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基于PC12细胞模型分析大豆蛋白水解物对神经元氧化损伤的保护作用

基于PC12细胞模型分析大豆蛋白水解物对

神经元氧化损伤的保护作用

刘静波，刘文超，徐梦蕾，刘吉云，李良煜

（吉林大学营养与功能食品研究室，吉林长春 130062）

摘要：本文基于PC12细胞模型研究大豆蛋白水解物（Soybean protein isolate hydrolysates，SPIHs）对神经元氧化损伤的保护作用。以大豆蛋白为原料，经过酶解和膜分离得到四种分子量不同的水解物，我们首先检测了S PIHs的抗氧化能力；然后用H2O2刺激P12细胞，建立神经元氧化损伤模型，并以适当浓度的SPIHs处理细胞，通过检测各种生物学指标评价对细胞氧化损伤的保护作用。结果显示，低分子量的SPIHs表现出最强的抗氧化活性；能够提高损伤细胞的存活率和抗氧化酶活力，减少乳酸脱氢酶（LDH）的释放量和丙二醛（MDA）的生成，抑制细胞活性氧（ROS）的累积（p<0.05或p<0.01），且变化呈现一定的剂量依赖关系。研究认为，低分子量的SPIHs对神经元氧化损伤具有保护作用，可以作为功能性成分用于保护神经元氧化损伤相关的功能食品和保健品的开发。

关键词：大豆蛋白水解物；PC12细胞；氧化应激；细胞毒性

文章篇号：1673-9078(2015)4-8-12 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.4.002 Neuroprotective Effects of Soybean Protein Isolate Hydrolysates against Neuronal Oxidative Damage in PC12 Neuronal Cells

LIU Jing-bo, LIU W en-chao, XU Meng-lei, LIU Ji-yun, LI Liang-yu

(Laboratory of Nutrition and Functional Food, Jilin University, Changchun 130062, China) Abstract:The neuro-protective effects of soybean protein isolate hydrolysates (SPIHs) against neuronal oxidative damage were investigated in a PC12 cell model in this study. Four hydrolysates with different molecular weights were obtained from soybeans (raw material) through enzymatic hydrolysis and membrane separation. The antioxidant properties of the SPIHs were also investigated. Subsequently, a neuronal oxidative damage model was constructed by stimulating PC12 cells with H2O2. SPIHs at appropriate concentrations were used to treat the damaged cells; the effect of SPIHs on cellular oxidative damage was evaluated using various biological indices. The results of these analyses indicated that low molecular weight SPIHs exhibited the most potent antioxidant activities, and caused a dose-dependent improvement in the neuronal cell viability, reduction in lactate dehydrogenase (LDH) release and malondialdehyde (MDA) formation, and suppression of intracellular accumulation of reactive oxygen species (ROS) (p < 0.05 or p < 0.01). Based on the results of this study, low molecular weight SPIHs were believed to protect neuronal cells against neuronal oxidative damage, and could be utilized as a functional component in functional food and health products to protect against neuronal oxidative damage.

Key words: soybean protein isolate hydrolysates (SPIHs); PC12 cells; oxidative stress; cytotoxicity

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)和帕金森（Parkinson’s disease，PD)等是严重危害人类健康的一类神经退行性疾病[1]，给家庭、社会和医疗界带来了沉重的负担。大脑是人类重要的生命器官，脑部具有高的代谢率和高浓度的不饱和脂肪酸，而且大量的铁离子和弱的抗氧化酶系统使得脑组织更容易受到活性氧（Reactive oxygen species，ROS）的损伤[2]。机体内收稿日期：2014-08-18

基金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAD33B03)；吉林大学研究生创新基金资助项目(2014116)

作者简介：刘静波（1962-），女，博士，教授，研究方向：营养与功能食品氧化与抗氧化之间的平衡对细胞的生存和功能起着至关重要的作用，当两者失衡会造成细胞内ROS大量堆积[3]。过量的ROS会造成脂质过氧化反应，进而损伤细胞膜，诱导细胞内的相关信号通道改变，破坏DNA 和细胞组件等[4]。从而导致神经元的损伤和凋亡，引起相关的神经退行性疾病。目前，大量的研究证明内源性和外源性的抗氧化物质都可以保护神经组织免受氧化应激损伤[5]，于是，开发和探索天然的神经元保护剂引起了大家的广泛关注。

大豆是中国重要的传统食物，同时大豆蛋白是一种重要的潜在的生物活性肽资源库，酶解蛋白可以释

放出多种具有特殊活性的肽段。天然蛋白源的酶解产物，因其具有低分子量、高活性、易吸收和低副作用等特点，受到越来越多人的研究和开发[6]。大豆蛋白酶解物（Soybean protein isolate hydrolysates，SPIHs）已经被研究证明其具有降血压、抗血栓、抗淀粉样蛋白和抗氧化等多种生物活性[7]，正因其具有较高的抗氧化和抗淀粉样蛋白的特点，预示其可能具有较强的神经元保护作用，但还没有被具体研究。

本研究以H2O2诱导PC12细胞建立神经元氧化损伤模型，通过检测各种生物学指标评价SPIHs的神经元保护作用并初步分析其作用机制，为深入研究其在神经退行性疾病中的作用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆分离蛋白，哈高科大豆食品有限责任公司；

2.4L Alcalase蛋白酶，丹麦Novozymes公司；大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤（PC12细胞），购自中国科学院细胞库；乳酸脱氢酶（LDH）、丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CA T）、超氧化物歧化酶（SOD）和BCA试剂盒，购自中国海门碧云天公司；DMEM培养基、胎牛血清，购自美国Gibco公司；EDTA，Fluorescein，AAPH，Trolox和DCFH-DA，购自美国Sigma公司；MTS，购自美国Promega公司；其他化学试剂均购自中国北京化工厂。

1.2 主要仪器与设备

CR20B2型高速冷冻离心机，日本日立公司；ZD-2型电位滴定仪，上海精密科学仪器公司；AG-204型电子天平，瑞士Mettler Toledo公司；多功能酶标仪，美国Bio-Tek公司；超净工作台，上海精密实验仪器设备有限公司；CO2细胞培养箱，上海力申科学仪器有限公司；-80 ℃超低温冰箱，青岛Haier医用低温科技有限公司；倒置生物显微镜，重庆奥特光学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 SPIHs的制备

大豆分离蛋白配制为质量分数10%的溶液，90 ℃预处理10 min；在60 ℃、pH 8.0、加酶量5.18×10-2 AU/g的条件下，用Acalcase碱性蛋白酶酶解4 h，水解过程中持续加入0.5 mol/L NaOH，控制pH 8.0；酶解液90 ℃水浴处理10 min灭酶，1 mol/L HCl调pH 至4.4，10000 r/min离心15 min除去沉淀；将上清液进行透析脱盐，透析袋截留分子量100 u。将上述得到的大豆蛋白酶解液在恒流蠕动泵的压力作用下进入膜分离系统，依次经过30 ku、10 ku和3 ku三块超滤膜，得到四种分子量不同的大豆蛋白水解组分SPIHs1（> 30 ku）、SPIHs2（10 ku~30 ku）、SPIHs3（3 ku~10 ku）和SPIHs4（0~3 ku）冷冻干燥后保存备用。

1.3.2 SPIHs的抗氧化活力测定

1.3.

2.1 Fe2+螯合法

采用Fe2+螯合法检测SPIHs的螯合能力，参考Dinis[8]等人的方法，SPIHs的螯合能力以EDTA当量（mg EDTA equivalents per gram dried weigh，mg EDTA/g）来表达。

1.3.

2.2 ORAC法

用ORAC法检测SPIHs的抗氧化能力，参考D. Huang[9]等人的方法进行，SPIHs的ORAC值以Trolox （μmol Trolox equivalent per gram dried weigh，μmol TE/g）来表达。

1.3.

2.3 抑制亚油酸自氧化法

SPIHs抑制亚油酸自氧化能力的测定参考Osawa & Namiki[10]的方法，并做适当修改。0.5 mg的样品溶解于5 mL的50 mM磷酸盐缓冲液（pH 7.0），在棕色玻璃瓶中依次加入5 mL的样品溶液，5 mL的无水乙醇，65 μL的亚油酸，再加蒸馏水调整到12.5 mL，在混合器上混合均匀，用硅胶塞密封，放在60 ℃恒温培养箱中保温，每隔24 h测定吸光度。吸光度值的测定方法参考Mitsuda[11]等人试验方法，计算抑制率。

1.3.3 细胞培养及细胞活力的测定

PC12细胞株使用DMEM培养基（含10%的胎牛血清，青霉素100 U/mL，链霉素100 μg/mL，pH 7.2~7.4），在37 ℃、5% CO2的培养箱中培养，所有试验均在细胞接种培养24 h生长稳定后进行。

采用MTS法检测细胞活力，PC12细胞接种于96孔板中（1×105 cells/mL，80 μL/well），待细胞生长稳定后加入SPIHs继续培养24 h，H2O2刺激细胞12 h；各孔加入20 μL的MTS (0.5 mg/mL)，继续培养1 h后测490 nm处吸光度，计算细胞活力。细胞形态变化通过倒置生物显微镜观察并拍照。

1.3.4 细胞培养液中LDH活性测定

PC12细胞(1×105 cells/mL，800 μL/well)接种于24孔板中，待细胞生长稳定后加入SPIHs或VE培养24 h，200 μM的H2O2刺激细胞12 h；收集各孔培养液于96孔板中，按LDH试剂盒说明书测定LDH含量。

1.3.5 细胞内CA T、SOD和MDA含量测定

PC12细胞(2×105 cells/mL，2.5 mL/well)接种于6孔板中，待细胞生长稳定后加入SPIHs或VE培养24

h ，200 μM 的H 2O 2刺激细胞12 h ；细胞裂解后10000 r/min 离心5 min ，收集上清液，蛋白含量、CA T 和SOD 活力、MDA 含量通过相应试剂盒进行检测。

1.3.6 细胞内ROS 的测定

细胞内活性氧的测定参考Hong & Joseph [12]

的试

验方法。简单来说，PC12细胞接种于24孔板中(1×105 cells/mL ，800 μL/well)，细胞生长稳定后加入SPIHs 或VE 培养24 h 。移除培养液，PBS 清洗两遍，在含

2.2 H 2O 2及SPIHs 对PC12细胞活力的影响

H 2O 2是一种重要的ROS ，能够诱导氧化应激导致PC12细胞的凋亡和坏死[2]。在初期试验时，为了建立

合适的细胞模型，以不同浓度的H 2O 2刺激细胞12 h ，随着浓度的增加细胞活力逐渐降低（Fig.1a ），H 2O 2浓度为200 μM 时细胞活力为42.9%，所以选取200 μM 的H 2O 2制作氧化损伤模型。

经筛选确定采用0.1~1.0 mg/mL 的SPIH s ，与PC12细胞共同培养24 h 。结果显示，在此浓度范围的SPIHs 对细胞的活力不会产生影响，不具有细胞毒性

和促增殖作用（Fig.1b ）。但是不同浓度的SPIHs 预保

护24 h 后经H 2O 2处理12 h ，其对PC12细胞活力具有

明显的作用效果，如图1C ，1 mg/mL 的SPIHs4与H 2O 2损伤组相比细胞活力显著增加（p<0.01）。结果表明，SPIHs 对PC12细胞的氧化损伤具有保护作用，SPIHs4

22cells

注：Means±SD ，n=6，##

p<0.01 vs 对照组，**p<0.01，*p<0.05

vs H 2O 2损伤组。

2.3 SPIHs4对H 2O 2诱导PC12细胞膜损伤的影响

图 2 SPIHs 对H 2O 2诱导PC12细胞膜损伤的影响 Fig 2 Effect of SPIHs on H 2O 2-induced cell membrane damage

in PC12 cells

注：Means ±SD ，n=3，##p<0.01 vs 对照组，**p<0.01，*

p<0.05

vs H 2O 2损伤组。

LDH 是细胞内一种稳定的细胞质酶，当细胞膜受到损伤后，LDH 释放进入细胞培养液中，所以LDH 释放量是评价细胞膜完整性和细胞毒性的一项重要指标[13]

。H 2O 2诱导的模型组LDH 释放量相对正常组明显增加（p<0.01），不同浓度的SPIHs4能显著降低H 2O 2诱导的LDH 释放，且成浓度依赖性（Fig.2a ）。通过倒置生物学显微镜可以更清晰的观察到细胞形态的变化。正常组细胞为梭形，大小基本相同，具有清晰的轮廓；H 2O 2损伤组细胞发生扭曲变成圆形，突触变短，细胞边缘仍然清晰；SPIHs4和VE 保护组较损伤组贴壁细胞增加，圆形细胞数量减少，部分突触恢复正常。结果表明，SPIHs4对H 2O 2诱导的PC12细胞膜损伤具有保护作用。

2.4 SPIHs 对H 2O 2诱导PC12细胞内CA T 、SOD 活性和MDA 含量的影响

ROS 诱导的细胞毒性通常伴随着脂质过氧化增加，细胞膜流动性下降，一些生物酶活性降低等[4]。

CA T 和SOD 形成了一种重要的保护系统来对抗氧化应激损伤，SOD 可以催化超氧化物自由基生成H 2O 2，CA T 负责清除产生的H 2O 2，同时，MDA 是一种重要的氧化损伤指标[14]。如图3所示，H 2O 2可以明显抑制细胞内CA T 和SOD 的活性，提高MDA 水平（p<0.01）；SPIHs4和VE 保护组较损伤组能够显著提高CA T 和SOD 的活性，降低MDA 水平(p<0.01)。结果表明，SPIHs4可能是通过促进抗氧化酶的表达保护PC12细

胞对抗H 2O 2诱导的氧化损伤，同时，抑制脂质的过

氧化反应阻止ROS 进入细胞。

图3 SPIHs 对H2O2诱导PC12细胞内CAT 、SOD 活性和MDA 含量

的影响

Fig 3 Effect of SPIHs4 on the CA T and SOD activities, and

MDA content in H 2O 2-injuried PC12 cells

注：Means±S D ，n=6，##p<0.01 vs 对照组，**p<0.01，*

p<0.05

vs H 2O 2损伤组。

2.5 SPIHs 对H 2O 2诱导PC12细胞内ROS 的

影响

图4 SPIHs对H2O2诱导PC12细胞内ROS的影响Fig.4 The effect of SPIHs on H2O2-induced intracellular

accumulation of ROS in PC12 cells

注：Means±S D，n=4，##p<0.01 vs对照组，**p<0.01，*p<0.05 vs H2O2损伤组。

使用DCFH-DA探针检测细胞内的ROS，本身没有荧光的DCFH-DA可穿过细胞膜进入细胞，在胞内生成DCFH，DCFH被活性氧氧化生成荧光物质DCF，荧光强度与细胞内的ROS水平成正比[12]。H2O2作用PC12细胞30 min后，与对照组相比ROS水平明显增加（p<0.01）；SPIHs4和VE保护组较H2O2损伤组细胞内ROS水平显著降低(p<0.01)。结果表明，SPIHs4可能通过降低胞内ROS的产生起到保护细胞的作用。

3 结论

本研究以H2O2诱导PC12细胞建立神经元氧化损伤模型，结果表明低分子量的SPIHs能够提高损伤细胞的存活率，降低细胞膜的氧化损伤，增加细胞内抗氧化酶活性，清除细胞内的ROS，从而减少ROS所诱导PC12细胞的凋亡，实现保护PC12细胞的作用。低分子量SPIHs具有强的抗氧化能力，其表现出来的神经元保护作用可能是通过酶解物中的某些肽类中和自由基和其他的一些ROS，促进抗氧化酶的表达和抑制毒性化合物的积累等途径发挥作用。所以，进一步的研究重点将是对蛋白酶解物进行深入的分离和纯化，鉴定出活性肽的组成，澄清结构和功能之间的关系，这对开发和研究天然的神经元保护剂具有重要意义。

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大豆蛋白水解液脱苦的研究_百度文库.

中图分类号:TQ645.9+9;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(200401-0012-032 大豆蛋白水解液脱苦的研究朱海峰 1 班玉凤 1 周克仲 2 (1.沈阳工业大学辽阳校区化工学院,辽阳 111003 (2.辽阳石油化纤公司,辽阳111003 摘要:大豆蛋白酶解常常会产生苦味,蛋白质水解物苦味肽的苦味是长期困扰其应用的问题。本文研究了酶法与微生物法对大豆蛋白水解液脱苦的效果。结果表明:采用端肽酶黑曲霉酸性蛋白酶(3000u/g与内切酶枯草杆菌碱性蛋白酶(Alcalase 2.4L协同作用水解大豆蛋白可有效降低水解液苦味,并且由酿酒酵母对水解液进一步处理后,大豆蛋白水解液的苦味降至更低。关键词:大豆蛋白水解液;脱苦;黑曲霉酸性蛋白酶;酿酒酵母大豆蛋白是植物性食物中氨基酸组成比例最合理的蛋白质。通过水解大豆蛋白制成蛋白肽混合物可以提高大豆蛋白的加工性能、营养性以及生理保健功能。但水解后,原来处于蛋白质内部的疏水性氨基酸就会暴露出来,使水解产物呈现出一定的苦味,限制了水解产物的最终应用,因此必须将苦味消去。脱苦的主要方法有选择性分离法、掩盖法、膜分离法、和酶法。文献中报道的在大豆蛋白水解液中多采用活性炭吸附法或活性炭吸附法与包埋法结合法进行脱苦 [1~2], 但在脱苦过程中营养成分会有所损失。本文在制取大豆蛋白肽工艺中采用酶法和微生物法来脱除大豆蛋白水解液的苦味。 1 材料与方法 1.1 实验原料及药品枯草杆菌(Alcalase 碱性蛋白酶 2.4L :食品级 (酶活力 2.4AU/g ,丹麦 NOVO 公司出品;

黑曲霉酸性蛋白酶:食品级 (酶活力 3000u/g,北京房山酶制剂厂出品; 大豆蛋白(含水量 7.35%,蛋白质含量 69.6% :市售; 酿酒酵母:大连理工大学生化实验室提供; 其它试剂为国产试剂。 1.2 实验仪器精密酸度计:pHS-2型,上海雷磁仪器厂; 台式离心机:80-1型, 江苏省金坛市医疗仪器厂; 超级恒温水浴:501型,上海市实验仪器厂; 水夹套式三口玻璃发酵罐:250ml ,自加工; 磁力搅拌器:78-1型,国华电器有限公司。收稿日期:2003-10-29 作者简介:朱海峰(1970~ ,男,讲师,研究方向为生物酶催化 1.3 工艺流程大豆蛋白→酶解→灭酶→离心→水解液→脱苦→脱色→ 浓缩→喷雾干燥 1.4 实验方法 1.4.1 酶解反应将大豆蛋白在 105℃下干燥至恒重,称取一定量上述原料加入发酵罐 (置于磁力搅拌器上 , 按照设计的底物浓度向发酵罐中补适量自来水。连接发酵罐和超级恒温水浴,启动磁力搅拌器和超级恒温水浴,然后在搅拌下以一定方式加入蛋白酶(单酶或双酶进行水解。水解结束后,水解液经过高温灭活(95℃下加热 5min ,在 4000 r/min的条件下离心 10min ,取适量上清液供分析用,同时小心取出全部残渣经充分干燥后用于测定降解率 HR 。 HR 定义为:(底物投料量-剩余残渣量 /底物投料量。 1.4.2 蛋白质水解度(HD 测定根据文献[3~5]介绍的甲醛滴定法测定。水解度的定义为在水解过程中打开的肽键占蛋白质肽键总数的百分比。

阿尔茨海默病动物模型研究进展

阿尔茨海默病动物模型研究进展发表时间：2019-09-23T09:21:11.433Z 来源：《医药前沿》2019年22期作者：朱恒延郭燕君（通讯作者） [导读] 阿尔茨海默病动物模型是研究人类阿尔茨海默病发病机制和寻求治疗方法的重要工具。 (嘉兴学院医学院浙江嘉兴 314001) 【摘要】阿尔茨海默病动物模型是研究人类阿尔茨海默病发病机制和寻求治疗方法的重要工具。本文在总结近年来最新研究成果的基础上系统阐述阿尔茨海默病研究中常用的动物模型，为AD的生物性特征和预防研究提供帮助。【关键词】阿尔茨海默病; 动物模型; 研究进展【中图分类号】R745 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）22-0010-02 Research progress of animal models of Alzheimer's disease Zhu Hengyan,Guo Yanjun (communications author) Medical College of Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001, China 【Abstract】Animal model of Alzheimer's disease is an important tool for studying the pathogenesis of human alzheimer's disease and seeking for treatment. On the basis of summarizing the latest research achievements in recent years, this paper systematically describes the animal models commonly used in Alzheimer's disease research, providing help for the biological characteristics and prevention of AD. 【Key words】Alzheimer's disease; Animal model; Research progress 阿尔茨海默病是以进行性记忆缺失和痴呆为特征的神经退行性疾病。65岁前发病称早老性家族性痴呆；65岁后发病称迟发的老年性痴呆。典型病理变化为细胞外由β淀粉样蛋白(Amyloid-β，Aβ)形成的老年斑块，过度磷酸化的tau蛋白组成的神经元纤维缠结［1］。AD分为早发的家族性AD(Familial AD，FAD)和迟发的散发性 AD(Sporadic AD,SAD)。SAD发病机制主要与遗传和环境有关。胰岛素通路和能量代谢障碍、糖尿病，脑外伤，神经炎症反应以及Apo Eε4等位基因等都是AD的危险因素［2］。目前尚无有效安全的治疗AD的方法及药物。科学家们一直试图建立与AD发病机制接近的灵长类动物模型。本文着重探讨与AD相关的转基因动物模型和灵长类动物模型的现状及特点作一综述。 1.AD相关的转基因模型的特点研究证实多数 FAD患者是由PSEN1突变所致［3］，PSEN1第4～12外显子之间是主要基因突变位点，近年来，研究者们建立了几种AD PSEN1基因突变的转基因模型，包括PSEN1(A246E)[4]、PSEN1(M146L)[4]、PSEN1(M146V)[4]、PSEN1(P264L)[4]、 PSEN1(P117L)[4]、PSEN1-YAC[4]等。研究者们发现携带人PSEN1突变的转基因AD小鼠不能模拟出FAD的典型特征，因此转入人PSEN1基因突变的同时加入PSEN2其他突变基因，用这种方法成功建立了十多种转基因AD小鼠，而且十多种AD转基因小鼠都能能表现出FAD部分神经病理学特征和行为学上的改变。目前AD转基因小鼠是研究阿尔茨海默病发病机理和治疗方面经典的动物模型，但是已知的这些PSEN1转基因模型小鼠同时不能模拟FAD的全部神经行为学和病理学特征。灵长类动物由于在生理结构和生物化学方面与人类高度相似。因此急需建立一种灵长类非人动物模型，探索这种模型是否能够更好的模拟FAD的多种神经行为学及病理学的特征。 2.FAD灵长类非人动物模型研究现状近十几年来，随着转基因技术进步和灵长类动物转基因技术的发展，使得建立灵长类非人阿尔茨海默病转基因模型成为可能[5]。由于从发病机制上看FAD是由APP或PSEN1、PSEN2突变所致，专家们尝试将结合其他突变基因(PSEN2、APP和 MAPT) 和PSEN1突变来建立FAD转基因灵长类非人动物模型。上述方法在理论上能够模拟出FAD的发病原因和疾病特征，而且可以通过遗传保种，在建立模型动物群体方面表现出优势。但是灵长类非人阿尔茨海默病转基因动物模型面临严峻的问题：（1）转入AD致病基因的灵长类非人转基因动物通常需十几年才呈现AD特征性的神经病理学和行为学改变，灵长类动物模型效率低、成本高，尚未见成功模型报道；（2）短期难以开展对转基因的个体开展临床病理鉴定和行为学的评价。PSEN1在灵长类动物中非常保守。有关非人灵长类动物中AD基因突变是否与人类相似方面的研究较少。John J．Ely发现一只黑猩猩PSEN1突变[5]，其PSEN1突变的特征未知；与其他年龄及性别相匹配的未突变PSEN1黑猩猩相比，其是否出现神经退行性病理改变和行为学变化均不知道；其子代是否有PSEN1基因突变、行为学及病理变化是否出现等还没有报道。目前AD尚未研制出安全有效的药物和方法，迫切需要能模拟AD经典病理变化的理想动物模型，以前建立在啮齿类的动物模型各有优缺点，不能全面体现AD的病例神经行为学方面的全部改变。目前被大家所认可的转基因动物模型也有待完善。利用基因筛选和基因修饰分子生物学技术建立AD灵长类非人动物模型意义重大，对于进一步明确发病机理，AD药物的治疗、开发和筛选，早期诊断有重要的应用价值和前景。【参考文献】 [1] Grundke-Iqbal I,Iqbal K,Tung YC,et.al.Abnormal phosphorylation of the microtubule associated protein tau(tau) in Alzheimer cytoskeletal pathology.Proc Natl Acad Sci U S A 83(13):4913-4917. [2] Iqbal K,Grundke-Iqbal I.Alzheimer's disease,a multifactorial disorder seeking multitherapies.Alzheimers Dement 6(5):420-424. [3] Ballard C,Gauthier S,Corbett A,et al.Alzheimer’s disease[J].Lancet 2011,377(9770):1019-1031． [4] Wen P H,Shao X,Shao Z,et al.Overexpression of wild type but not an FAD mutant presenilin-1 promotes neurogenesis in the hippocampus of adult mice[J].Neurobiol Dis,2002,10(1):8-19． [5] Chan A W.Progress and prospects for genetic modification of nonhuman primate models in biomedical research[J].ILAR J,2013,54(2):211-223． [6] Joseph M.Erwin P RH J.One Gerontology:Advancing Understanding of Aging through Studies of Great Apes and Other Primates[M].Aging in Nonhuman Primates，Erwin Jm H P,Basel:Interdiscipl Top Gerontol,Karger,2002:31,1-21. 基金项目：浙江省科技计划项目(2017C37173);嘉兴学院南湖学院重点SRT资助项目(NH85178445)；2016年度浙江省教育技术研究规划课题(JB039)

大豆小分子肽详细介绍

大豆多肽大豆多肽(soy peptide) ,即肽基大豆蛋白水解产物( peptide - based soy protein hydroly-sate)的简称。它来源于大豆蛋白质的酶解产物，是大豆蛋白质经蛋白酶作用后，再经特殊处理而得到的蛋白质水解产物。大豆中的蛋白质含量高，质量好，营养价值很高，与牛肉的营养价值大致相当。大豆蛋白质所含必需氨基酸种类全面，数量丰富,必需氨基酸模式(氨基酸比值)与人体需求较接近,消化率也较高。大豆多肽通常是由3~6个氨基酸组成的低肽混合物,相对分子质量分布以低于1000D的为主，主要出峰位置在相对分子量300 -700D范围内。其氨基酸的组成与大豆球蛋白十分相似，必需氨基酸的平衡良好,含量也很丰富,因此营养价值很高。大豆多肽的特点 (一)黏度较低，溶解度较高大豆蛋白的黏度随浓度的增加而显著增加。因此，大豆蛋白的浓度不能提得太高,超过13%就会形成凝胶状。若加工成酸性蛋白饮料时，pH值接近4.5左右(大豆蛋白的等电点)时就会产生沉淀。而大豆多肽则没有上述缺点。它的黏度较低而溶解度较高，这是因为水解物的分子量减小了；水解后产生了一些可离解的氨基和羧基基团,增加了水解物的亲水性。与大豆蛋白质相比，大豆多肽具有以下特点:①即使在高浓度时,其黏度较低:②在较宽的pH值范围内仍能保持溶解状态;③吸湿性与保湿性好。大豆多肽的这些性质有利于开发新产品。 (二)渗透压不高大豆多肽溶液的渗透压的大小处于大豆蛋白与同一组成氨基酸混合物之间。当一种溶液的渗透压比体液高时,易使人体消化道周围组织细胞中的水分向胃肠腔内移动而出现腹泻。氨基酸类食品口服易发生这类问题。大豆多肽的渗透压比氨基酸的低得多。因此，大豆多肽可作为口服营养液使用。 (三)吸湿性，保湿性强大豆多肽的吸湿性和保湿性比胶原蛋白多肽和丝蛋白多肽更强,这一特性非常适合于日用化学工业用来配制护发膏及护发霜。 (四)能调节产品质构大豆多肽具有抑制蛋白质形成凝胶的特性,可用来调整食品的硬度与质构。例如，水产品肉禽蛋白质及大豆蛋白质在加热时会形成凝胶，或面粉在形成面团时都会使质构变硬，如果添加一定量的大豆多肽,就会起到软化凝胶的作用。这一特性，可应用于火腿、香肠、鱼糕等高蛋白食品的软化。大豆多肽的功能特性大豆多肽即“多肽基大豆蛋白水解物"的简称,是大豆蛋白质经蛋白酶作用或微生物技术

动物集群运动行为模型-2

集群动物运动的研究和模拟仿真

摘要在自然界里，我们经常能够看到某些动物的集群运动行为，比如鱼群的觅食、躲避危险，鸟群的迁徙等这些高度一致性的行为。这些群体当中的个体的行为都是相对比较简单的，但是每个个体只需要遵循某种规则后，整个群体就涌现出高度的群体智能行为。本文主要为了探讨其中的运动机理与规则建立了相应的模型。对于模拟动物集群运动，我们先抛开具体的物种和运动形式，并把连续运动进行离散化，构造了某时刻群体的状态矩阵用来表示所有个体的位置和速度。 11 122 21113 S(t)n n n n n n n x y v x y v x y v x y v ---??? ??????=???? ??????r r M M M r r ，通过建立个体的距离约束方程、速度约束方程、位置约束方程和状态转换条件进而求出任意时刻的群体状态矩阵。根据状态矩阵就可得到群体的运动规律。鲨鱼捕食鱼群，是一个无领导者的模型。在模拟鲨鱼捕食一问中，经过对视频的分析，我们将问题归结为小鱼选择最佳的躲避速度（大小和方向），引用最优化思想建立目标函数 (1)(1)min cos (1),(1)(1)()()i d i i P t D t v t v t P t D t ββ??+-+? ?<++>+-??-???? r r 从而确定躲避速度。再根据鲨鱼和小鱼的初始状态以及速度确定了鲨鱼和鱼群的运动规律。根据该规律进行Matlab 编程模拟，我们模拟出了“鲨鱼被包围”的情形。

在群体中含有信息丰富者情况下，可以将信息丰富者看做群体的领导者，建立了leader-follower 模型，根据条件： 1Q wt t wa v v Q =∑=r r ，1 N Q i i ia v v N Q -=∑=-r r ，(1)wn wa ia v v v ωω=+-r r r cos ,wa ia v v ω=<>r r 确定了leader 的运动，进而确定整个群体的运动。最后我们通过编写相关的程序来仿真群体的运动，从而检验模型的正确性。关键词：离散化状态矩阵最优化 leader-follower 模型 1.问题重述在动物界，大量集结成群进行移动或者觅食的例子并不少见，这种现象在食草动物、鸟、鱼和昆虫中都存在。这些动物群在运动过程中具有很明显的特征：群中的个体聚集性很强，运动方向、速度具有一致性。通过数学模型来模拟动物群的集群运动行为以及探索动物群中的信息传递机制一直是仿生学领域的一项重要内容。 1. 建立数学模型模拟动物的集群运动。 2. 建立数学模型刻画鱼群躲避黑鳍礁鲨鱼的运动行为。

人工神经网络的模型

人工神经网络的模型:人工神经元的模型、常用的激活转移函数、MP模型神经元人工神经元的主要结构单元是信号的输入、综合处理和输出人工神经元之间通过互相联接形成网络，称为人工神经网络神经元之间相互联接的方式称为联接模式。相互之间的联接强度由联接权值体现。在人工神经网络中，改变信息处理及能力的过程，就是修改网络权值的过程。人工神经网络的构造大体上都采用如下的一些原则：由一定数量的基本神经元分层联接；每个神经元的输入、输出信号以及综合处理内容都比较简单；网络的学习和知识存储体现在各神经元之间的联接强度上。神经网络解决问题的能力与功效除了与网络结构有关外，在很大程度上取决于网络激活函数。人工神经网络是对人类神经系统的一种模拟。尽管人类神经系统规模宏大、结构复杂、功能神奇，但其最基本的处理单元却只有神经元。人工神经系统的功能实际上是通过大量神经元的广泛互连，以规模宏伟的并行运算来实现的。人工神经网络模型至少有几十种，其分类方法也有多种。例如，若按网络拓扑结构，可分为无反馈网络与有反馈网络；若按网络的学习方法，可分为有教师的学习网络和无教师的学习网络；若按网络的性能，可分为连续型网络与离散型网络，或分为确定性网络与随机型网络；若按突触连接的性质，可分为一阶线性关联网络与高阶非线性关联网络。人工神经网络的局限性： (1) 受到脑科学研究的限制：由于生理实验的困难性，因此目前人类对思维和记忆机制的认识还很肤浅，还有很多问题需要解决； (2) 还没有完整成熟的理论体系； (3) 还带有浓厚的策略和经验色彩； (4) 与传统技术的接口不成熟。如果将大量功能简单的形式神经元通过一定的拓扑结构组织起来，构成群体并行分布式处理的计算结构，那么这种结构就是人工神经网络，在不引起混淆的情况下，统称为神经网络。根据神经元之间连接的拓扑结构上的不同，可将神经网络结构分为两大类：分层网络相互连接型网络分层网络可以细分为三种互连形式：简单的前向网络；具有反馈的前向网络；层内有相互连接的前向网络。神经网络的学习分为三种类型：有导师学习、强化学习无导师学习有导师学习：必须预先知道学习的期望结果——教师信息，并依此按照某一学习规则来修正权值。强化学习：利用某一表示“奖／惩”的全局信号，衡量与强化输入相关的局部决策如何。无导师学习：不需要教师信息或强化信号，只要给定输入信息，网络通过自组织调整，自学习并给出一定意义下的输出响应。神经网络结构变化的角度，学习技术还可分为三种: 权值修正、拓扑变化、权值与拓扑修正学习技术又还可分为：确定性学习、随机性学习人工神经网络人工神经网络是生物神经网络的某种模型(数学模型)；是对生物神经网络的模仿基本处理单元为人工神经元生物神经元(neuron)是基本的信息处理单元

基于Boid模型的动物集群运动行为研究

基于Boid 模型的动物集群运动行为研究摘要本文通过对Boid 模型进行研究并进行改进，运用MATLAB 软件对群体在不同环境下的运动进行仿真，形象地展现了动物的集群运动行为。问题一:在Boid 模型的向心性（靠近邻居中心）、同向性（与邻居方向一致）、排斥性（避免碰撞）三个原则的基础上，添加了内聚性（向群体中心聚合）、排列性（朝平均的方向运动）、可变速性三个原则，进行加权建立函数关系，运用MATLAB 进行仿真，很好地模拟出了动物的集群运动。个体的位置变化公式为： i i i i i direc1(t)pos (t 1)pos (t)*v (t)direc1(t)+=+ 问题二:在问题一的基础上，增加了在两种不同情况下个体躲避天敌的原则：当个体离天敌较近时，忽略群体的影响，选择最快方向逃逸；当个体离天敌较远时，主要考虑逃逸，但仍考虑群体的对个体的影响。当个体无法感受到天敌时，按第一问的原则进行运动。对不同环境下的个体建立了不同的函数关系式，使整体效果更加接近实际情况。个体处在危险区时，下一时刻的方向为： i i i direc1(t 1)0.5*direc5(t)0.5*direc6(t)+=+ 个体能感知到捕食者，但不在危险区时，下一时刻的方向： i i i i i i i i direc1(t 1)0.1*direc2(t)0.1*direc3(t)0.1*direc4(t)0.25*direc5(t)0.25*direc6(t)0.1*direc7(t)0.1*direc8(t)+=++++++ 问题三:考虑了一部分个体是信息丰富者，设置了含有食物的场景，在第一问原则的基础上采用Lead-follower 模型，确定了信息丰富者能第一时间发现食物并向其缓慢前进，对其他个体进行引导，达到群体向食物前进的效果，并且通过MATLAB 进行仿真，得到了群体的运动情况。关键词:集群运动、Boid 模型、Lead-follower 模型、MATLAB 仿真

大豆蛋白酶解产物功能特性的研究进展#(优选.)

大豆蛋白酶解产物功能特性的研究进展摘要：总结了大豆蛋白酶解产物功能特性，主要阐述了大豆蛋白酶解产物的生物活性肽功能特性、轻度酶解产物功能特性以及苦味肽，并作出了展望。关键词：大豆蛋白酶解产物生物活性肽轻度酶解苦味肽功能特性由于大豆蛋白的高营养价值和低成本使它在食品工业上的应用日益广泛，在过去十年里，大豆蛋白开始应用到咖啡增白剂、乳品饮料、蛋黄酱和可食用膜等产品当中。然而，大豆蛋白本身的溶解性，热稳定性，乳化性和起泡性限制了它在某些食品中的应用。通过蛋白酶水解来改善大豆蛋白的功能特性是目前比较可行的方法之一，以下将对酶解所产生的不同分子量的产物特性进行具体阐述。 1 生物活性肽功能特性大豆活性肽的分子量范围大多在500～2000之间，大部分可以直接被人体吸收。在较宽的pH范围内有很好的溶解性，持水能力比原蛋白有很大提高。其生物活性主要有以下几个方面。 1.1 降血脂和胆固醇国外专家研究指出，增加膳食中大豆活性肽含量，可以

降低血清胆固醇浓度。在小鼠喂饲试验中，添加大豆活性肽有利于降低极低密度脂蛋白合成，从而促进肝脏载脂蛋白的合成，防止脂肪在肝脏的积累，促进脂肪的运输和代谢。 1.2 抗氧化活性大豆活性肽的抗氧化活性明显高于大豆蛋白本身。酶解是提高大豆蛋白抗氧化性的有效方法之一，大豆活性肽的抗氧化性是多肽氨基酸序列的一种本质特性。不同的酶，其水解专一性不同，导致水解产物的抗氧化性也不同。大豆活性肽对小鼠体内脂肪过氧化抑制作用强于酪蛋白活性肽，在对红血球抗氧化防御能力的提高方面与酪蛋白活性肽相当，可增强红血球对自由基的攻击抵抗作用。 1.3 低过敏原性很多食物中由于过敏原的存在，会导致一些特异性过敏反应，如一些皮肤病、呼吸道疾病甚至过敏性休克就是由于这个原因所引起。大豆蛋白中也存在着过敏原，但已有研究表明，蛋白降解是降低或消除过敏原的有效方法。通过酶免疫测定法对大豆活性肽的抗原性进行测定，结果指出，活性肽抗原性比大豆蛋白降低1%～2%。 1.4 降血压血压在血管紧张素转换酶（ACE）的作用下进行调节，血管紧张素I不具有活性，在ACE作用下可以转变为血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有收缩血管平滑肌的功能，从而引

阿尔茨海默病动物模型建立方法的论述_薛斌

基金项目:成都医学院“实验室开放基金课题”资助(S YSKF200748)。作者简介:薛斌(1984-),男,成都医学院2005级临床本科班学生,研究方向:小鼠空间记忆障碍时效关系研究。△通讯作者:荣成(1980-),男,助教, 成都医学院基础医学实验技术中心科研秘书,研究方向:小鼠空间记忆障碍时效关系研究。阿尔茨海默病动物模型建立方法的论述薛　斌1　荣　成　张　晓2　杨　拯2　江红丽2 (1.成都医学院2005级临床本科甲班　2.成都医学院实验技术教研室) [摘　要]学习记忆能力障碍是老年性痴呆(Alzheimer ’s disease,AD)的主要临床症状和特征,而目前对阿尔茨海默病的发病机制有三种有影响力的学说。因此理想的阿尔茨海默病AD 动物模型,对研究该病的发病机制及治疗具有重要意义,本文就目前几种有影响力的AD 的动物模型研究现状作一综述。 [关键词]阿尔茨海默病　穹窿海马伞　胆碱能神经元　T au 蛋白　β-淀粉样肽阿尔茨海默病(Alzh eimer ’s disease ,AD )是一种临床常见的中枢神经系统变性疾病,目前其发病机制有三种影响力的学说,如淀粉样蛋白学说、乙酰胆碱能学说、线粒体损伤学说。现关于AD 疾病的研究日益受到国内外学者的高度重视。其建立一个可靠的A D 动物模型是研究AD 的重要环节。有关AD 动物模型建立的方法较多,各有利弊,本文针对这几种学说的AD 动物模型的建立和新的动物模型的建立作一综述。一、自然衰老认知障碍AD 动物模型 AD 是一个与年龄相关的疾病,衰老因素在AD 发病过程中扮演着重要角色,衰老所特有的病理生理变化及其它病变的影响,是用年轻动物制作的动物模型所不能替代的。通过行为筛选的方式,选择带有认知和记忆严重缺失的个体,它们的行为损害与老年人和A D 患者的认知损害相类似,同时还可出现某些相应的脑组织病理改变[1]。故是研究AD 较好的动物模型。但存在以下缺点:①老年动物神经系统的发病与A D 的发病机制过程不完全一致,因此神经化学方面的改变也是不同的。②体质差,易死亡,故不宜用于周期长的实验。③对药物的吸收代谢不佳。④价格昂贵。所以该模型的应用受到一定限制。二、损害模型的AD 动物模型1.断开穹窿海马伞通路模型早在1954年,Daitz 等人就采用横断穹窿海马伞系统来研究观察神经元的退化过程。后来人们为了进行AD 方面的研究,采取了真空抽吸、横断或电解等方法损毁单侧或双侧穹窿海马伞通路建立AD 模型[2-3]。此种方法主要是通过切断隔海马通路(如扣带束、背穹窿海马伞),破坏胆碱能及非胆碱能纤维传入,导致实验动物行为及神经化学方面的缺损,造成动物空间定向和记忆障碍及胆碱能神经元的丢失。1994年在此基础上,Jeltsch 等的实验研究结果表明,切断双侧穹窿海马伞通路造成的A D 模型在数月后其行为及神经化学的缺失也不能恢复[4]。该模型是建立在“AD 认知障碍的胆碱能假说”的基础上,基底前脑的胆碱能细胞发出轴突广泛地投射到新皮质和海马等高级脑区,这一投射与学习记忆和认知功能有着密切的联系。在任何一个环节阻断或损坏这一投射系统都可导致动物认知障碍和学习记忆能力的损害。其病理检查发现A D 患者基底前脑的胆碱能细胞出现严重溃变,其细胞丢失的程度和患者的认知能力成负相关关系[5]。如通过手术、化学或免疫切除的方式损伤基底前脑——海马胆碱能投射,来模拟AD 的前脑胆碱能系统的损害,可用于①研究前脑胆碱能系统选择性损害对AD 的记忆减退与认识障碍的临床症状的关系的研究;②拟胆碱药物治疗A D 的药物筛选、疗效评价和作用机制的研究;③胚胎基底前脑胆碱能细胞脑内移植治疗AD 的实验研究;④神经营养因子如N G F 等脑室投递治疗A D 的研究以及N GF 或其它神经营养因子基因修饰细胞脑内移植对A D 进行基因治疗的研究等。用此方法建立A D 模型,周期短(约两周),但手术定位难以控制,很难避免手术区邻近组织的受损。故此方法基本不再运用。 2.慢性缺血痴呆模型脑的供血不足可以导致脑损伤和一系列的临床症状,加拿大学者To r re 报告用老年动物慢性脑缺血模型引起的行为缺失和脑组织病理生理改变在许多方面与人类的老年期痴呆包括AD 相类似[6]。慢性缺血痴呆模型是通过结扎老年大鼠的双侧颈总动脉和一侧椎动脉或者一侧锁骨下动脉,造成脑的长期供血不足和相应的脑损害,这些脑损害与AD 的临床表现和病理改变有一定相似性[6]。其特点为:①脑组织长期供血不足;②只有老年动物长期缺血才出现恒定的行为损害和病理改变,年轻动物长期缺血造成的损伤是一过性的。基于该模型的制作机理和特点,考虑到临床上有不少AD 患者同时合并有脑血管型痴呆和脑供血不足,我认为这一模型适用于研究混合性老年期痴呆的发病机制和有关药物治疗的研究。 3.鹅膏蕈氨酸(Ibo tenic acid ,IBO )损害模型 IBO 是一种谷氨酸受体激动剂,具有强烈的神经兴奋毒性作用,通过与神经元胞体或树突上的N M DA 受体相结合导致神经元中毒性损伤而溃变。基于基底前脑神经元丢失在衰老和AD 有关的认知缺失中的重要作用,以谷氨酸类似物微量注射到基底前脑导致其神经元溃变和认知缺陷。制作A D 模型最常用的谷氨酸类似物主要有海仁酸(Kainic acid,K A)、IBO 和使君子氨酸(quisqualic ,Q U IS )。其中以IBO 最为首选,尽管IBO 和Q U I S 都能造成基底前脑胆碱能神经元溃变,但只有IBO 能恒定地损害动物学习记忆有关的行为执行。基底前脑细胞对K A 的敏感性较低,故用量较大,易引起动物死亡,并往往在导致基底胆脑细胞损害的同时引起其它部位神经元(如海马锥体细胞)的死亡[7-8]。 4.Okadaic acid 慢性损害AD 模型 Okadaic acid(O A)是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的特异性抑制剂,O A 的长期脑室投递可引起动物的记忆严重缺失,同时导致脑内A β淀粉样沉积斑块形成以及N F T 样磷酸化Tau 蛋白出现。O A 损害模型是利用O A 对丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的特异性抑制作用,以及它对蛋白激酶C (PK C )的激活作用。丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的抑制可以使T au 蛋白过磷酸化,导致N FT 的形成。同时,PK C 激活,丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的活性抑制,可剌激A β产生,进而引起A β的沉积和老年斑的形成[9] 。由于O A 对蛋白磷酸化酶,丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化酶的抑制作用和提高PK C 的活性,并能同时复制出AD 的二大分子标志有关的病理改变——老年斑和N F T ,该模型具有明显的优势主要适用于:①研究AD 发病的病理机制,A β和Tau 蛋白代谢异常与A D 病理的关系,以及A β和Tau 在AD 病变中的相互作用。②从另一角度验证现有AD 治疗方法 — 16—

大豆蛋白的组成

大豆蛋白的组成大豆, 蛋白根据蛋白质的溶解性进行分类，大豆蛋白可分为两大类：清蛋白（非酸沉蛋白）和球蛋白（酸沉蛋白）。根据蛋白质分子大小，用超离心沉降法对水解浸出脱脂粕所得的蛋白进行测定，按溶液在离心机中沉降速度来分，可分为四个组分，即：2S，7S,11S，15S （S为沉降系数），每一组分是一些重量接近的分子混合物。如果将每一组分的蛋白质进一步分离，可以获得蛋白质单体或相类似的蛋白质。主要成分是7S和11S，占全部蛋白质的70%以上。约有80%的蛋白质分子量在 10万以上。（1）2S组分：低相对分子质量的2S组分含有胰蛋白酶抑制素、细胞色素C和两种局部检定的球蛋白等，在N-末端结合有天冬氨酸。这些低相对分子量的蛋白通常存在于乳清中，常常需要进行加热以消除不良作用而有利于消化。（2） 7S组分：7S组分有四种不同种类的蛋白质组成，即：血球凝集素、脂肪氧化酶、β-淀粉酶和7S球蛋白，其中7S球蛋白所占的比例最大。占7S组分的1/3，占大豆蛋白总量的1/4。 7S球蛋白是一种糖蛋白，含糖量约为5%，其中3.8%甘露糖，1.2%的氨基葡萄糖。与11S球蛋白相比，色氨酸，蛋氨酸，胱氨酸含量略低，赖氨酸含量较高，因此7S蛋白更能代表大豆蛋白氨基酸的组成。据分析，7S蛋白质是一个具有9个亚基的四元结构。7S多肽是紧密的折叠起来的，其中α-螺旋，β-折叠型和不定型绕圈装等亚基结构，分别占5%，35%和60%。在三级结构中，一个分子只有3个色氨酸残基侧链，全部处于分子表面，35个酪氨酸残基侧链几乎全部处于分子内部的疏水区；4个胱氨酸残基侧链中每2个结合在一起，形成-S-S-结合。（3）11S组分：组分比较单一，到目前为止只发现一种11S球蛋白。 11S球蛋白也是一种糖蛋白，只不过糖的含量比7S少得多，只有0.8%。11S球蛋白含有较多的谷氨酸、天冬酰胺的残基以及少量的谷氨酸、色氨酸和胱氨酸，它的二级结构与7S球蛋白几乎没有什么区别。在三级结构中，一个分子有86个酪氨酸残基侧链和23个色氨酸残基侧链，，其中有34-37个酪氨酸、10个色氨酸处于立体结构的表面，其余的则处于立体分子的疏水区域。另外，在一个分子中，大约有44个胱氨酸残基侧链，其中一部分以-SH基形式存在，一部分以-S-S-形式存在。 11S组分有一个特性，即冷沉性。脱脂大豆的水浸出蛋白液在0-2℃水中放置后，约有86%的11S组分沉淀出来，利用这一特征可分离浓缩11S组分。

动物集群行为的建模与仿真_ 精品

动物集群行为的建模与仿真摘要生态系统中,动物个体的行为相对简单,集群后却能表现出复杂的群体行为。个体行为是构成群体行为的基础,个体之间的组织结构、个体行为之间的关系和群体行为的涌现机制是研究群体行为的关键要素。本文首先基于boid模型的三原则，从个体出发，对动物个体进行建模,分析个体之间的行为规则及相互影响，从而仿真出动物的集群行为。仿真结果在一定程度上反映了动物集群行为的实际情况，但该模型对各个参数的设置非常敏感，动物群体的速度不会趋于稳定一致，而且此模型假设各动物的速率相等且保持不变是不合理的，所以对模型进行了改进。改进模型引入了势场函数，将个体之间的相互作用抽象成吸引力和排斥力，利用牛顿运动定理描述个体运动规律。通过仿真结果发现，动物个体会先调整各自的间距，使其相互靠近以免落单，但又不至于相互碰撞；当动物个体之间的距离接近平衡距离时，动物个体会保持相对位置基本不变，调整各自的速度方向使趋近一致并平稳；另外，个体数目越多，出现落单的可能性就越小。上述结论都是符合实际情况的，说明改进后的模型更合理。鱼群躲避鲨鱼的行为，可以认为是由鲨鱼对鱼群的排斥力引起的，所以在原有合力的基础上再加上由鲨鱼引起的斥力即得到小鱼发现鲨鱼后的合力。仿真得到的结果反映，当有鲨鱼出没时，鱼群会迅速改变运动状态，逃离鲨鱼的攻击。动物群中的信息丰富者可以理解成Leader-Follower模型中的Leader，其他个体都是Follower。结合问题一中改进的模型和Leader-Follower模型，通过matlab编程仿真得到的结果反映了Leader对整个群体的作用和影响。关键词：集群行为 boid模型势函数 leader-follower模型 matlab仿真

鱼群运动行为模型精品

鱼群运动行为模型摘要本文研究了鱼群运动时受环境及邻近同族的影响而改变速度方向的机制，并以此为基础分析了鱼群在躲避捕食者和觅食时的信息传递和转移路线。对于问题一，本文考虑平衡状态时，即没有捕食者威胁也无觅食和迁移的需求时，个体鱼的游动规律。本文假设个体鱼在二维平面内游动时能够感知到一定范围（R ）内的同族的位置和游动方向，并遵循四个规则：惯性规则、靠近规则、对齐规则、规避规则，个体鱼的运动方向由这四个规则对鱼的影响大小决定， 111223344t t t t t P P P P P λλλλ+=+++，11cos sin t t t t t t x x v P y y v P ++=+???=+??。由此可对每一条鱼的运动状态进行迭代更新。对于问题二，本文考虑在二维平面中引入捕食者，并假设捕食者将游向其感知范围（R 0）内距离其最近的个体鱼，同时受其自身游动惯性的影响，则其游动方向11122t t t P P P λλ+=+。由此可对捕食者的游动状态进行迭代更新。当捕食者靠近个体鱼，出现在个体鱼的感知范围内时，小鱼将产生避险意识，避险方向为捕食者到个体鱼的方向，同时向其感知范围内的个体鱼发送告警信号，接受到告警信号的个体鱼将产生离散意识，离散方向为其感知到的避险个体鱼游动方向的平均方向。则此时小鱼的游动方向1112233445566t t t t t t t P P P P P P P λλλλλλ+=+++++。由此可对捕食者和个体鱼的运动状态进行迭代更新。对于问题三，本文仅考虑掌握食物源位置信息的信息丰富者，它们在遵循问题一中提出的游动规则条件下，将主动靠近食物源，并且把它向食物源游去的信息告知邻居，召集其它个体鱼共同觅食。对于非信息丰富者来说，它能受到其感知范围内信息丰富者的召集信息，并趋向这些信息丰富者的实际游动方向的平均方向，追随它们共同觅食。此时个体鱼的游动方向：1112233445566t t t t t t t P P P P P P P λλλλλλ+=+++++。对于信息丰富者，受到召集作用的权重60λ=。对于非信息丰富者，游向食物源的权重50λ=。由此可得鱼群觅食的集群运动情况。关键词：个体运动集群运动运动规则

基于PC12细胞模型分析大豆蛋白水解物对神经元氧化损伤的保护作用

基于PC12细胞模型分析大豆蛋白水解物对神经元氧化损伤的保护作用刘静波，刘文超，徐梦蕾，刘吉云，李良煜（吉林大学营养与功能食品研究室，吉林长春 130062）摘要：本文基于PC12细胞模型研究大豆蛋白水解物（Soybean protein isolate hydrolysates，SPIHs）对神经元氧化损伤的保护作用。以大豆蛋白为原料，经过酶解和膜分离得到四种分子量不同的水解物，我们首先检测了S PIHs的抗氧化能力；然后用H2O2刺激P12细胞，建立神经元氧化损伤模型，并以适当浓度的SPIHs处理细胞，通过检测各种生物学指标评价对细胞氧化损伤的保护作用。结果显示，低分子量的SPIHs表现出最强的抗氧化活性；能够提高损伤细胞的存活率和抗氧化酶活力，减少乳酸脱氢酶（LDH）的释放量和丙二醛（MDA）的生成，抑制细胞活性氧（ROS）的累积（p<0.05或p<0.01），且变化呈现一定的剂量依赖关系。研究认为，低分子量的SPIHs对神经元氧化损伤具有保护作用，可以作为功能性成分用于保护神经元氧化损伤相关的功能食品和保健品的开发。关键词：大豆蛋白水解物；PC12细胞；氧化应激；细胞毒性文章篇号：1673-9078(2015)4-8-12 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.4.002 Neuroprotective Effects of Soybean Protein Isolate Hydrolysates against Neuronal Oxidative Damage in PC12 Neuronal Cells LIU Jing-bo, LIU W en-chao, XU Meng-lei, LIU Ji-yun, LI Liang-yu (Laboratory of Nutrition and Functional Food, Jilin University, Changchun 130062, China) Abstract:The neuro-protective effects of soybean protein isolate hydrolysates (SPIHs) against neuronal oxidative damage were investigated in a PC12 cell model in this study. Four hydrolysates with different molecular weights were obtained from soybeans (raw material) through enzymatic hydrolysis and membrane separation. The antioxidant properties of the SPIHs were also investigated. Subsequently, a neuronal oxidative damage model was constructed by stimulating PC12 cells with H2O2. SPIHs at appropriate concentrations were used to treat the damaged cells; the effect of SPIHs on cellular oxidative damage was evaluated using various biological indices. The results of these analyses indicated that low molecular weight SPIHs exhibited the most potent antioxidant activities, and caused a dose-dependent improvement in the neuronal cell viability, reduction in lactate dehydrogenase (LDH) release and malondialdehyde (MDA) formation, and suppression of intracellular accumulation of reactive oxygen species (ROS) (p < 0.05 or p < 0.01). Based on the results of this study, low molecular weight SPIHs were believed to protect neuronal cells against neuronal oxidative damage, and could be utilized as a functional component in functional food and health products to protect against neuronal oxidative damage. Key words: soybean protein isolate hydrolysates (SPIHs); PC12 cells; oxidative stress; cytotoxicity 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)和帕金森（Parkinson’s disease，PD)等是严重危害人类健康的一类神经退行性疾病[1]，给家庭、社会和医疗界带来了沉重的负担。大脑是人类重要的生命器官，脑部具有高的代谢率和高浓度的不饱和脂肪酸，而且大量的铁离子和弱的抗氧化酶系统使得脑组织更容易受到活性氧（Reactive oxygen species，ROS）的损伤[2]。机体内收稿日期：2014-08-18 基金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAD33B03)；吉林大学研究生创新基金资助项目(2014116) 作者简介：刘静波（1962-），女，博士，教授，研究方向：营养与功能食品氧化与抗氧化之间的平衡对细胞的生存和功能起着至关重要的作用，当两者失衡会造成细胞内ROS大量堆积[3]。过量的ROS会造成脂质过氧化反应，进而损伤细胞膜，诱导细胞内的相关信号通道改变，破坏DNA 和细胞组件等[4]。从而导致神经元的损伤和凋亡，引起相关的神经退行性疾病。目前，大量的研究证明内源性和外源性的抗氧化物质都可以保护神经组织免受氧化应激损伤[5]，于是，开发和探索天然的神经元保护剂引起了大家的广泛关注。大豆是中国重要的传统食物，同时大豆蛋白是一种重要的潜在的生物活性肽资源库，酶解蛋白可以释 8

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