胆固醇酯酶是一种重要的酶类,也被称为甾醇酯酶。它在水相中可以催化胆固醇酯的水解,将其转化为胆固醇和脂肪酸。此外,在有机溶剂的存在下,胆固醇酯酶还可以进行酯化和转酯反应。这种酶广泛存在于哺乳动物和微生物中,其中哺乳动物来源的胆固醇酯酶主要存在于胰脏、血液、肝脏和肾脏等细胞中。
胆固醇酯酶属于α/β水解酶家族中的酯类水解酶。与脂肪酶相比,胆固醇酯酶在结构上有明显的差异。脂肪酶的活性中心被“盖子”结构包住,而部分胆固醇酯酶中会有固定在N-末端的“帽子”结构。这两类酶最大的区别在于它们水解的底物种类不同,脂肪酶主要作用于长链脂肪酸形成的酯键,而胆固醇酯酶主要作用于短链脂肪酸形成的酯键,但也可以水解脂肪酶的底物。
胆固醇酯酶在食品、诊断试剂、污水处理、制浆造纸工业和织物脱脂等领域有广泛的应用。
我们提出了一种利用微生物发酵技术制备胆固醇酯酶的工艺。具体步骤是将假单胞菌(Pseudomonas)培养在配方为0.5~1.5%酵母膏、0.5~1.5%甘油、0.2~0.3%尿素、0.05~0.15%K2HPO4、0.02~0.05%KCl、0.02~0.05%MgSO4及各种诱导剂0.2%~0.5%,PH6.7~7.2的发酵培养基中,在湿度30℃~33℃、通气搅拌的条件下培养30~40小时。然后通过分离、提取、盐析和柱层等步骤获得胆固醇酯酶。
代谢紊乱是当今社会面临的一个严重健康问题,其中高脂血症是一种常见疾病,其特征是血液中甘油三酯和胆固醇水平的升高。胆固醇水平的增加不仅与心血管并发症的发展有关,还与肥胖、糖尿病和高血压等其他疾病的风险增加有关。最近的研究发现,骆驼乳蛋白水解物(CMPH)中的新生物活性肽对胆固醇酯酶(COST)具有抑制作用,并通过分子对接研究揭示了其可能的结合机制。
木瓜蛋白酶产生的CMPH显示出最高的水解度,与完整的骆驼乳蛋白相比,CMPH的所有酶降解产物都表现出明显的抑制作用,其中以木瓜蛋白酶产生的水解物P9的抑制作用最强。通过肽鉴定和PepSite 2的建模,研究人员发现,在Alcalase产生的水解物A9中的20个潜在生物活性肽中,只有3个具有KFQWGY、SQDWSFY和YWYPPQ序列的肽显示出最强的结合能力。在木瓜蛋白酶产生的水解物P9中的43个肽中,有4个肽被发现是有效的抑制剂。分子对接研究表明,来自P9水解物的WPMLQPKVM、CLSPLQMR、MYQQWKFL和CLSPLQFR能够与胆固醇酯酶的活性位点结合,并具有良好的对接能力。
图1 在矩形框中突出显示了胆固醇酯酶的活性位点(Stop),并给出了更仔细地观察肽CLSPLQMR在stop的活性位点上的相互作用。
这项研究表明,骆驼乳蛋白是一种有价值的多肽来源,可以抑制与胆固醇同化等疾病相关的关键代谢酶。通过构效关系和分子对接分析,研究人员成功地鉴定了新的抑制肽,并详细阐述了其抑制作用的机制。未来的研究可以包括纯化这些肽,研究它们在合成形式中的效力,并检查它们在模拟胃肠条件下的稳定性,以评估它们在食品配方中的潜在应用。此外,这些肽还需要在更具挑战性的体外试验和动物模型中进行测试,以更全面地了解其降低胆固醇的作用机制。
三羟基三甲基辅酶A还原酶抗体是一种多克隆抗体,具有特异性结合三羟基三甲基辅酶A还原酶的能力。
羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)是体内合成胆固醇的关键酶,其活性直接影响胆固醇合成速度和体内胆固醇含量。研究发现,脂肪性肝病患者血清中总胆固醇异常率高于非脂肪性肝病患者,暗示可能存在胆固醇代谢障碍。
肝细胞脂肪变性后,胆固醇合成相关基因SREBP-2和HMGCRmRNA的表达增加。HMGCR作为胆固醇合成的限速酶,在胆固醇合成中具有重要作用。抑制HMGCR活性可以减少胆固醇合成,降低血浆中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白的浓度,提高高密度脂蛋白的浓度。
辛伐他汀是一种HMGCR抑制剂,已被用于治疗高脂血症性脂肪肝。研究发现,辛伐他汀治疗后,高脂血症性脂肪肝患者的肝组织学恢复正常,表明HMGCR抑制剂可能对该疾病具有治疗作用。
槲皮素是一种天然化合物,具有抑制脂肪变性人肝细胞增殖和减少胆固醇酯含量的作用。其作用机制可能与抑制HMGCR的表达有关。
草鱼HMGCR基因的全长克隆、生物信息学分析和组织表达分析揭示了3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)在草鱼胆固醇合成中的重要作用。
草鱼HMGCR基因全长为3594bp,编码842个氨基酸组成的多肽链。通过组织表达分析发现,草鱼HMGCR在肝胰脏中的表达量最高,其次为肌肉、肾脏和心脏。这为进一步研究草鱼HMGCR调控胆固醇代谢的分子机制提供了理论依据。
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脂蛋白脂肪酶缺乏是一种遗传性脂蛋白代谢障碍综合征,也被称为家族性高乳糜微粒血症、高脂蛋白血症I型、Burger-Gruz综合征等。它是由食物中的脂肪引发的,由于遗传性脂蛋白缺乏,导致高乳糜微粒症和甘油三酯增高,脂蛋白沉积于内脏和皮肤,这是一种常染色体遗传疾病,发病率约为1/100万。
1、最典型的症状是发疹型黄瘤,常见于臀部、大腿、手臂、背部和面部,也可能侵及口腔粘膜;
2、其他症状包括上腹疼痛,可能是由于肝脏包膜紧张、肝脾肿大和胰腺炎引起的;
3、眼底检查显示视网膜呈现脂血症表现;
4、血清中甘油三酯和乳糜微粒升高,肝脂蛋白酶缺乏或减少,apoA低于正常。
脂蛋白脂肪酶(Lipoprotein lipase,LPL)是一种限速酶,参与甘油三酯降解为甘油和游离脂肪酸的反应,与机体的脂质代谢和肥胖密切相关。LPL主要在脏器实质细胞中合成,然后在毛细血管内皮发挥作用,降解血浆中富含甘油三酯的脂蛋白,如乳糜微粒、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白等。然而,LPL需要与载脂蛋白II结合才能发挥脂解活性。LPL的缺陷或活性降低会导致血浆乳糜微粒和极低密度脂蛋白的降解障碍,引起血浆甘油三酯和极低密度脂蛋白的升高。临床症状表明,I型高脂血症患者的血浆LPL活性只有正常水平的1/10。LPL活性的改变还会影响肝脏胆固醇的代谢,进而影响胆汁中胆固醇和胆汁酸的含量。
在外源性脂质转运途径中,LPL水解乳糜微粒中的甘油三酯,使其逐渐变小并最终转化为富含胆固醇酯和apoE等物质的乳糜微粒残留物,肝脏通过apoE受体途径摄取这些残留物,其中的胆固醇以非酯化形式排入胆汁或用于胆汁酸的合成。在内源性脂质转运途径中,当食物中的胆固醇充足时,肝脏利用乳糜微粒残留物中的胆固醇合成极低密度脂蛋白。当极低密度脂蛋白分泌到血液中后,它从高密度脂蛋白中获取apoCê并激活LPL,LPL逐步水解极低密度脂蛋白的甘油三酯,转变为中密度脂蛋白。大部分中密度脂蛋白通过肝细胞膜上的apoE受体途径被肝脏摄取,另一部分中密度脂蛋白在LPL的作用下进一步水解为低密度脂蛋白。
人类LPL基因位于第8号染色体短臂8p22,长约30kb,由10个外显子和9个内含子组成,外显子1~9的长度为105~276bp,外显子10的长度为1986 bp。当LPL基因的外显子4~6发生突变或缺失时,常导致LPL活性降低或消失,从而导致血浆甘油三酯极度升高,形成高脂血症。
本文主要讲述 Trinder's反应中3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠等四色原物质的比较,Trinder's反应常用于底物氧化酶催化的生化检测项目,色原物质的选择十分必要
简述:3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠,英文名称:Sodium 3,5-dichloro-2-hydroxybenzenesulfonate,CAS:54970-72-8,分子式:C6H3Cl2NaO4S,外观与性状:白色结晶粉末。3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠是Trinder 试剂的组分,用于与过氧化物酶一起测量过氧化氢的产生。3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠用于尿素、胆固醇比色测定以及用作过氧化氢酶光度法测定用的显色底物。
1. Trinder's反应中四种色原物质的比较:
(1)报道一
李研等人对应用于Trinder's反应中的苯酚、3,5-二氯-2羟基苯磺酸钠(色原1)、N-[2-[乙基(3-甲基苯基)氨基]乙基]乙酰胺(色原2)和N-乙基-N-乙磺酸钠间甲苯胺(色原3)进行呈色比较。
方法为:配制不同浓度的H2O2溶液分别与4种色原物质反应,进行吸收峰扫描。苯酚的最大吸收峰为505nm,范围460~555nm;色原1的最大吸收峰为515nm,范围480~545nm;色原2的最大吸收峰为555nm,范围520~585nm;色原3的最大吸收峰为555nm,范围520~585nm;吸收峰扫描发现4种色原的呈色反应均稳定至少45min以上;反应浓度为8.71μmol/L的H2 O2与苯酚、色原1、色原2和色原3的最大吸光度分别为0.262、0.921、0.581和0.617OD;呈色能力强弱依次为色原1、色原3、色原2和苯酚。Trinder's反应常规用于底物氧化酶催化的生化检测项目,色原物质的选择十分必要。
(2)报道二
张孝山等人评价色原对Trinder'方法测定微量葡萄糖的呈色效果。方法:应用苯酚和3种人工合成色原:3,5-二氯-2羟基苯磺酸钠(色原1)、N-2-[乙基(3-甲基苯基)氨基]乙基乙酰胺(色原2)及N-乙基-N-乙磺酸钠间甲苯胺(色原3)对葡萄糖氧化酶偶联过氧化物酶法测定微量葡萄糖的作用特点进行研究。
结果:使用4种色原物质测定葡萄糖的反应曲线均类似,但呈色强度不同,苯酚呈色强度最差,色原1最强,色原2和3类似;反应曲线为类似0级反应模式;两点定标测定优于单点定标测定;批内不精密度范围,苯酚:0.为%~8.61%,色原1:0.62%~1.28%,色原2:0.83%~2.60%,色原3:0.37%~3.80%,色原之间差异无统计学意义。
应用举例:
(1)应用一
梁朝阳等人报道了一种定量测定人体血清中低密度脂蛋白胆固醇含量的试剂,该试剂由分别放置的试剂I和试剂II组成,其中,试剂I含有GOOD'S缓冲液、聚阴离子、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶、4-氨基安替吡啉;试剂II含有GOOD'S缓冲液、3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠、过氧化物酶、表面活性剂。该试剂盒及检测方法只需几微升血清,无需离心或电泳等分离处理,操作简便,可满足全自动化分析的要求,适用于大规模样品的及时准确检测。
(2)应用二
翟彤宇等人报道了一种快速检测糖尿病试剂盒,包括酶试剂、酚试剂和已知浓度的葡萄糖标准溶液,酶试剂为含有4-氨基安替比林,过氧化物酶,葡萄糖氧化酶的磷酸盐缓冲溶液,酚试剂为含有4-氯间苯二酚和3,5-二氯-2-羟基苯磺酸钠的水溶液。该试剂盒解决了国产葡萄糖氧化酶试剂反应速度慢的问题,使其由原来37℃、近30min完成测定缩短为室温、3~4min完成测定;检测灵敏度提高2倍。
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在地球上存在的天然有机化合物中,数量最大的是纤维素,其次就是甲壳素,而壳聚糖是甲壳素的脱乙酰产物。作为一种天然分子碱性多糖,壳聚糖具有成膜性、抗菌性、消炎、止血止痛止痒、祛疤、促进伤口愈合、抗氧化等作用。壳聚糖起初应用在医药行业,在抗菌消炎和加速伤口愈合等方面,都有很好的临床效果。本文将介绍壳聚糖的特性以及生理功能。
1、在稀酸条件下形成带正电荷的阳离子基团,如在胃酸中发生反应。
2、可在人体内经酶分解后吸收或直接吸收。
壳聚糖在人体内可由溶菌酶、分解酶以及卵磷脂分解为低分子物质。研究结果表明,当壳聚糖被分解为六个葡萄糖胺分子组成的聚合体后,从而穿透人体组织,显示生理活性,其生理调节作用最为显著。
3、对细胞有良好的亲和性。
裂解后的寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺与人体细胞的固有成分——透明质酸极相似,因而具有良好的亲和性,对人体不产生排斥反应。
4、具有很强的吸附性和螯合作用。
遇酸溶解的壳聚糖呈凝胶状态具有很强的吸附能力。同时寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺的羟基受邻位氨基的影响与重金属离子产生螯合作用,螯合系数随金属原子量加大而增强。
5、安全无毒副作用。
壳聚糖是天然纤维素,没有毒性,不会有任何副作用,其安全性和砂糖一样。
6、作用对象不限于特定器官,可以强有力地调节全身所有细胞、组织、器官的作用和活动能力。
1、降血脂作用
血脂是指血液中脂类的含量。广义的脂类指中性脂肪(甘油和甘油三酯)和类脂质(胆固醇、胆固醇酯和磷脂)。
2、降血压的作用
1)体液调节作用:造成高血压的原因很多,其中体液内分泌调节占重要地位。实验医学证明,人体过量摄入氯化钠(食盐),使氯离子堆积,导致人体处于高血压状态。体内适量的壳聚糖溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外,削弱了转换酶的作用,血压则无法升高。
2)壳聚糖降血脂同时降血压:壳聚糖降低血脂,多量的胆固醇由周围组织运回肝脏,中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少,血管内壁弹性转佳,促使血压下降。
3、降血糖的作用
1)促进胰岛素的分泌:壳聚糖通过协调脏器功能促进内分泌,实现对胰腺功能的调节。首先是刺激迷走神经,兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢,然后使胰腺的血管扩张,增加血液循环量,胰岛素的分泌量增加。改善胰腺的功能,活化胰岛细胞,促进Β细胞分泌胰岛素。
2)强化胰岛素的活性:实验证明胰岛素的活性与体液的PH值(酸碱度)密切相关。胰岛素在酸性环境中是没有功能的,只有体液PH值7.4时发挥作用最好。壳聚糖能够提升PH值0.5个单位,从而使胰岛素的活性可明显改善。
3)提高胰岛素受体的敏感性:文献表明肥胖人的胰岛素受体敏感性下降。壳聚糖降血脂后有良好的减肥作用,从而提高改善胰岛素受体的状况。
4)控制餐后高血糖:壳聚糖吸收胃内的水分呈凝胶状与胃内物混合,体积膨胀,扩容效应使胃的排空时间延长,餐后血糖峰值下降时限拖后。