在环保式猪舍内铺垫一定厚度的由稻壳、锯末、发酵剂组成的垫料,猪饲养在垫料上面,排泄的粪尿与垫料混合,经微生物发酵、降解,猪舍达到无臭味、免冲洗,得病少,为生猪提供了一个自然舒适、健康的生长环境。
比传统养猪节省饲料10%、节水90%、节约人力50%以上。
猪排出的粪、尿被微生物分解转化为可被猪食用的有机物和菌体蛋白质,猪可自由采食,每头猪平均喂饲料390kg,而传统养猪每头猪平均喂饲料430kg,可节省精饲料40kg左右。
由于猪场不需要清粪,饲养人员仅保证喂料、翻扒调匀过于集中的粪便,所以1个正常劳力可批次饲养800头育肥猪,较传统养猪节约1.5倍的劳力。
二是提高免疫力和猪肉品质。
微生物发酵床养猪技术,是利用有益微生物的菌群,主要有光合细菌、放线菌、乳酸菌,酵母菌等80多种有益微生物复合而成,可有效地抑制畜禽肠道腐败菌的繁殖,促进有益菌生长,减少畜禽肠道疾病发生,明显增强抗病力,减少发病率。
黄芪对脱氧雪腐镰刀菌烯醇致BALBc小鼠免疫抑制的解毒作用研究
黄茜对脱氧雪腐镰刀菌烯醇致BALB/c小鼠免疫抑制的解毒作用研究杨俊花，赵志辉*单位：上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所Email：摘要：目的：研究黄茁对真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DeoXyniVaIenol,DoN）免疫抑制的解毒作用。
材料和方法：48只BALB/c小鼠随机分为空白对照组、黄茜对照组、DON组和黄茜+DON组。
黄芭对照组和黄芭+DON组提前1周开始在饮水中添加黄黄颗粒（0.02g/mL）；试验开始后，DON组和黄芭+DON组灌喂DON2.4mg/kg.bw,空白对照组和黄茯对照组每日灌胃等体积生理盐水，持续28d。
观察临床症状，记录体重、采食量，试验结束后采集血液，解剖分离各组织，计算脏器系数，并进行病理组织、血细胞等观察，测定血清中细胞因子IL-ip、IL-2、IFN-7、TNF-a、TGF-β的含量变化，Reabtime-PCR检测脾脏中这些细胞因子基因表达的变化，流式细胞术分析脾脏CD4+、CD8+、CD3+、CD19+含量。
结果显示：DON组小鼠死亡率为33%,黄黄+DON组小鼠死亡率17%,其它组小鼠未见死亡。
同时DON组和黄茜+DON组小鼠体重显著低于黄英对照组和空白对照组（p<0.05K此外，DON组小鼠采食量也显著降低（p<0.05）0剖检发现，DON 组小鼠肾脏肿大，肝脏表面有白色坏死灶，且脾脏、肝脏以及肾脏系数均显著高于其他各组（p<0.05）,而黄英+DON组只有肝脏系数提高（p<0.05）o病理组织学观察，DON组肝脏细胞间隙充满大量红细胞；肝细胞肿胀，肾脏肾小管管腔增大、细胞结构破坏，肾小球萎缩，黄英+DON组组织病变减轻，其他各组未见病变发生。
血细胞检验结果显示，黄芭+DON组、DON组单核细胞总数（Mo）显著高于空白对照组和黄黄对照组（p<0.05）,淋巴细胞百分比（LY%）则显著低于对照组（p<0.05）,血小板总数（PET）、血小板压积（PCT）显著升高。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解菌分离
脱氧雪腐镰刀菌烯醇降解菌分离，鉴定以及其降解效果的初步研究何成华 樊彦红 刘国芳 赵俊廷 邢云云 刘俐君 张海彬*1（南京农业大学动物医学院210095 南京）摘要：作者以脱氧雪腐镰刀菌烯醇为唯一碳源，通过富集培养从土壤中分离到一株可以降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的真菌，命名为A-DON。
用真菌引物Bt2a和Bt2b扩增了该菌的β-tubulin 基因序列，通过β-tubulin 基因序列分析和形态学观察最终鉴定该菌株为塔宾曲霉（Aspergillus tubingensis）。
该菌的β-tubulin 基因序列在GeneBank的登录号为DQ902579，其与塔宾曲霉AY820009的相似性为99%。
在pH值6，30℃时，14天内对DON的平均降解率为94.4%。
通过对DON的降解产物的LC-MS分析，结果表明降解产物的分子量为314.4，跟DON的分子量相比增加了18.1，其机理可能是DON的主要毒性基团12，13环氧环被打开以后分子量变成了314.4，因此DON的毒性也随之丧失。
该菌在无机盐中对DON的耐受浓度高为40mg/L。
该菌在霉败饲料的脱毒作用中将有广泛的应用前景。
关键词：脱氧雪腐镰刀菌烯醇 脱毒 分离 鉴定 β-tubulin基因Isolation and Identification of One Strain AspergillusWhich can Metabolish DeoxynivalenolHE Chenghua, FAN Yanhong, LIU Guofang, ZHAO Junting, XING Yunyun, LIU Lijun,ZHANG Haibin*(College of VeterinaryMedicine ; Nanjing Agricultural University Nanjing China210095)Abstract: Deoxynivalenol(DON) is one of the most common contaminants of various animal food and feedstock world-wide. In order to resolve the contaminate of DON, biodegrade is the best one in all of reported methods. One strain Aspergillus tubingensis was isolated from soil by enriching in inorganic salt media and named A-DON. Primers Bt2a-Bt2b were used to amplify the β-tubulin gene of A-DON. The results of Sequence analysis of β-tubulin gene and observation of morphology show that it belongs to Aspergillus tubingensis. The results of the DNA sequence analysis of fragment Bt2a-Bt2b were submitted to GeneBank. The access NO. in GeneBank. is1通讯作者。
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第29卷第6期2010年6月 分析测试学报FENXICESHIXUEBAO(JournalofInstrumentalAnalysis) Vol129No16533~538
研究报告
收稿日期:2010-01-14;修回日期:2010-04-02基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2008C59);山东省教育厅基金资助项目(J07D06)第一作者:李晓梅(1977-),女,山东威海人,硕士通讯作者:李群伟,Te:l0538-6229838,E-mai:lqwl@itsmc1edu1cn
脱氧雪腐镰刀菌烯醇与人免疫球蛋白的相互作用研究李晓梅1,李玉琴2,侯海峰1,冀海伟2,李群伟1(1.泰山医学院 流行病研究所,山东 泰安 271000;2.泰山医学院 药学院,山东 泰安 271016)摘 要:利用分子模拟技术结合荧光猝灭法、紫外光谱(UV)、傅立叶红外光谱(FTIR)和圆二色性光谱(CD)在模拟生理条件下研究了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和人免疫球蛋白(HIgG)的结合常数、主要作用力以及DON对HIgG二级结构的影响。在304、310、318K温度下,测得DON和HIgG的结合常数分别为21069@104、017549@104、015238@104L#mol-1;其焓变($H)和熵变($S)分别为-78152kJ#mol-1、-17619J#(mol#K)-1,研究表明其主要作用力为氢键和范德华力。根据FÊrster能量非辐射转移理论测得结合位置与色氨酸残基间的距离r为4162nm。同步荧光、CD和FTIR研究表明,DON使HIgG的二级结构发生了变化。分子模拟显示DON与HIgG的相互作用力主要是氢键和疏水作用,与实验测得的热力学参数提供的作用力信息一致。该研究为DON在人体内的储存、运输、作用机理及毒理学研究提供了理论依据。关键词:脱氧雪腐镰刀菌烯醇;人免疫球蛋白;相互作用中图分类号:O65713;TL27115 文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2010)06-0533-06do:i1013969/j1issn11004-4957120101061001
ResearchonInteractionofDeoxynivalenolandHumanImmunoglobulinLIXiao-mei1,LIYu-qin2,HOUHa-ifeng1,JIHa-iwei2,LIQun-wei1(1.EpidemiologyInstitute,TaishanMedicineCollege,Taian 271000,China;2.CollegeofPharmacy,TaishanMedicalCollege,Taian 271016,China)
Abstrac:tTheinteractionbetweendeoxynivalenol(DON)andhumanimmunoglobulin(HIgG)wasinvestigatedundersimulatedphysiologicalconditionsbyfluorescencequenchingmethod,ultraviole-tvisiblespectrum(UV),circulardichroism(CD)andFouriertransforminfrared(FTIR)incombina-tionswithmolecularmodeling.Thebindingconstants,drug-bindingmodes,andprotein-structurechangesbetweenDONandHIgGweredetermined.At304,310,318K,thebindingconstantswere21069@104,017549@104,015238@104L#mol-1,respectively.Theenthalpychange($H)andtheentropychange($S)werecalculatedtobe-78152kJ#mol-1and-17619J#(mol#K)-1,respectively,whichindicatedthathydrogenboundforceandVanderWaalsforceplayedmajorroleintheinteractionofDONandHIgG.ThedistancebetweenDONandHIgGwas4162nmbasedonFÊrstercstheoryofnon-radiationenergytransfer.Thespectraofsynchronousfluorescencespectrum,CDandFTIRindicatedthatthesecondarystructureofproteinwaschangedwhenDONboundtoHIgG,consistentedwiththatofthethermodynamicsexperimen.tTheresearchresultsprovidedsomedirectinginformationtothestorage,transportation,mechanismandtoxicologyofDONinvivo.Keywords:deoxynivaleno;lhumanimmunoglobulin;interactions
免疫球蛋白(IgG)是血清中含量最丰富的一种蛋白质,在涉及淋巴结的脾脏和血浆细胞中合成,其功能主要表现在人的免疫应答和很多细胞行为中。作为B淋巴细胞的细胞表面受体,IgG能与多种代谢物、药物、有机化合物等发生键合作用[1]。人体免疫球蛋白(HIgG)是研究这类相互作用的较常用分析测试学报第29卷的一种模型蛋白质,它是由以二硫键相连的4条多肽链,2条完全相同的220个氨基酸的轻链和2条完全相同的各约440个氨基酸的重链组成的球状蛋白质,相对分子质量约为150ku[2-4]。由于HIgG具有显著的键合性质,可以作为一种重要的小分子运输蛋白,有助于研究化合物的毒性、代谢及目标药物的疗效等。但是,近年对HIgG的研究主要集中在抗体-抗原相互作用方面,有关其与毒物相互作用的报道较少。
图1 脱氧雪腐镰刀菌烯醇的分子结构式Fig11 MolecularstructureofDON
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,结构如图1)主要由禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌产生,广泛存在于全球,主要污染小麦、大麦、玉米等谷类作物,是一种具有细胞毒性、胚胎毒性、致畸性、弱致癌性,并且影响免疫系统的真菌毒素,人和动物误食被该毒素污染的粮谷后可产生广泛的毒副效应[5]。这类物质与蛋白质的键合多是非特异性和可逆的,而且影响其毒理学特性,所以对DON与HIgG的研究非常重要。本文在模拟人体生理环境下,利用荧光光谱法、圆二色谱(CD)法以及红外光谱(FTIR)法并结合计算机模拟技术首次研究了DON与HIgG的相互作用,求出了不同温度下DON与HIgG相互作用的平均结合常数及结合位点数;讨论了DON对HIgG构型的影响,利用CD计算了HIgG二级结构作用前后的含量;根据热力学参数和计算机分子对接技术确定了DON与HIgG相互作用的作用力类型;利用FÊrster能量转移理论计算了DON与HIgG中色氨酸残基间的距离。1 实验部分111 仪器与试剂RF-5301PC型荧光光度计、Jasco-20c圆二色谱仪、UV-2450PC紫外可见分光光度计(日本岛津公司);Nexus670傅立叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司);OMNIC52数据处理;SiliconGraphicsOca-tane2工作站;SGIFUELworkstations工作站。DON(美国Sigma-Aldrich公司)储备液(110@10-3mol#L-1)用二次蒸馏水配制;人C-球蛋白(HIgG,Mr为150ku,纯度大于99%,美国Merck公司)用pH714Tris-HCl缓冲溶液配成115@10-5
mol#L-1的储备液,于4e暗处保存。实验用水为二次蒸馏水,其它试剂均为分析纯。112 实验方法11211 荧光光谱测定 移取110mL的NaCl溶液(110mol#L-1)、一定量的HIgG溶液和DON溶液于10mL比色管中,以pH714的Tris-HCl缓冲溶液定容。以265nm为激发波长(Kex),扫描300~500nm范围内的荧光光谱(1cm石英池,狭缝宽5nm)。11212 荧光滴定实验 移取013mL110mol#L-1NaCl溶液、013mLHIgG储备液和214mLTris-HCl(pH714)缓冲溶液于1cm的石英池中,以微量注射器逐次(共7次)加入10LL的DON储备液(累积体积小于100LL),反应5min。以265nm为激发波长(Kex),332nm为发射波长(Kem),狭缝宽度为5nm,测定不同温度下(304、310、318K)体系的荧光强度,所得数据用于结合常数等的计算。11213 同步荧光测定 按/112120方法,以230nm为激发波长,290nm($K=60nm)为发射波长,狭缝宽度5nm,扫描加入不同体积DON后体系的同步荧光。11214 紫外吸收光谱测定 按/112110方法配制溶液,用UV光谱仪扫描200~400nm范围内的紫外吸收光谱(1cm比色皿)。11215 红外光谱测定 取/112110方法配制的溶液,在4cm-1分辨率下,扫描2048次收集水汽光谱,使用OMNIC52数据处理软件自动进行水汽校正;室温敞开状态收集背景,然后将样品均匀铺满ATR的ZnSe晶片,相同分辨率下扫描60次,收集样品光谱。光谱处理程序:在相同条件下收集DON和HIgG作用后的红外光谱及含有相同DON浓度的缓冲体系的红外光谱图。从前者谱图中减去后者的吸收,得到蛋白和药物作用后血清白蛋白的红外光谱,
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