TILLING技术及其应用的研究进展

蛋白质工程及其应用研究进展

蛋白质工程及其应用研究进展 摘要：蛋白质工程是生物工程中五大工程之一，本文对蛋白质工程作了简要概述，介绍了蛋白质工程的特点，并从蛋白质结构分析结构、功能的设计和预测、蛋白的创造和改造等方面对蛋白质工程研究内容进行详细论述，并以实例作了蛋白工程的应用。 关键词：蛋白质工程特点；研究内容；实际应用；展望 蛋白质是生命的体现者，离开了蛋白质，生命将不复存在。可是，生物体内存在的天然蛋白质，有的往往不尽人意，需要进行改造。由于蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的，每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序，所以改变其中关键的氨基酸就能改变蛋白质的性质。而氨基酸是由三联体密码决定的，只要改变构成遗传密码的一个或两个碱基就能达到改造蛋白质的目的。蛋白质工程的一个重要途径就是根据人们的需要，对负责编码某种蛋白质的基因重新进行设计，使合成的蛋白质变得更符合人类的需要。这种通过造成一个或几个碱基定点突变，以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术，称为基因定点突变技术。 蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。 目前，蛋白质工程尚未有统一的定义。一般认为蛋白质工程就是通过基因重组技术改变或设计合成具有特定生物功能的蛋白质。实际上蛋白质工程包括蛋白质的分离纯化，蛋白质结构和功能的分析、设计和预测，通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质。从广义上来说，蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。 1概念 按人们意志改变蛋白质的结构和功能或创造新的蛋白质的过程。包括在体外改造已有的蛋白质，化学合成新的蛋白质，通过基因工程手段改造已有的或创建新的编码蛋白质的基因去合成蛋白质等。为获得的新蛋白具备有意义的新性质或新功

小球藻的开发应用进展

小球藻的开发应用进展 王敬 (南通大学，海洋技术) 摘要：小球藻（Chlorella）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广。细胞内含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质、食物纤维、核酸及叶绿素等，是维持和促进人体健康所不可缺少的营养素，随着生物技术的迅速发展，小球藻也得到了广泛的应用。本文通过介绍小球藻在食品、饵料、医药、环保及工业应用等方面的应用，说明小球藻是一种重要的微藻资源，有广阔的应用前景。 关键词：小球藻；食品；医药；环保；工业应用 The application and development of Chlorella Wang Jing (Nantong university, Marine technology) Abstract: Chlorella gate of green alga chlorella is naturally unicellular green algae, is a kind of efficient photosynthesis of plants, grow in photosynthetic, widespread. Cells are rich in protein, vitamins, minerals, dietary fiber, nucleic acid and chlorophyll etc., are necessary to maintain and promote human health nutrients, with the rapid development of biotechnology, chlorella has been widely used. In this paper, by introducing the chlorella in food, bait, medicine, environmental protection, and the application of industrial applications, shows that chlorella is a kind of important micro algae resources, has broad application prospects. Keywords:Chlorella ; food ; medicine ; environmental protection ; industrial applications 小球藻(Chlorella)为绿藻门普生性单细胞藻类，是第一种人工培养的微藻。

水凝胶的应用和研究进展

水凝胶的应用和研究进展 摘要：水凝胶是一类具有广泛应用前景的高分子材料，本文主要叙述了水凝胶在生物医学、记忆元件开关、生物酶的固定、农业中的保水抗旱等领域的应用及研究进展，简要介绍了水凝胶在国内外研究状况，最后对其发展趋势作了展望。关键词：高分子材料；水凝胶；应用；进展 前言 水凝胶可定义为在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物。分子能够在水凝胶中扩散。水凝胶的网络结构如图1所示。水凝胶具有良好的生物相容性,它能够感知外界刺激的微小变化，如温度、pH值、离子强度、电场、磁场等，并能够对刺激发生敏感性的响应，常通过体积的溶胀或收缩来实现。水凝胶的这一特点使它在生物医学领域、记忆元件开关、生物酶的固定、农业中的保水抗旱等方面有广泛的应用前景[1]。 图一，水凝胶的三维网络结构和扫描电镜图片 水凝胶有各种分类方法,根据水凝胶网络键合的不同,可分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的,这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。许多天然高分子在常温下呈稳定的凝胶态,如k2型角叉菜胶、琼脂等[2];在合成聚合物中,聚乙烯醇(PVA)是一典型的例子,经过冰和融化处理,可得到在60℃以下稳定的水凝胶[3]。化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物,是永久性的,又称为真凝胶。 根据水凝胶大小形状的不同,有宏观凝胶与微观凝胶(微球)之分,根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等,目前制备的微球有微米级及纳米级之分。根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为传统

的水凝胶和环境敏感的水凝胶两大类。传统的水凝胶对环境的变化如温度或pH 等的变化不敏感,而环境敏感的水凝胶[4,5]是指自身能感知外界环境(如温度、pH、光、电、压力等)微小的变化或刺激,并能产生相应的物理结构和化学性质变化甚至突变的一类高分子凝胶。此类凝胶的突出特点是在对环境的响应过程中其溶胀行为有显著的变化,利用这种刺激响应特性可将其用做传感器、控释开关等,这是1985年以来研究者最感兴趣的课题之一。 根据合成材料的不同,水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。天然高分子由于具有更好的生物相容性、对环境的敏感性以及丰富的来源、低廉的价格,因而正在引起越来越多学者的重视。但是天然高分子材料稳定性较差,易降解,近几年不少学者开始了天然高分子与合成高分子共混合成水凝胶的研究工作[6,7],这将是今后的一大重要课题。 1 聚合物交联 从聚合物出发制备水凝胶有物理交联和化学交联两种。物理交联通过物理作用力如静电作用、离子相互作用、氢键、链的缠绕等形成。化学交联是在聚合物水溶液中添加交联剂,如在PVA水溶液中加入戊二醛可发生醇醛缩合反应从而使PVA交联成网络聚合物水凝胶。从聚合物出发合成水凝胶的最好方法是辐射交联法,所谓辐射交联是指辐照聚合物使主链线性分子之间通过化学键相连接。许多水溶性聚合物可通过辐射法制备水凝胶[9],如PVA、polyNI2PAAm、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAAc)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚氧乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)等。采用辐射法合成水凝胶无须添加引发剂,产物更纯净。 2 水凝胶的性质研究 2.1 溶胀-收缩行为 吸水溶胀是水凝胶的一个重要特征。在溶胀过程中,一方面水溶剂力图渗入高聚物内使其体积膨胀,另一方面由于交联聚合物体积膨胀,导致网络分子链向三维空间伸展,分子网络受到应力产生弹性收缩能而使分子网络收缩。当这两种相反的倾向相互抗衡时,达到了溶胀平衡。 2.2 力学性能 水凝胶不仅要求具有良好的溶胀性能,而且应具有理想的力学强度,以满足

趋化因子及其受体的研究进展

趋化因子及其受体的研究进展 摘要:趋化因子( chemokine)是一类一级结构相似小分子细胞因子,能够趋化细胞定向移动的,而且在免疫细胞和器官的发育、免疫应答过程、炎症反应、病原体感染、创伤修复及肿瘤形成和转移等方面发挥广泛的生理和病理作用。本文综述了对趋化因子及其受体的结构、分类和生物学功能的研究进展。 关键词: 细胞因子;趋化因子;趋化因子受体；趋化作用 Abstract:chemokine is similar to the primary structure of a class of small molecule cytokine, chemokine cell directional movement, but also in the development of immune cells and organs, immune response, inflammatory response, pathogen infection, wound healing andplay a wide range of physiological and pathological roles of tumor formation and metastasis. This paper reviews the progress on the study of the structure, classification and biological function of chemokines and their receptors. Keywords: cell factor; chemokines; chemokine receptor; chemotactic effect 免疫细胞的定向迁移是集体免疫应答发生和完成的必须条件。趋化因子是一类控制细胞定向迁移的细胞因子。其功能行使由趋化因子受体介导。趋化因子与其受体的相互作用控制着各种免疫细胞在循环系统和组织器官间定向迁移，使之到达感染、创伤和异常增殖部位，执行清除感染源、促进创伤愈合和消灭异常增殖细胞，维持组织细胞的平衡的功能。因此，趋化因子系统在免疫系统功能行使的各个环节中处于关键地位，并由此在病原体的清除、炎症反应、病原体感染、细胞及器官的发育、创伤的修复、肿瘤的形成及其转移、移植免疫排斥等方面都起着重要的作用。以趋化因子及其受体为控制靶点，通过激活或拮抗趋化因子受体的信号传导来调控趋化因子系统的功能，可

干扰素的研究进展及应用前景.

干扰素的研究进展及应用前景高等生物化学中期答辩 作者：ZJJ 学院：化学化工学院 专业：药物化学 学号：

干扰素的研究进展及应用前景 作者： 摘要：干扰素是人体受到病毒或双股RNA刺激物的刺激产生免疫应答，由细胞合成及分泌的一族蛋白质类，具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。它通过干扰病毒基因转录或病毒蛋白组分的翻译，从而阻止或限制病毒感染，是目前最主要的抗病毒感染和抗肿瘤生物制品。本文就干扰素的分类、分子结构、作用机理、生物学活性、体外重组技术以及临床应用等方面的研究进展进行了综述，并对其应用前景做出预测展望。 关键词：干扰素研究进展应用前景 Research progress and application prospect of interferon Author: ( Tianjin University of Technology, Tianjin 300072,China) Interferon (IFN) is human body gets virus or double stranded the exciting generation immunity of RNA exciter is respondent, by the cell synthesis reaches excretive gens protein kind ,has the function of regulating the immune function, antiviral and antitumor, is an important part of the body's defense system. It can prevent or limit viral infection by interfering with viral gene transcription or translation of the viral proteins，so it is the main antiviral and antitumor biological products.The research of interferon classification, molecular structure,

小球藻在水产养殖上的应用

小球藻在水产养殖上的应用 小球藻（Chlorella vulgaris）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种球形单细胞藻类，直径3-8微米，是地球上最早的生命之一，出现在20多亿年前，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广。 小球藻为单细胞藻，常单生，也有多细胞聚集。细胞球形、椭圆形，内有一个周生、杯状或片状的色素体。无性繁殖，每个细胞可以产生2、4、8或16个似亲孢子，成熟时母细胞破裂，孢子逸出，长大后即为新个体。细胞内的蛋白质、脂肪和碳水化合物含量都很高，又有多种维生素，可食用和作为饵料。 目前世界上已知的小球藻约10种，加上其变种可达数百种之多。小球藻广泛分布于自然界，以淡水水域种类最多；易于培养，不仅能利用光能自养，还能在异养条件下利用有机碳源进行生长、繁殖；并且生长繁殖速度快，是地球上动植物中唯一能在20小时增长4倍的生物，所以其应用价值很高。我国常见的种类有蛋白核小球藻、椭圆小球藻、普通小球藻等。 小球藻在水产养殖的功效 1、在养殖初期，将小球藻和肥料同时使用，起到快速肥水的作用。高温期可单独使用小球藻，也可与枯草芽孢杆菌或者EM菌同时泼洒使用，调节水质，降低氨氮、亚硝酸盐，抑制蓝藻，改善水体环境。 2、提供单胞小球藻源，进入养殖水体后可迅速繁殖，形成以单细胞小球藻为优势种群的水体，为鱼、虾、蟹、贝等各类水生动物构筑良好的生活环境。

3、小球藻能够提供丰富、均衡的天然营养素，含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质、叶绿素、藻多糖、核酸等。这些营养成分有助于提高防病能力和抵抗力。 4、小球藻具有较高的营养价值，可作为虾蟹贝幼苗的开口饵料，滤食性鱼类的的直接饲料，促进生长、降低成本，提高水产动物的成活率。 5、可以更好的进行光合作用，增加水体溶氧，大大减少缺氧浮头的可能。 小球藻在水质处理方面的应用案例 应用前：水质清瘦，透明度50cm以上（图1），晴天上午9点指标检测为：溶氧3.31mg/L，水温23.5℃，pH值7.8，氨氮0.4，亚硝0.15，藻相镜检（图2）：基本上没有藻类，无浮游动物。 解决方案：晴天上午9点使用小球藻1kg/亩，第二天使用硅藻旺1kg/亩+EM菌1kg/亩，在中午11点至下午13点开增氧机2小时。 处理后：第三天水体透明度至40cm以内，水色呈现淡绿色，第三天，水体透明度至30cm 以内，水色呈现绿色，第四天，水体透明度在20cm左右，水色呈现绿色（图3）。第四天上午10点指标检测：溶氧6.05mg/L，水温24.6℃，pH值8.3，氨氮0，亚硝0。藻相镜检：以小球藻为主，部分硅藻（图4）。

生漆

生漆 生漆（天然漆），俗称“土漆”，又称“国漆“或“大漆”它是从漆树上采割的乳白色胶状液休，一旦接触空气后转为褐色，数小时后表面干涸硬化而生成漆皮。生漆的经济价值很高，具有耐腐、耐磨、耐酸、耐溶剂、耐热、隔水和绝缘性好、富有光泽等特性，是军工、工业设备、农业机械、基本建设、手工艺品和民用家俱等的优质涂料。也是我国传统出口的重要物资之一，并以量多质好著称于世。 生漆行业发展预测 未来生漆行业发展趋势分析 生漆器具产业属劳动力密集型产业，这给发展中国家，在市场经济全球化大潮中，发展生漆行业带来了更多的市场潜量，同时由于经济的发展，人们可支配收人的不断提高，文化特征和社会特征的趋同，使购买高档物品的潜在顾客渐渐增多，生漆产品的市场潜量也必然会随之增长。 此外，现代工业的发展，也给生漆重防腐涂料带来了巨大的市场潜量。据测算，我国防腐及其它功能涂料市场潜力约200万吨，尤其是高档专用涂料将供不应求。据统计2010年中国重防腐涂料产量为159万吨，其中石油化工行业包括油田设施、输油管、贮油罐、海上平台、石油化工的钢结构和钢筋混凝土结构材料的防腐，冷却和循环水管道的防腐防污等，新建设备和定期维修用漆基本相同，采用量总计为20-30万吨，铁路和公路桥梁用漆包括新建和维修两个系列，年用量大约6万吨。冶金厂的厂房和设施大多为钢结构，而使用环境又相当恶劣，要求使用质量较好的防腐体系，新建厂不多，主要是维修用漆，年用量大约2-3万吨，电力如能源工业的发电设备，钢结构厂房，输电塔使用钢结构防腐涂料等，新建大型电厂大体上需要2万吨涂料，平常维修量大体相当，主要以通用型防腐涂料为主，重防腐体系用于海水管道，输电塔等部位。此外，我国是世界最大的集装箱生产国，年需涂料越30万吨，其他如电力、船舶、水利等行业的需求量约60万吨。 市场上使用的高档涂料多为环氧氨基类树脂，而且很多高性能涂料经常需要高温烘烤，能量消耗很大。生漆重防腐涂料产品在防腐性能、降低能耗上占有很大优势，预计其在涂料市场的比重将逐渐增加。至2013年，我国重防腐涂料产量将达到225万吨。 2生漆简介 在中国传统家具中，大漆的使用，源远流长。早在远古时代，就有关于漆树的记载。《尚书·禹贡》曰：“兖州厥贡漆丝” 。《山海经·西山经》中说：“虢

缓释、控释肥的研究应用现状及进展

缓释/控释肥的研究应用现状及进展 摘要：本文简要阐述我国氮、磷、钾肥高消费、低利用率的现状以及造成的一些相关问题，引出缓控释肥这种新型的肥料，并对缓控释肥的分类进行了介绍和总结，重点论述了应用缓控释肥的优点及国内缓控释肥的产业化发展前景和方向。 关键词：缓释肥；控释肥；优点；前景和方向 中国是农业大国，同时也是当今世界最大的化肥生产国和消费国。化学肥料是农业生产中最大的物质投入，据联合国粮农组织的统计资料表明，在提高单产中，化肥对增产所起的作用占40％一60％[1]。但是生产实践表明，由于化学肥料本身性质和土壤环境条件及农业措施等综合影响，化学肥料利用率很低。中国因肥料养分利用率低所造成的养分资源浪费是十分惊人的。据统计中国每年生产、施用的氮肥量(以纯氮计，下同)约为2千万t，其肥料的当季利用率只有30％-50％，累计利用率为45%-60％，因氮肥利用率低造成的直接经济损失折合人民币达239．4亿元[2]。如何提高化学肥料的利用率、减小因施肥不当造成的环境污染问题，可持续发展高效农业已成为世界各国共同关注的问题。自从20世纪70年代以来，缓释和控释肥(slow and controlled release fertilizers，简称SRFS和CRFS)的研制和应用为解决这个问题提出了新的思路。缓释肥和控释肥的研制已经成为世界肥料研究的热点。 一、缓释/控释肥定义和分类 联合国工业发展组织(UNIDO)委托国际肥料发展中心(IFDC)编写的《肥料手

册》1980年版(1984年由中国对外翻译出版公司译为中文版)，第21章为控制释放肥料。内容包括： (1) 控制释放磷肥。主要有磷矿粉、煅烧磷酸铝矿、碱性炉渣、脱氟磷肥、熔融钙镁磷肥、雷诺尼亚磷肥、骨粉、磷酸二钙、磷酸铵镁、偏磷酸钙和偏磷酸钾。 (2) 控制释放氮肥。主要有：1.微溶物质:脲甲醛(UF)、异丁叉二脲(IBDU)、丁烯叉二脲(CDU)、草酰胺、磷酸铵镁(Mag Amp)；2.水溶性缓释肥:脒基硫脲(GUS)、脒基磷脲(GUP)；3.包涂层的可溶物质：包硫尿素(SCU)、聚合物包膜肥料；4.硝化抑制剂。 (3)控制释放钾肥。主要有聚磷酸钾、聚磷酸钙钾、包硫氯化钾。 上述《肥料手册》1998年版取消了控制释放这一章，但列出了缓释肥料、控释肥料定义如下。 (1) 缓释肥料(Slow—Release Fertilizer，SRF)定义：一种肥料所含的养分是以化合的或以某种物理状态存在，以使其养分对植物的有效性延长(国际标准化组织ISO的定义)。 (2) 控制释放肥料(Controlled—Release Fertilizer，CRF)定义：肥料中的一个种或多种养分在土壤溶液中具有微溶性，以使它们在作物整个生长期均有效。理想的这种肥料应是养分释放速率与作物对养分的需求完全一致。微溶性可以是肥料本身特性或通过包裹、包膜(Coating)可溶性粒子而获得。 由上述定义可知，缓释、控释肥有两大类： (1)微溶性化合物，如《化肥手册》1980年版所描述的肥料本身特性所具有的微溶性氮、磷、钾肥；

POCT的研究进展及应用

POCT的研究进展及应用 一、POCT 随着经济的发展、社会进步和人口整体素质的提高，重视个体健康信息的人群不断上升。因此，临床检验的发展将呈现两极分化的趋势。一方面是在维护人体健康过程中需要掌握的信息量越来越大，而人的社会分工越来越细，这就需要未来的临床检验发展向高分析速度、高自动化程度、高智能化水平、高速网络化信息传递、高精密度分析结果的要求发展，这就是所谓的临床实验室发展趋向中心化。另一方面是目前国内外医疗机构中除需要具有较大规模的中心医院外，还有家庭及社区医疗服务的需要。20世纪后期，急救医学的快速发展，在紧急救治过程中需要及时掌握病人各种生理、生化指标的变化。随着人们生活水平的提高，互联网、报纸、电视等传媒的快速发展，人们对有关医疗、保健知识的了解及关心程度不断提高，某些正常、亚健康和带病人群需要经常了解自己体内与疾病发生、发展密切相关检验指标的变化。上述需求促使临床检验仪器向携带便捷、无需专业人员操作、结果即时可得的所谓POCT检验方向发展。 “POCT”是英文point-of-care testing的缩写。由于在英文文献中一些不同的名称被使用，如nea r-patient testing，on-site testing，bed side testing ，home use testing，extra laboratory te sting等，从而给其中文名称及其准确定义造成一定的困难。但从目前情况来看，“床旁检验”已被大多数人所接受。笼统的POCT定义，主要是指一些操作简便（非专业检验人员只要经过简单培训就可以操作），能够在中心实验室之外，如：病房、病人住所、医生办公室、急诊科、手术室、救护车上、战场、甚至学校、工厂等任何场所，开展的检验技术。由于POCT具有操作简便、快速、效率高、成本低，试剂稳定且便于保存和携带，检验结果具有可比性等优点，目前正显示出良好的发展势头。 二、基本原理 POCT与中心实验室一样要依赖各种现代分析技术的支持，如：化学、酶、酶免疫、免疫层析、免疫标记、电极、色谱法、光谱法、生物传感器、光电分析等技术。 1. 胶体金免疫标记技术 氯金酸(HAuCl4)在还原剂作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，形成带负电的疏水胶溶液，由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。免疫金标记技术类似与酶免疫技术，它是用胶体金标记单克隆抗体，可用于快速检测蛋白质类和多肽类抗原，如激素、心肌肌钙蛋白T（cTnT）、血清白蛋白、高敏C 反应蛋(hs-CRP)及一些病毒如乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、爱滋病病毒（HIV）抗原和

小球藻的应用研究进展

应用科技 小球藻的应用研究进展 单俊秀张平刘丽丽 (天津师范大学化学与生命科学学院，天津市300374) {}|。。’。。’…’1。jl|2 11，。。r? ¨……’。。。。。?。…?j’。“。4”j。’j j。j”j””?“j j…???。j’”?2、 ：?嘲要]小球藻是单细胞真核藻，细胞内含有多种营养物质。随着生物技术的迅速发展，有大量关于小球藻的研究工作被报道。本文通过，?，介绍小球藻在食品、饲料、饵料、医药、环保等方面的应用，说明小球藻是一种重要的微藻资源，有广阔的应用前景。 i呋键词]小球藻；保健食品；饵料；医药；环保， 小球藻为绿藻门【Chl or ophyt a)、绿藻纲、绿球藻目(C hl oro—cocCal es)、小球藻属(Chl or el l a)球形、普生性～般为聚集成群的单细绿藻，是第一种进行人工培养的微藻。小球藻比表面积大光合效率高，含有多糖、蛋白质、细胞色素、不饱和脂肪酸和生长因子等多种丰富的营养物质，是一种有重要意义的藻类具有广阔的开发利用前景，受到各国研究者的青昧。 1小球藻在食品、饲料、饵料方面的研究进展 L1小球藻应用。卜鑫品方面 小球藻包括海洋小球藻与淡水小球藻，其有高含量的维生泰如C、A、B，矿物元素钙、钾、碘、铁，小球藻特殊的细胞生长因子，还含有高达50％左右的粗蛋白。目前人们重视小球藻在保健食品方面的应用，开发出了如酶解小球藻保健饮料、小球藻豆腐、小球藻胶囊等。 12小球藻应用于饲料添加剂 小球藻具有耐酸性、耐抗生素和比一般微生物制剂热稳定性高的特点，因此小球藻可用于动物饲料添加剂一方面可以为动物提供多方面的营养物质，另一方面小球藻在动物体内可直接杀灭细菌，增强动物免疫性，长期使用，利于动物的生长发育j 13饵料方面的应用 小球藻可作为水产品的天然饵料，研究表明接种在养殖水体中可调节优化浮游生物的群落结构，降低水体中氨、磷的浓度，增加溶解氧，改善水体的化学环境条件，达到防病的目的。目前资料显示小球藻作为轮虫的首选饵料，能够增加轮虫体内的EPA和D H A的含量，而这两种物质对水产品如鱼、虾等的生长发育有重要的作用。 2小球藻药理作用 21凝集素 凝集素是一类能与糖类专一结合并具有细胞凝集活性的蛋白质与糖基结合时不需要糖分子的还原碳原子具有游离的羟基。郑恰，余萍等从蛋白核小球藻藻粉中分离纯化出了蛋白核小球藻凝集素(C PL)，经鉴定对兔、绵羊及鸽子红细胞有凝集作用掷怡等，2003)。 22抗肿瘤 小球藻，含有丰富的蛋白质，可以作为免疫激活剂具有抗肿瘤作用。汪炬等将小球藻提取物C E作用于动物肿瘤肉瘤细胞和肝癌H C A 腹水瘤，发现C E对这两种细胞有较强的杀伤力(汪炬等，2004)。 23生长因子 小球藻生长因子《Chl orel aG r ow t hFac t or，CG F)又称小球藻精，可以提高机体的免疫力和抗感染能力，还能防治胃溃疡、高血压和心血管等疾病。小球藻具有抑制脂肪吸收和刺激高脂食品排泄的作用，可用于防治包括高血脂症在内与脂肪过剩有关各种疾病。 24抗生素 近年来的研究表明，许多微藻中含有对其他微藻、细菌、真菌、病毒或原生动物有割生的抗生素物质。据报道小球藻细胞内也含有刘以抗生素。江红霞等从蛋白核小球藻中提取脂溶性化合物，进行了抗细菌和抗真菌活性实验，说明此脂溶性化合物的粗提物对真菌的抑制涮生明显大于对细菌的抑制活性(江红霞等，2003)。 25抗氧化 机体新陈代谢产生的自由基包括羟基自由基、超氧阴离子自由基等能对人体组织造成损伤，从而导致许多疾病的发生。小球藻中含有的叶黄素(L ut e i n)和蛋白质具有抗氧化作用。韩春然等研究7圆形海水小球藻异养培养的最佳生长条怖发酵生产叶黄素的条件为产生叶黄紊的最佳条件是B G—I I培养基中葡萄糖浓度1O g／L，尿素浓度O．59，L，培 养基初始Ph7．0'28℃下培养，叶黄索可以达到1．45m g／g，认为高细 胞浓度培养小球藻生产叶黄寨是=-J：f5的(韩春然，2007)。 3小球藻基因工程方面的研究进展 小球藻一方面培养简单、生馅幽枣、无毒无害、培养成本低廉，另 一方面能对蛋白质等肽类物质进行正确的加工修饰弥补了大厂杆菌原核 细胞生物反应器的特点，可以作为真核生物反应器应用于基因工程。王 义琴等以小球藻为载体成功表达了正常活性的兔防御素N P～，为实现 产业化奠定了基础【王义琴等，2001o 4小球藻在环保上的应用 重工业的飞速发展，人口数量过多带来的各方面环境污染，严重 影响到人1门的健康，威胁着人类的生存。随着科学技术的发展越来越多 的国家希望能够通过生物技术寻求一种成本低高效率的治污方式。小球藻在治理污染方面业发?省重要作用。 4．1清除重金属离子 藻类可以吸收富集水体中的金属，并加以回收和利用并具有原料 廉价易得、不产生二次污染、吸附容量大、应用范围广等优点。据文献 报道小球藻可以对以下金属离子有清除作用：固定化小球藻去除Cp的 研究、C u2+、C d2+、Z n2％小球在在治理水体污染方面有广阔的应用前景。 42降解原油 陶永华等通过实验证明普通小球藻和蛋白核小球藻具有降解原油 的能力，普通小球藻降解原油的能力最强，对于18．4m L含油污废水， 降解去除率高达94％一95％，实验还表明，单种藻株降解原油的能力 比混合藻株好。普通小球藻可作为净化含油污废水的材料深入进行应用 研究(陶永华等，2006)。 5小球藻的研究前景与展望 小球藻光和作用很强，细胞内含有多种营养物质，未来在开发小 球藻的健康食品、保健和药学功能，从实验转向产业化生产方面，小球 藻等藻类生物的开发利用有着广阔的前景，工厂化生产人类的优质天然 绿色食品即将成为现实。 [参考文献]7【1】郏怡．余薄，划艳如蛋白核小球藻凝粜素的分离纯化及部分性质研究Ⅱ】．i 水生生物学报3003． {21汪姬确含林，头岸等、蛋白核小球藻提取物的抑瘤作甩及对免疫功能的 影驹硎营养学报，2004．? 13】3i E-．红霞，郑怡．林雄平蛋白核，j球藻脂溶性化合物的抑菌活性及成分分7析【11植物资糖与环境学报．2003． 【4】陶永华，殷明．伍俊荣．高效原油降解小球藻株用于7由污废水净化的实验／研究U j海军医学袭吉，20067 233

高分子保水剂农业应用研究进展

高分子保水剂农业应用研究进展 庄文化1,2,3,4,冯浩1,2,3,吴普特1,2,3 (1.中国科学院水利部水土保持与生态环境研究中心, 杨凌712100; 2.西北农林科技大学水土保持研究所, 杨凌712100; 3.国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心, 杨凌712100; 4.中国科学院研究生院，北京100039) 摘要: 高分子化合物作为一种新型保水抗旱材料在农业上得到了广泛的应用。保水材料通过自身的吸水供水,增加土壤团粒结构,降低土壤容重,增加空隙度,抑制蒸发达到保水效果,减少了降雨对土壤的侵蚀。通过减少养分淋失,达到提高肥料利用效率和减少肥料污染的作用。大量盆栽和大田试验结果发现高分子确实能够促进种子的出苗及植物生长,但必须结合土壤含水率正确使用。未来研究应重点开发低成本保水保肥多功能保水剂,不断扩大保水剂的应用领域和范围。 关键词：保水剂; 土壤水分; 土壤肥料; 植物生长; 土壤侵蚀; 中图分类号：S156.2 标识码：C 文章编号：200605080 Development of super absorbent polymer and its application in agriculture Zhuang Wenhua1,2,3,4,Feng Hao1,2,3,Wu Pute1,2,3 (1. Institute of Soil and Water Conservation, MWR&CAS , Yangling 712100, China; 2. Institute of Soil and Water Conservation, Northwest Sci&Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China; 3. National Engineering Research Center for Saving Irrigation at Yangling, Yangling 712100, China;4.Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039) Abstract: Super absorbent polymer is widely used in agriculture as a new kind material absorbing and storing water. It can hold water in soil and reduce soil erosion by the way of absorbing water itself, increasing soil aggregates and porosity, reducing soil bulk density and evaporation. The super absorbent added in soil can reduce the fertilizer loss, control the pollution caused by the lost fertilizer, increase fertilizer use efficiency. A lot of experiments showed that using super absorbent polymer properly can absolutely increase the rate of seed emergence and promote the crop growth. The multifunctional super absorbent polymer with lower cost should be developed and the application fields and scale should be extended in the further study. Key words:super absorbent polymer; soil water; soil fertilizer; plant growth; soil erosion; 0 引言 保水剂是利用强吸水性树脂制成的一种具有超高吸水保水能力的高分子化合物颗粒剂。这类物质含有大量结构特异的强吸水基团,可吸收自身重量的数百倍至上千倍的纯水[1 ]。这些被保水剂吸附的水能够慢慢释放出来供土壤、植物利用,遇到外界来水时保水剂能够继续膨胀吸水达到蓄水作用。20世纪60年代,美国农业部首先利用玉米制成淀粉接枝聚丙烯脂类保水剂,作为“改善水分状况的重要工具”在西部干旱地区推广应用,并取得了良好的效果。随后又研制开发了以“TAB”为代表的保水剂并进行了一系列实验,发现TAB用于地面撒施可节约用水50%～85 %[2,3]。70年代以后,保水剂的研究与应用日益普及,日本在沙漠绿化、英国在水土保持、法国在土壤改良、俄罗斯在节水农业等方面保水剂的应用都取得了明显效果。 收稿日期：2006-05-22 修订日期：2006-10-12 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-444）, 西北农林科技大学科技专项 (Z24015400,08080239) 作者简介：庄文化（1982—），男，江苏连云港人，中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心，博士研究生。主要从事高分子保水剂的农业应用方面研究，E-mail: whzhuang04@https://www.wendangku.net/doc/a8645467.html, 通讯作者：冯浩, 研究员, 主要研究方向为土壤学。杨凌中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,712100

物联网安全技术研究进展

物联网安全技术研究进展 学院：信息与通信工程学院班级：07604 姓名：朱洪学号：071841 班内序号：16 联系方式：zhuhong_1115@https://www.wendangku.net/doc/a8645467.html, 摘要随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野。物联网用途广泛，可遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计物联网将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。但是，在享受物联网带给人类便利的同时，物联网在信息安全方面也存在一定的局限性。我们必须未 雨绸缪，研究发展好物联网安全性问题。 关键词物联网安全性问题关键技术 一．物联网概念 物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（Radio Frequency Identification ， 以下简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 二．物联网安全性问题 从物联网相关特点分析，存在如下问题： 1．传感器的本体安全问题 之所以物联网可以节约人力成本，是因为其大量使用传感器来标示物品设备，由人或机器远程操控它们来完成一些复杂、危险和机械的工作。在这种情况下，物联网中的这些物品设备多数是部署在无人监控的地点工作的，那么攻击者可以轻易接触到这些设备，针对这些设备或其上面的传感器本体进行破坏，或者通过破译传感器通信协议，对它们进行非法操控。如果国家一些重要机构依赖于物联网时，攻击者可通过对传感器本体的干扰，从而达到影响其标示设备的正常运行。例如，电力部门是国民经济发展的重要部门，在远距离输电过程中，有许多变电设备可通过物联网进行远程操控。在无人变电站附近，攻击者可非法使用红外装置来干扰这些设备上的传感器。如果攻击者更改设备的关键参数，后果不堪设想。传感器通常情况下，功能简单、携带能量少，这使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而物联网涉及的通信网络多种多样，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。 2．核心网络的信息安全问题 物联网的核心网络应当具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，而且以集群方式存在，因此会导致在数据传输时，由于大量机器的数据发送而造成网络拥塞。而且，现有通行网络是面向连接的工作方式，而物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺和网络安全标准等问题，从目前的现状看物联网对其核心网络的要求，特别是在可信、可知、可管和可控等方面，远远高于目前的IP 网所提供的能力，因此认为物联网必定会为其核心网络采用数据分组技术。此外，现有的通信网络的安全架构均是从人的通信角度设计的，并不完全适用于机器间的通信，使用现有的互联网安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。庞大且多样花的物联网核心网络必然需要一个强大而统一的安全管理平台，否则对物联网中

生物吸附剂的应用及研究进展

生物吸附剂的应用及研究进展 含重金属废水是对生态环境危害极大的一类污染源。重金属进入环境后不能够像有机物那样能够被生物降解，且大多参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害生物体健康[1,2]。另外，我国又是水资源相对匮乏的国家，我国每年缺水超过300亿吨[3]。因此，水污染防治及废水回用越来越受到人们重视。因此，如何有效地处理重金属废水，回收贵重金属已经成为当今环保领域中的一个突出问题。 虽然重金属离子对生物体有很强的毒害效应，超过一定的浓度后，就会对生物体产生不良的影响，抑制生物生长或使生物体死亡，但是有的微生物，如某些藻类、细菌、真菌等等本身或是经过驯化以后对重金属有一定的耐受性，甚至失活的微生物体，也能够除去水中的重金属离子。利用微生物体作为吸附剂进行废水处理或回收金属的来源十分广泛，具有良好的经济效益。 1 生物吸附剂的来源 1.1藻类生物吸附剂 全球已知的藻类约4万种。多数情况下，藻类的细胞壁是由微纤丝形成的网状结构，含有丰富的多糖，如果胶、木糖、甘露糖、藻酸或地衣酸，这些多糖一般带负电荷，可以通过静电引力与许多金属离子相结合，因而，藻类对大多数重金属都有很强的吸附能力[6]。海草arrassum能够积累去除水中的Cd和Cu，Zn 等重金属[7,8]；而Scenedesmus obliquus对UO22+最大吸附容量可达75mg/g干物质，能够使水中的铀浓度从5.0降至0.05mg/L，与Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+之间的竞争也很小[9]；绿微藻(Tetraselmis chui)在悬浮状态下能够吸附Cr[10]；一些大型海藻的吸附容量比其它种类生物体高得多，甚至比活性炭、天然沸石的吸附容量还高，与离子交换树脂的相当[11,12]。 1.2真菌生物吸附剂 真菌在自然界中分布很广。现已记载真菌约有12万种，其中大多数都应用于工业生产。它们的细胞壁含大量几丁质和葡聚糖，对重金属具有吸附能力[13,14]，利用其来吸附去除污水中的重金属，不仅可以节约处理费用，还可以达到以废治废的目的。 酿酒厂的废菌体啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，可吸附多种重金属离子和放射性核素，水中的一些常见的离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+及盐度对吸附的影响很小或不影响[15-20]；曲霉属的一些真菌菌株多种重金属和放射性核素的吸附效果也好，如酱油曲霉(Aspergillus sojae)对Pb2+和Cd2+的吸附率为69.76%和72.28%，米曲霉(Aspergillus oryzae)为60.64%.，81.34%[21]；烟曲霉(Aspergillus fumigatus)能够很快地从水溶液中去除U(Ⅳ)，Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+的存在对它的吸附去除无影响[22]，在脂肪酶生产产生的废弃菌丝体Aspergillus terreus显示了良好的铜吸附容量并且不受竞争离子的影响[23]；无花果曲霉(Aspergillus ficuum)对铅的吸附率可达92.44%[24]；黑曲霉(Aspergillus niger)对241Am有很好的吸附选择性，其吸附率均高达96%，即使溶液中的金、银浓度较241Am高2000多倍，对其吸附也无明显影响，当它生长在含金属氮化物的金矿废水中时，它可通过细胞表面的吸附作用而积累金、银、铜、铁、锌[25]；根霉属(Rhizopus)的菌株对大多数的金属也有良好的吸附效果。根霉(Rhizopus oligosporus)进行固定化后，对Cd的最大吸附量为34.5mg/g，为非固定化的一倍[26]；少根根霉(Rhizopus arrhizus)铅有高吸附容量，而且是一种很有前途的处理核工业放射性废水的吸附剂[27~29]。黑根霉(Rhizopus nigricans)能快速地吸附多种金属离子，最大吸附容量为140到160mg/g干重[30]。 1.3 细菌生物吸附剂 细菌是地球上最丰富的微生物，其总生物量占地球总生物量的大部分，其细胞壁的化学组成为肽聚糖，含丰富的羧基和氨基。因此细菌与重金属表现出很强的吸附能力。 地衣芽孢杆菌((Bacillus licheniformis)R08对吸附Pd2+时，45min吸附量可达224.8mg/g[33]；Bacillus polymxa对铜有潜在的吸附能力[31,32]。一些芽孢杆菌，如Bacillus pumilus、Bacillus cereus等，对Ce2+，Co2+、Th4+、U4+等重金属离子具较高亲合性[34]。 假单孢杆菌菌属(Pseudomonas)的一些微生物能抵抗Cu2+的毒性，并对Cu2+有较好吸附能力[35]；Pseudomoas sp.GX4-1的发酵液经乙醇沉淀后得到的吸附剂WJ-I含多糖和蛋白质等成分，能吸附水溶液中的Cr6+，吸附率最大可达98%，最大吸附量达9.34mg/g[36]。