蛋白质检测论文

蛋白质检测论文

蛋白质（protein）是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸，吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质，同时新的蛋白质又在不断代谢与分解，时刻处于动态平衡中。因此，食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例，关系到人体蛋白质合成的量，尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿，都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系
[编辑本段]蛋白质的生理功能
　　1、构造人的身体：蛋白质是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成，所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。
　　比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖，人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候；第二个是出生后到一岁，特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成，其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色，对儿童的智力发展尤关重要。
　　2、修补人体组织：人的身体由百兆亿个细胞组成，细胞可以说是生命的最小单位，它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好，那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之，人则经常处于亚健康状态。组织受损后，包括外伤，不能得到及时和高质量的修补，便会加速机体衰退。
　　3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧（红血球更新速率250万/秒）、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。
　　4、白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。
　　5、维持体液的酸碱平衡。
　　6、免疫细胞和免疫蛋白：有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时，这个部队就很强，在需要时，数小时内可以增加100倍。
　　7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶，每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足，反应就会顺利、快捷的进行，我们就会精力充沛，不易生病。否则，反应就变慢或者被阻断。
　　8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。
　　7、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能：味觉、视觉和记忆。
　　8、胶原蛋白：占身体蛋白质的1/3，生成结缔组织，构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大脑（在大脑脑细胞中，很大一部分是胶原细胞，并且形成血脑屏障保护大脑）
　　9、提供热能。

[编辑本段]蛋白质的作用
　　蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中，起着十分重要的作用。生物的结构和性状都与蛋白质有关。蛋白质还参与基因表达的调节，以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递乃至学习和记忆等多种生命活动过程。在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的酶主要也是蛋白质。许多重要的激素，如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质。此外，多种蛋白质，如植物种子（豆、花生、小麦等）中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生长之用的蛋白质。有些蛋白质如蛇毒、蜂毒等是动物攻防的武器。

蛋白质和健康
　　蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质，也离不开蛋白质。
　　球状蛋白质(三级结构)人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质，它对调节生理功能，维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关，离开了蛋白质，体育锻炼就无从谈起。
　　在生物学中，蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽，然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说，它就是构成人体组织器官的支架和主要物质，在人体生命活动中，起着重要作用，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。
　　蛋白质缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血，严重者将产生水肿。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差，视觉差。蛋白质过量：蛋白质在体内不能贮存，多了肌体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至于死亡。
[编辑本段]必需氨基酸和非必需氨基酸
　　纤维状蛋白质(二级结构)食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化，分解成氨基酸才能被人体吸收利用，人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。吸收后的氨基酸只有在数量和种类上都能满足人体需要身体才能利用它们合成自身的蛋白质。营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。
　　必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。对成人来说，这类氨基酸有8种，包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸。对婴儿来说，组氨酸和精氨酸也是必需氨基酸。
　　非必需氨基酸并不是说人体不需要这些氨基酸，而是说人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得到，不一定非从食物直接摄取不可。这类氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸等。有些非必需氨基酸如胱氨酸和酪氨酸如果供给充裕还可以节省必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。

500分悬赏毕业论文 《食品中蛋白质的鉴定》

第一章 食品鉴别及方法概述

1、食物是人体能量的来源

食物是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节各种生理机能所必不可少的营养物质，也是产生热量以保持体温恒定、从事各种活动的能量来源。正因为食品中含有人体所必需的各种营养素和能量，所以它是人类维持生命与健康的必需品，是人类赖以进行一切社会活动的物质基础。没有食物，人类就不能生存。

2、假劣食品的质量威胁人类的生命安全

食品的质量与人体健康，生命安全有着极为密切的关系。营养丰富的食品，有时会由于微生物的生长繁殖而引起腐败变质，或者是在生长、来收(屠宰)加工、运输、销售等过程中受到有害，有毒物质的污染，这样的食品一但被人食用，就可能引发传染病，寄生虫或食物中毒，造成人体各种组织、器官的损害，严重者甚至会危及生命。 更有一些假冒伪劣食品，鱼目混珠，流入市场，对广大消费者的身体健康构成严重威胁。因此，在选购食品时，学会客观、准确、快速地识别其品质优劣，择优而购是很有必要的。

3、正确使用食品质量的感官鉴别

食品质量感官鉴别就是凭借人体自身的感觉器官，具体地讲就是凭借眼、耳、鼻、口(包括唇和舌头)和手，对食品的质量状况作出客观的评价。也就是通过用眼睛看、鼻子嗅、耳朵听、用口品尝和用手触摸等方式，对食品的色、香、味和外观形态进行综合性的鉴别和评价。

食品质量的优劣最直接地表现在它的感官性状上，通过感官指标来鉴别食品的优劣和真伪，不仅简便易行，而且灵敏度高，直观而实用，与使用各种理化、微生物的仪器进行分析相比，有很多优点，因而它也是食品的生产、销售、管理人员所必须掌握的一门技能。广大消费者从维护自身权益角度讲，掌握这种方法也是十分必要的。应用感官手段来鉴别食品的质量有着非常重要的意义。

食品质量感官鉴别能否真实、准确地反映客观事物的本质，除了与人体感觉器官的健全程度和灵敏程度有关外，还与人们对客观事物的认识能力有直接的关系。只有当人体的感觉器官正常，又熟悉有关食品质量的基本常识时，才能比较准确地鉴别出食品质量的优劣。因此，通晓各类食品质量感官鉴别方法，为人们在日常生活中选购食品或食品原料、依法保护自己的正常权益不受侵犯提供了必要的客观依据。

4、食品质量感官鉴别所依据法律

《中华人民共和国食品卫生法(试行)》第四条规定：“食品应当无毒、无害，符合应当有的营养要求，具有相应的色、香、味等感官性状。”第七条规定了禁止生产经营的食品，其中第一项有：“腐败变质、油脂酸败、霉变、生虫、污秽不洁，混有异物或者其他感官性状异常，可能对人体健康有害的食品，”这里所说的“感官性状异常”指食品失去了正常的感官性状，而出现的理化性质异常或者微生物污染等在感官方面的体现，或者说是食品这里发生不良改变或污染的外在警示。同样，“感官性状异常”不单单是判定食品感官性状的专用术语，而且是作为法律规定的内容和要求而严肃地提出来的。 5、凭感受器官发现食品的轻微变化

感官鉴别不仅能直接发现食品感官性状在宏观上出现的异常现象，而且当食品感官性状发生微观变化时也能很敏锐地察觉到。例如，食品中混有杂质、异物、发生霉变、沉淀等不良变化时，人们能够直观地鉴别出来并作出相应的决策和处理，而不需要再进行其他的检验分析。尤其重要的是，当食品的感官性状只发生微小变化，甚至这种变化轻微到有些仪器都难以准确发现时，通过人的感觉器官，如嗅觉等都能给予应有的鉴别。可见，食品的感官质量鉴别有着理化和微生物检验方法所不能替代的优越性。在食品的质量标准和卫生标准中，第一项内容一般都是感官指标，通过这些指标不仅能够直接对食品的感官性状做出判断，而且还能够据此提出必要的理化和微生物检验项目，以便进一步证实感官鉴别的准确性。

6、借助理化和微生物仪器检验食品质量感官鉴别 食品质量感官鉴别虽然是在购买食品和进行质量控制过程中不可缺少的重要方法，但由于食品的感官性状变化程度很难具体衡量，也由于鉴别者的客观条件不同和主观态度各异，尤其在对食品感官性状的鉴别判断有争议时，往往难以下结论。为了克服上述弱点，在需要借助感官鉴别方法来裁定食品质量的优劣时，常常要邀请对食品的性状熟悉、感觉器官正常，无不良嗜好、有鉴别经验的人员同时进行，这样可以减少个人的主观性和片面性。若需要衡量食品感官性状的具体变化程度，则应该借助理化和微生物的检验方法来确定。 7、食品质量感官鉴别对何场所的要求

食品质量感官鉴别既可以在实验室进行，又可以在购物现插进行，还可以在评比、鉴定会场合进行。由于它的简便易行、可靠性高、实用性强，目前已被国际上普遍承认和来用，并已日益广泛地应用于食品质量检查的实践中。

8、食品质量感官鉴别的优点

作为鉴别食品质量的有效方法，感官鉴别可以概括出以下三大优点：

(1)通过对食品感官性状的综合性检查，可以及时、准确地鉴别出食品质量有无异常，便于早期发现问题，及时进行处理，可避免对人体健康和生命安全造成损害。

(2)方法直观、手段简便，不需要借助任何仪器设备和专用、固定的检验场所以及专业人员。 (3)感官鉴别方法常能够察觉其他检验方法所无法鉴别的食品质量特殊性污染微量变化。

9、食品色泽的原理与视觉在鉴别中有着重大的意义

食品的色泽是人的感官评价食品品质的一个重要因素。不同的食品显现着各不相同的颜色，例如，菠菜的绿色、苹果的红色、胡萝卜的橙红色等，这些颜色是食品中原来固有的。不同种食品中含有不同的有机物，这些有机物又吸收了不同波长的光。如果有机物吸收的是可见光区域内的某些波长的光，那么这些有机物就会呈现各自的颜色，这种颜色是由未被吸收的光波所反映出来的。如果有机物吸收的光其波长在可见光区域以外，那么这种有机物则是无色的。那么何为可见光区域与非可见光区域呢?一般说来自然光是由不同波长的光线组成的。肉眼能见到的光，其波长在400～800纳米之间，在这个波长区域里的光叫作可见光。而小于400纳米和大于800纳米区域的光是肉眼看不到的光，称为不可见光。在可见光区域内，不同波长的光显示的颜色也不同。食品的颜色系因含有某种色素，色素本身并无色，但它能从太阳光线的白色光中进行选择性吸收，余下的则为反射光。故在波长800纳米的红色至波长400纳米的紫色之间的可见光部分，亦既红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的某一色或某几色的光反射刺激视觉而显示其颜色的基本属性，明度、色调、饱和度是识别每一种色的3个指标。对于判定食品的品质亦可从这3个基本属性全面地衡量和比较，这样才能准确地判断和鉴别出食品的质量优劣，以确保购买优质食品。

(1)明度：颜色的明暗程度。物体表面的光反射率越高，人跟的视觉就越明亮，这就是说它的明度也越高。人们常说的光泽好，也就是说明度较高。新鲜的食品常具有较高的明度，明度的降低往往意味着食品的不新鲜。例如因致褐变、非酶褐变或其他原因使食品变质时，食品的色泽常发暗甚至变黑。 (2)色调：红、橙、黄、绿等不同的各种颜色，以及如黄绿、蓝绿等许多中间色，它们是由于食品分枝结构中所含色团对不同波长的光线进行选择性吸收而形成的。当物体表面将可见光谱中所有波长的光全部吸收时，物体表面为黑色，如果全部反射，则表现为白色。当对所有波长的光都能部分吸收时，则表现为不同的灰色。黑白系列也属于颜色的一类，只是因为对光谱中各波长的光吸收和反射是没有选择性的，它们只有明度的差别，而没有色调和饱和度着两种特性。色调对于食品的颜色起着决定性的作用，由于人眼的视觉对色调的变化较为敏感，色调稍微改变对颜色的影响就会很大，有时可以说完全破坏了食品的商品价值和实用价值。色调的改变可以用语言或其他方式恰如其分地表达出来(如食品的退色或变色)，这说明颜色在食品的感官鉴别中有很重要的意义。

(3)饱和度：颜色的深浅、浓淡程度，也就是某种颜色色调的显著程度。当物体对光谱中某一较窄范围波长的光的发射率很低或根本没有发射时，表明它具有很高的选择性，这种颜色的饱和度就越高。愈饱和的颜色和灰色不同，当某波长的光成分愈多时，颜色也就愈不饱和。食品颜色的深浅，浓淡变化对于感官鉴别而言也是很重要的。

10、食品的气味与嗅觉在鉴别中的意义

食品本身所固有的、独特的气味，即是食品的正常气味。嗅觉是指食品中含有挥发性物质的微粒子浮游于空气中，经鼻孔刺激嗅觉神经所引起的感觉。人的嗅觉比较复杂，亦很敏感。同样的气味，因个人的嗅觉反应不同，故感受喜爱与厌恶的程度也不同。同时嗅觉易受周围环境的影响，如温度、湿度、气压等对嗅觉的敏感度都具有一定的影响。人的嗅觉适应性特别强，即对一种气味较长时间的刺激很容易顺应。但在适应了某种气味之后，对于其他气味仍很敏感，这是嗅觉的特点。

食品的气味，大体上由以下途径形成的：

(1)生物合成：食品本身在生长成熟过程中，直接通过生物合成的途径形成香味成分表现出香味。例如香蕉、苹果、梨等水果香味的形成，是典型的生物合成产生的，不需要任何外界条件。本来水果在生长期不显现香味，成熟过程中体内一些化学物质发生变化，产生香味物质，使成熟后的水果逐渐显现出水果香。 (2)直接酶作用：酶直接作用于香味前体物质，形成香味成分，表现出香味。例如当蒜的组织被破坏以后，其中的蒜酶将蒜氨酸分解而产生的气味。

(3)氧化作用：也可以称为间接酶作用，即在酶的作用下生长氧化剂，氧化剂再使香味前体物质氧化，生成香味成分，表现出香味。如红茶的浓郁香气就是通过这种途径形成的。 (4)高温分解或发酵作用：通过加热或烘烤等处理，使水平原来存在的香味前体物质分解而产生香味成分。例如芝麻、花生在加热后可产生诱人食欲的香味。发酵也是食品产生香味的重要途径，如酒、酱中的许多香味物质都是通过发酵而产生的。

(5)添加香料：为保证和提高食品的感官品质，引起人的食欲，在食品本身没有香味、香味较弱或者在加工中丧失部分香味的情况下，为了补充和完善食品的香味，可有意识地在食品中添加所需要的香料。

(6)腐败变质：食品在贮藏、运输或加工过程中，会因发生腐败变质或污染而产生一些不良的气味。这在进行感官鉴别时尤其重要，应认真仔细地加以分析。

11、食品的滋味与味觉在鉴别中的意义

因为食品中的可溶性物质溶于唾液或液态食品直接刺激舌面的味觉神经，才发生味觉。当对某中食品的滋味发生好感时，则各种消化液分泌旺盛而食欲增加。味觉神经在舌面的分布并不均匀。舌的两侧边缘是普通酸味的敏感区，舌根对于苦味较敏感，舌尖对于甜味和咸味较敏感，但这些都不是绝对的，在感官评价食品的品质时应通过舌的全面品尝方可决定。

味觉与温度有关，一般在10～45℃范围内较适宜，尤其30℃时为敏锐。随温度的降低，各种味觉都会减弱，尤以苦味最为明显，而温度升高又会发生同样的减弱。味道与呈味物质的组合以及人的心理也有微妙的相互关系。味精的鲜味在有食盐时尤其显著，是咸味对味精的鲜味起增强作用的结果。另外还有与此相反的削减作用，食盐和砂糖以相当的浓度混合，则砂糖的甜味会明显减弱甚至消失。当尝过食盐后，随即饮用无味的水，也会感到有些甜味，这是味的变调现象。另外还有味的相乘作用，例如在味精中加入一些核苷酸时，会使鲜味有所增强。

在选购食品和感官鉴别其质量时，常将滋味分类为甜、酸、咸、苦、辣、涩、浓、淡、碱味及不正常味等。

12、食品质量感官鉴别的基本方法

食品质量感官鉴别的基本方法，其实质就是依靠视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉等来鉴定食品的外观形态、色泽、气味、滋味和硬度(稠度)。不论对何种食品进行感官质量评价，上述方法总是不可缺少的，而且常是在理化和微生物检验方法之前进行。

13、食品质量视觉鉴别方法的注意问题

这是判断食品质量的一个重要感官手段。食品的外观形态和色泽对于评价食品的新鲜程度，食品是否有不良改变以及蔬菜、水果的成熟度等有着重要意义。视觉鉴别应在白昼的散射光线下进行，以免灯光隐色发生错觉。鉴别时应注意整体外观、大小、形态、块形的完整程度、清洁程度，表面有无光泽、颜色的深浅色调等。在鉴别液态食品时，要将它注入无色的玻璃器皿中，透过光线来观察，也可将瓶子颠倒过来，观察其中有无夹杂物下沉或絮状物悬浮。

14、食品质量嗅觉鉴别方法应注意的事项

人的嗅觉器官相当敏感，甚至用仪器分析的方法也不一定能检查出来极轻微的变化，用嗅觉鉴别却能够发现。当食品发生轻微的腐败变质时，就会有不同的异味产生。如核桃的核仁变质所产生的酸败而有哈喇味，西瓜变质会带有馊味等。食品的气味是一些具有挥发性的物质形成的，所以在进行嗅觉鉴别时常需稍稍加热，但最好是在15～25℃的常温下进行，因为食品中的气味挥发性物质常随温度的高低而增减。在鉴别食品时，液态食品可滴在清洁的手掌上摩擦，以增加气味的挥发，识别畜肉等大块食品时，可将一把尖刀稍微加热刺入深部，拔出后立即嗅闻气味。

食品气味鉴别的顺序应当是先识别气味淡的，后鉴别气味浓的以免影响嗅觉的灵敏度。在鉴别前禁止吸烟。

15、食品质量味觉鉴别注意事项

感官鉴别中的味觉对于辨别食品品质的优劣是非常重要的一环。味觉器官不但能品尝到食品的滋味如何，而且对于食品中极轻微的变化也能敏感地察觉。做好的米饭存放到尚未变馊时，其味道即有相应的改变。味觉器官的敏感性与食品的温度有关，在进行食品的滋味鉴别时，最好使食品处在20～45℃之间，以免温度的变化会增强或减低对味觉器官的刺激。几种不同味道的食品在进行感官评价时，应当按照刺激性由弱到强的顺序，最后鉴别味道强烈的食品。在进行大量样品鉴别时，中间必须休息，每鉴别一种食品之后必须用温水漱口。

16、食品质量触觉鉴别时的注意问题

凭借触觉来鉴别食品的膨、松、软、硬、弹性(稠度)，以评价食品品质的优劣，也是常用的感官鉴别方法之一。例如，根据鱼体肌肉的硬度和弹性，常常可以判断鱼是否新鲜或腐败，评价动物油脂的品质时，常须鉴别其稠度等。在感官测定食品硬度(稠度)时，要求温度应在15～20℃之间，因为温度的升降会影响到食品状态的改变。

17、食品质量感官鉴别适用的范围

凡是作为食品原料、半成品或成品的食物，其品质优劣与真伪评价，都适用于感官鉴别。而且食品的感官鉴别，既适用于专业技术人员在室内进行技术鉴定，也适合广大消费者在市场上选购食品时应用。可见，食品感官鉴别方法具有广泛的适用范围。其具体适用范围如下：

(1)肉及其制品：畜肉种类很多，禽肉更是不胜枚举，如猪、羊、牛、马、骡、驴、狗、鸡、鸭、鹅等畜禽肉及其制品都可以进行感官鉴别。各种畜禽肉都有其相应的特点，病、死畜禽肉与正常畜禽肉的鉴别方法，不仅对食品卫生或质量管理人员适用，而且对于为数众多的购买畜禽肉的消费人群也是适用的。

(2)奶及其制品：消毒鲜奶或者个体送奶户的鲜奶直接来用感官鉴别也是非常适用的。在选购奶制品时，也适用于感官鉴别，从包装到制品颗粒的细洁程度，有无异物污染等，通过感官鉴别即可一目了然。

(3)水产品及其制品：鱼、虾、蟹等水产鲜品及干贝类、海参类等经过感官鉴别，即可确定能否食用。方法简便易行，快速准确。

(4)蛋及其制品：禽蛋种类很多，它与人们日常生活消费关系密切，能否食用或者变质与否，通过感官鉴别即可作出结论。这对于广大消费者来讲是很适用的方法。

(5)冷饮与酒类：冷饮与酒类的感官鉴别也具有很广泛的实用性。特别是酒中的沉淀物、悬浮物、杂质异物通过感官鉴别都可以直接检查出来。 。

(6)调味品与其他食品：调味品主要是酱油、酱、醋及酱腌菜，其他食品如茶，糕点等等。这些食品都可以通过感官鉴别，把宏观指标不符合卫生质量要求者区分出来予以控制，严防流入市场造成不良影响。 总之，各种食品原料及其制品质量的宏观评价，都适用于感官鉴别方法。

18、食品质量感官鉴别应遵循的原则

要坚持对具体情况作具体分析，充分做好调查研究工作。因此，感官鉴别食品的品质时，要着眼于食品各方面的指标进行综合性考评，尤其要注意感官鉴别的结果，必要时参考检验数据，做全面分析，以期得出合理、客观、公正的结论。这里应遵循的原则是：

(1)《中华人民共和国食品卫生法》、国务院有关部委和省、市卫生行政部门颁布的食品卫生法规是鉴别各类食品能否食用的主要依据。

(2)食品已明显腐败变质或含有过量的有毒有害物质(如重金属含量过高或霉变)时，不得供食用。

(3)食品由于某种原因不能供直接食用，必须加工复制或在其他条件下处理的，可提出限定加工条件和限定食用及销售等方面的具体要求。

(4)食品某些指标的综合评价结果略低于卫生标准，而新鲜度、病原体，有毒有害物质含量均符合卫生标准时，可提出要求在某种条件下供人食用。

(5)在鉴别指标的掌握上，婴幼儿、病人食用的食品要严于成年人、健康人食用的食人、健康人食用的食品。

(6)鉴别结论必须明确，不得含糊不清，对条件可食的食品，应将条件写清楚。对于没有鉴别参考标准的食品，可参照有关同类食品恰当地鉴别。 (7)在进行食品综合性鉴别前，应向有关单位或个人收集该食品的有关资料，如食品的来源、保管方法、贮存时间、原料组成、包装情况以及加工、运输、贮藏、经营过程中的卫生情况；寻找可疑环节，为上述鉴别结论提供必要的正确判断基础。

对食品进行感官鉴别时，除遵循上述原则外，还要注意以下有关要求：

(1)食品卫生监督管理人员和其他进行感官鉴别的人员，必须具有健康的体魄，健全的精神素质，无不良嗜好、偏食和变态性反应，并应具有丰富的专业知识和感官鉴别经验。

(2)检查人员自身的感觉器官机能良好，对色、香、味的变化有较强的分辨力和较高的灵敏度。

(3)非食品专业人员在检查和鉴别感官性状时，除具有正常的感觉器官外，还应对所选购的食品有一般性的了解，或对该食品正常的色、香、味、形具有习惯性经验。

19、鉴别后的食品其食用与处理原则

鉴别和挑选食品时，遇有明显变化者，应当即做出能否供给食用的确切结论。对于感官变化不明显的食品，尚须借助理化指标和微生物指标的检验，才能得出综合性的鉴别结论。因此，通过感官鉴别之后，特别是对有疑虑和争议的食品，必须再进行实验室的理化和细菌检验，以便辅助感官鉴别。尤其是混入了有毒、有害物质或被分解蛋白质的致病菌所污染的食品，在感官评价后，必须做上述两种专业操作，以确保鉴别结论的正确性。并且应提出该食品是否存在有毒有害物质，阐明其来源和含量、作用和危害，根据被鉴别食品的具体情况提出食用或处理原则。

食品的食用或处理原则是在确保人民群众身体健康的前提下，尽量减少国家、集体或个人的经济损失，并考虑到物尽其用的问题。具体方式通常有以下四种；

(1)正常食品：经过鉴别和挑选的食品，其感官性状正常，符合国家卫生标准，可供食用。

(2)无害化食品；食品在感官鉴别时发现了一些问题，对人体健康有一定危害，但经过处理后，可以被清除或控制，其危害不再会影响到食用者的健康。如高温加热、加工复制等。

(3)条件可食食品；有些食品在感官鉴别后，需要在特定的条件下才能供人食用。如有些食品已接近保质期，必须限制出售和限制供应对象。

(4)危害健康食品：在食品感官鉴别过程中发现的对人体健康有严重危害的食品，不能供给食用。但可在保证不扩大蔓延并对接触人员安全无危害的前提下，充分利用其经济价值，如作工业使用。但对严重危害人体健康且不能保证安全的食品，如畜、禽患有烈性传染病，或易造成在畜禽肉中蔓延的传染病，以及被剧毒毒物或被放射性物质污染的食品，必须在严格的监督下毁弃。

20、食品质量感官鉴别常用的一般术语及其含义

酸味：由某些酸性物质(例如柠檬酸、酒石酸等)的水溶液产生的一种基本味道。

苦味：由某些物质(例如奎宁，咖啡因等)的水溶液产生的一种基本味道。

咸味：由某些物质(例如氧化钠)的水溶液产生的基本味道。

甜味：由某些物质(例如蔗糖)的水溶液产生的一种基本味道。

碱味：由某些物质(例如碳酸氢钠)在嘴里产生的复合感觉。

涩味：某些物质(例如多酚类)产生的使皮肤或黏膜表面收敛的一种复合感觉。

风味：品尝过程中感受到的嗅觉，味觉和三又神经觉特性的复杂结合。它可能受触觉的、温度觉的，痛觉的和(或)动觉效应的影响。

异常风味：非产品本身所具有的风味(通常与产品的腐败变质相联系)。

沾染：与该产品无关的外来味道、气味等。

味道：能产生味觉的产品的特性。

基本味道：四种独特味道的任何一种：酸味的、苦味的、咸味的、甜味的。

厚味：味道浓的产品。

平味：一种产品，其风味不浓且无任何特色。

乏味：一种产品，其乏味远不及预料的那样。

无味：没有风味的产品。

风味增强剂：一种能使某种产品的风味增强而本身又不具有这种风味的物质。

口感：在口腔内(包括舌头与牙齿)感受到的触觉。

后味、余味：在产品消失后产生的嗅觉和(或)味觉。它有时不同于产品在嘴里时的感受。

芳香：一种带有愉快内涵的气味。

气味：嗅觉器官感受到的感官特性。

特征：可区别及可识别的气味或风味特色。

异常特征：非产品本身所具有的特征(通常于产品的腐败变质相联系)。

外观：一种物质或物体的外部可见特征。

质地：用机械的、触觉的方法或在适当条件下，用视觉及听觉感受器感觉到的产品的所有流变学的和结构上的(几何图形和表面)特征。

稠度：由机械的方法或触觉感受器，特别是口腔区域受到的刺激而觉察到的流动特性。它随产品的质地不同而变化。

硬：描述需要很大力量才能造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。

结实：描述需要中等力量可造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。

柔软：描述只需要小的力量就可造成一定的变形或穿透的产品的质地特点。

嫩：描述很容易切碎或嚼烂的食品的质地特点。常用于肉和肉制品。

老：描述不易切碎或嚼烂的食品的质地特点。常用于肉和肉制品。

酥：修饰破碎时带响声的松而易碎的食品。

有硬壳：修饰具有硬而脆的表皮的食品。

无毒、无害：不造成人体急性、慢性疾病，不构成对人体健康的危害：或者含有少量有毒有害物质，但尚不足以危害健康的食品。在质量感官鉴别结论上可写成“无毒”字样。

营养素：正常人体代谢过程中所利用的任何有机物质和无机物质。

色、香、味：食品本身固有的和加工后所应当具有的色泽、香气、滋味。

21、粮食质量感官鉴别常用术语及其含义

未熟粒：籽粒不饱满、外观全部为粉质，无光泽的颗粒。

损伤粒：虫蛀、病斑和生芽等伤及胚或胚乳的颗粒。

筛下物：通过直径20毫米的孔筛的物质。无机杂质：泥土、砂石、玻璃、砖瓦块、铁钉类及其他无机物质。

有机杂质：无食用价值的稻谷粒、草籽、异种粮粒及其他

有机黄粒米：胚乳呈黄色，与正常米粒色泽明显不同的颗粒。

颜色、气味：一批谷物的综合色泽和气味。

22、食用油脂质量感官鉴别常用术语及其含义

酸价：衡量油脂中游离脂肪酸含量的指标。游离脂肪酸含量越多，酸价越高，说明油脂的质量越差。

过氧化值：油脂最初氧化的灵敏指标。过氧化值超过0.15％时，即为油脂酸败的征兆。

溶剂残留量：提取油脂时所用的有机溶剂正己烷等在油脂中的残留部分。溶剂残留多时，造成食用油脂异味大，影响食用。

棉酚：存在于棉籽油中的一种黄色色素。棉酚有游离型和结合型两种。结合型无毒。棉酚一般是指有毒的游离型棉酚。

油脂酸败：油脂长期贮存于不适宜的条件下，产生一系列的化学成分改变，使油脂分解出醛、酮、低级脂肪酸、氧化物和过氧化物等，造成油脂感官性状改变，如有哈喇味等。

23、食糖质量感官鉴别常用术语及其含义

颜色：糖的外观品质指标。白糖颜色要洁白明亮，红糖要红亮。糖颜色深浅与糖的纯净度有关。

晶粒：糖的颗粒结晶而言。砂糖晶粒整齐、大小一致。富有光泽、晶面明显、晶粒松散、不粘手、不结块。

气味与滋味：糖应具有的正常的气味与滋味。糖汁处理不净则带有异味，保管不妥则易沾污其他商品味，被微生物(酵母)污染易产生酒味和酸味。

夹杂物：糖中不应含有的外来的各种异物，如砂土、泥块、草屑等。

24、调味品质量感官鉴别常用术语及其含义

(1)酱油色泽：普通酱油所具有的棕褐色，不发乌，有光泽。香气：酱油应当有一定的酱香气，无其他不良气味。滋味：酱油咸甜适口、味鲜回甜，无苦、酸、涩等异味。生白：酱油表面生出一层白膜，是一种产气膜性酵母菌引起的 (2)食醋色泽：食醋应具有与加工方法相适应的产品的固有色泽。气味：食醋应具有酸甜气味，不得混有异味。滋味：食醋应具有酸甜适口感，不涩，无其他不良滋味。霉花浮膜：食醋表面由微生物繁殖所引起的一层霉膜。

醋鳗、醋虱：食醋在生产过程中被污染，在醋中有两种形态不同的生物存活，即醋鳗和醋虱。

(3)酱色泽：各种

有关蛋白质的综述，大约4000

随着分子生物学的飞速发展，最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是，由于基因是遗传信息的携带者，而生命活动的执行者却是蛋白质，即基因的表达产物。因此，即使得到人类全部基因序列，也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律，就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言，后者称为蛋白质组。

　　1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法

　　鉴于基因组研究的局限性，1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组（Proteome）这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”，即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面，通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱，相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段：（1）用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳（2-DE）、双向“高效”柱层析等。（2）用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。（3）用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。（4）用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。

　　2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景

　　自蛋白质组概念提出以来，已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗，对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。

　　2.1 人类疾病的蛋白质组研究

　　2.1.1 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变，导致肿瘤抑制基因失能所致，但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制，Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE，每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为5.6处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/5.6蛋白有13例（87%）。此外，发现13/5.6蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达，而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后，发现与钙粒蛋白B（calgranulin B）及钙卫蛋白（calprotectin）有很大关系[3]。

　　2.1.2 肝癌 醛糖还原酶（aldose reductase, E.C.1.1.1.21）是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇，通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导（N-methly-N-nitrosourea-induced）的小鼠肝癌中，用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质（35Kd/P17.4）。而在小鼠的晶状体中，则发现一种醛糖还原的同工酶，该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性，而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码，在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中，它们均受到纤维细胞生长因子的刺激，但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实，肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达，但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈，而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。

　　2.1.3 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病，大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明，推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成，并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带，通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱（MALDI-MS）等分析了其中150条。经活检及术后病理证实，有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析，同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。

　　2.1.4 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外，还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明，IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制，George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本，用50U/ml IFN-γ作用20个小时后，采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法，对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质（色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3，超氧化物歧化酶及两种分子量为35.8kD和11.2kD的未知蛋白）的表达量增加了75%，而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。

　　此外，由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准，因而很其进行早期诊断。为此，Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE，并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术，建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库，且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白（psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP）等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。

[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]
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蛋白质组学研究〔综述〕05

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snow_white (2007-7-20 16:31:50)
2.1.5 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现，乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用，导致许多糖蛋白的糖基缺乏，如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析，发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中，发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究，结果发现RNA聚合酶转录因子3a（BTF3a）和/或BTF3b与抗IgM抗体介导（anti-IgM antibody-mediated）的细胞凋亡有很大关系[12]。

　　2.2 致病微生物的蛋白质组研究 近年来，WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外，出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析，对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要，此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列，另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。

　　2.2.1 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）是莱姆病的主要病因，表现为环形红斑及流感样症状，大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型：rferi sensu stricto,i, i。其诊断需依靠血清学检查，但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查，Peter等用2-DE从i得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用i 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体，在10例有游走性红斑的患者血浆中，检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中，包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中，则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体，且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。

　　2.2.2 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者，在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染，该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加，感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR，而单独采用血清学如用IgG，IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够，尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说，鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此，能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后，用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交：（1）患有急性弓形体病的妊娠女性（n=11）; (2)患急性弓形体病的非妊娠者（n=6）(3)有潜在感染的患者（n=9）。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应，这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。

　　2.2.3 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段，该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等，为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现，在conA反应后的SDS-PAGE图中，在芽管结构的膜上，分子量为80kD复合糖处，出现很淡的考马斯亮蓝染色，而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素（adhesin）是白色念珠菌表面的组成部分，介导其与宿主的结合，是侵入宿主所需的重要蛋白，包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等，通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合，故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法，可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。

　　抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类（咪康唑、酮康唑）及三唑类（氟康唑、伊曲康唑），但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中，目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白（菌内药物输出泵）[15.16]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术，对这些蛋白在菌内的表达量进行分析，发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中，提取并检测耐氟康唑突变子（FL3）的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ，是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时，对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现，在耐中有25种蛋白质增加，有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量，进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善，将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破，并对抗真菌的研制提供重要资料。

　　虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段，但我们相信随着其不断地深入发展，蛋白质组（学）研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破，对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。

[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]
snow_white (2007-7-20 16:34:25)
二、蛋白质组学的研究进展

　　蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看，蛋白质组研究大致可分为两种类型：一种是针对细胞或组织的全部蛋白质，也就是着眼点是整个蛋白质组；而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点，在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开，不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中，高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展，人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时，更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上，也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅，本文不对这方面的工作做进一步论述。

　　本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作，从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体（或局部整体）水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。

　　1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中，Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中，通常只是针对某个或某些特定的蛋白质，观察它（们）在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中，研究是从一个整体的思路出发，首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链，再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定，从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中，研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定，进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说，这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。

　　过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构，是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来，很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展，但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段，Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽，并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位，结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量，从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造，并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范，为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。

　　通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们，如果两个蛋白质相互作用，那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出，揭示蛋白质之间的相互作用关系，建立相互作用关系的网络图，已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导，业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初，《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中，Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象，从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发，构造了一个大规模的酵母双杂交系统，得到了100多个相互作用的结果，初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱，从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于，它出于对一个生物学问题的整体思考，尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路，即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。

　　那么，能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢？在今年初，《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定，这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中，研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法（array screening）。在此方法中，6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上，带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞，"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是，将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库，再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合，再进一步筛选鉴定阳性克隆，即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告，上述两种策略得到了不同的结果，相比之下阵列筛选法更为有效，而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到，在基因组序列被了解的基础上，可以利用大规模双杂交技术全面地，当然也是初步地，分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展，特别是基因组序列已被揭示的物种。

　　由此可见，蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题，成为研究生物学问题或机制的强有力手段。
snow_white (2007-7-20 16:37:32)
三、蛋白质组学研究进展与趋势

曾 嵘 夏其昌
（中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031）

　　如果在五年前提到蛋白质组学（Proteomics），恐怕知之者甚少，而在略知一二者中，部分人还抱有怀疑态度。但是，2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一，其“热度”仅次于干细胞研究，名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。

　　1．蛋白质组学研究的研究意义和背景

　　随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。

　　传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为：(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的，必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的，或平行发生，或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的，并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识，必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期，国际上产生了一门新兴学科－蛋白质组学（Proteomics），它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑，也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。

　　虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年，但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早，尤其是80年代初，在基因组计划提出之前，就有人提出过类似的蛋白质组计划，当时称为Human Protein Index计划，旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因，这一计划被搁浅。90年代初期，各种技术已比较成熟，在这样的背景下，经过各国科学家的讨论，才提出蛋白质组这一概念。

　　国际上蛋白质组研究进展十分迅速，不论基础理论还是技术方法，都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立，相应的国际互联网站也层出不穷。1996年，澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心：Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国，各大药厂和公司在巨大财力的支持下，也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司，是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的，以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的，建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司，继续其多年未实现的梦想。2001年4月，在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织（Human Proteome Organization, HUPO）,随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织，试图通过合作的方式，融合各方面的力量，完成人类蛋白质组计划（Human Proteome Project）。
snow_white (2007-7-20 16:37:49)
　2．蛋白质组学研究的策略和范围

　　蛋白质组学一经出现，就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质，这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学，也更符合蛋白质组学的本质。但是，由于蛋白质表达随空间和时间不断变化，要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。

　　早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式（Expression profile）, 随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学，虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围，但目前仍独树一帜。

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化学论文　　三聚氰胺的假蛋白原理及鉴别
　　摘要：
　　通过查阅有关资料了解了三聚氰胺的有关性质，我深入探究了近日奶粉事件中所涉及的化学原理，并根据其性质探究出在家中即可鉴别三聚氰胺的方法。通过研究，使我更加深入的认识了三聚氰胺，也了解了生产奶制品的内幕。
　　关键词：三聚氰胺、假蛋白原理、凯氏定氮法、溶解度。：
　　正文：
　　前言：近日的“三鹿奶粉”事件闹得沸沸扬扬，其根本原因就是奶粉中的添加剂“三聚氰胺”。
　　奶粉中添加三聚氰胺究竟用意何在？如何利用简单的实验来鉴别三聚氰胺呢？这些都是人们关心的问题，这些知识对于作为消费者的我们都是有必要进行研究的。“奶粉事件”在国内外影响极大，导致了许多婴儿中毒并患有肾结石。通过查阅资料、理论分析和实验得出：1、添加三聚氰胺是利用了假蛋白原理，从而降低成本，欺骗消费者。2、家庭可用类似降温结晶的方法，检测出三聚氰胺，降低中毒的可能。
　　主体与讨论：三聚氰胺，化学式C3H6N6，简称三胺，又叫2 ,4 ,6- 三氨基-1,3,5-三嗪、1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氨基脲、蜜胺、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺、蛋白精。
　　一、假蛋白原理：牛奶和奶粉添加三聚氰胺，主要是因为它能冒充蛋白质。
　　食品都是要按规定检测蛋白质含量的。但商家为谋取暴利，给牛奶掺入大量的水，这样蛋白质含量就会降低。于是商家就利用了蛋白质监测方法上的漏洞，蒙混过关。
　　蛋白质主要由氨基酸组成，平均含氮量为16％左右。由于直接对蛋白质进行检测太复杂，因此食品工业上检测牛奶蛋白质含量被定为国家标准的是凯氏定氮法。原理很简单：蛋白质含有氮元素，用强酸处理样品，让蛋白质中的氮元素释放出来，测定氮的含量，就可以算出蛋白质的含量。
　　经计算得出，三聚氰胺的含氮量为66.7％，含氮量为蛋白质的四倍多，白色无味，是理想的蛋白质冒充物。鲜牛奶的国家标准是100毫升≥2.95克，各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%，蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为3%计算，含氮量为0.48%，某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量是牛奶的139倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，理论上就能提高0.625%蛋白质。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测试蛋白质含量增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。三聚氰胺作为一种白色结晶粉末，没有什么气味和味道，所以掺杂后不易被发现。
　　奶粉有毒是因为其中含有的三聚氰胺，可能是在奶粉中直接加入的，也可能是在原料奶中加入的。
　　这就是所谓的“假蛋白原理”。
　　二、家庭检测三聚氰胺的方法
　　三聚氰胺溶于热水，微溶于冷水，因此可以利用三聚氰胺的溶解度随温度变化的规律，利用类似降温结晶的方法，对三聚氰胺进行粗略检测。
　　实验报告：
　　[实验名称] 家庭检测三聚氰胺的小实验
　　[实验日期] 2008-12-2 [实验员] 刘琳
　　[实验目的]通过不同奶粉的对照实验，确定出检测三聚氰胺的方法。
　　[实验仪器和药品] 四个玻璃杯，两块黑布，筷子，冰箱，三鹿奶粉（找邻居家借的），红星奶粉，热水，清水，一杯冷水。
　　[实验步骤及现象]
　　1.取等量的红星奶粉和三鹿奶粉分别放入两个玻璃杯中，分别向两个杯中加入等量等温的沸水（比平常冲奶粉的水要少一些），用筷子充分搅拌两杯牛奶，使牛奶完全溶解。观察两杯牛奶无明显差别，红星奶粉的颜色略微深一点。分别给两杯牛奶的外壁贴上标签，以便辨认两杯牛奶。
　　2.将两杯牛奶同时放入冰箱，待牛奶静置降温一小时。
　　3．将两杯牛奶取出，仔细观察两杯牛奶，发现三鹿奶粉杯底有少量沉淀，红星牛奶无明显变化。
　　4．准备好一个空杯，将一块黑布罩在其中一杯牛奶的杯口上，用手把布紧紧固定，将杯子倒置，让牛奶透过黑布过滤到空杯里。用同样的方法，使用另一块黑布对另一杯牛奶进行过滤。
　　5.过滤完毕，将两块黑布进行对比。发现三鹿奶粉的黑布上有少量白色块状固体，红星奶粉的黑布上无明显固体出现。将黑布合上，用清水反复进行冲洗。打开，三鹿奶粉的黑布上仍存有少量白色晶体。将白色晶体倒入一杯冷水中，固体沉入水底。
　　[实验解释及结论] 三聚氰胺溶于热水，微溶于冷水，在冷却热的三聚氰胺溶液后会有三聚氰胺的固体析出，为白色晶体，密度大于水。因此三鹿奶粉中过滤出的沉淀很可能是三聚氰胺。在家中可以用这种方法监测出三聚氰胺。
　　[实验评价与讨论] 这是一个难度不大、不需要专业仪器、每个人都可以做的生活实验。它惟一需要的是平静的心态和仔细的观察，而不是很深的理论知识或者过硬的实验操作水平，而且有着广泛的应用前景。这种方法的缺点是还是无法排除其他物质的可能，不能有力地证明沉淀就是三聚氰胺。前景在于还是可以有效的防止饮用添加三聚氰胺的奶制品，使人们的生活多一份保障。
　　通过研究三聚氰胺的有关性质，提高了我提取知识和分析问题的能力，使我对化学产生了更大的兴趣。
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2013-08-31 18:31 热心网友 最快回答
浅谈化学与生活的联系

关键词：化学课程 社会生活
摘要：化学与生活互动能激发学习兴趣，激发求知欲，使化学教育富有生命力。
基础教育要由“应试教育”转向素质教育，这是我国教育的重大改革，它为中小学教育指明了正确的方向。而素质教育旨在把学生培养成有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民，使学生在德、智、体、美、劳诸方面得到全面发展。
在化学课堂教学中，教师在坚持教好化学知识的同时，应不断地把已有的或新接受的化学知识与日常社会实际相联系，给学生以“学习是为了更好地认识与改造社会”的认识，从而进一步激发他们的学习热情，调动他们的学习情趣，最终达到他们主动、深入地学习，提高自身综合素质。
中学化学课本中包含着丰富的社会生活常识的教育内容，对这些内容加入挖掘、整理、补充、丰富，然后生动地介绍给学生，不失时机地把社会生活研究与化学课堂教学融为一体。在课堂教学中充分地把基础理论、基本知识的教学与社会生活研究之间的关系处理好，对提高课堂效率，优化学生综合素质有着广泛而深远的意义。
在教学实践中应从以下五个方面入手。
一、以化学史内容的教学，培养学生的综合素质
在课堂讲授中增加一些化学史的内容，不仅仅使教师讲来娓娓动听和学生听宋津津有味，而且使学生对化学概念理论的来龙去脉更加清楚，易于理解，加强记忆。同时有利于培养他们的综合素质。如：逻辑思维和科学研究的热情，包括：求实、批判、创新等内涵。如：化学的发展史，尤其是我国的化学发展史，从拉瓦锡的燃烧学说到道尔顿的原子学说，从门捷列夫的元素周期表到我国的杰出制碱科学家候德榜，到诺贝尔化学奖的科学家李远哲。以伟人的事迹感染学生，培养他们的意志品质，鼓励他们求实创新。
二、以化学工业内容教学为基础，引导学生走出课本，接触社会
现行中学化学教材中有许多与化学工业有关系的内容，这些内容若不能很好地加以处理，而是简单地照本宣科，学生的学习就会很枯燥、乏味，也不能很好地把学生的学习引入广阔的社会生活实践中来，更不能由此激发他们的求知欲。
高中课本中的工业问题主要有：硫酸工业、硝酸工业、炼铁工业、炼钢工业、水泥工业、铝的冶炼、氯碱工业、石油产品概述、煤的综合利用等等。在课堂教学中应当尽可能地引导学生自己深入地去思考一些问题，尤其是偏远地区的学生，因为他们对工业生产了解很少(尤其对大型企业知之更少)。在进入工业内容学习时，先让学生在已有的对工厂的认识的基础上去预测所学内容中可能遇到的问题。如：生产规模、经济效益、原料及其处理、运输、厂址选择、副产品及其应用、环境污染及其应对措施等问题。这些问题虽然大而庞杂，但若能全面(即使是粗略的)考虑也能很好地培养他们的思维方式，从而激发他们的学习热情，鼓励他们更多地接触生活，了解社会。当然，教师还要给予适当的帮助，安排一些当地的化学工业考察或观看录像等手段。
三、把化学教学与社会生活常识相联系，着力提高学生化学兴趣
化学的实用性表现在它与人们的生活紧密联系。教学过程中应充分重视这一特点，使学生觉得学有所得、学有所用，从而引导学生学化学，用化学。如中学教材中《卤素》一章中讲到由氯气可以制漂白自来水的漂白粉、碘的酒精溶液可以用以消毒、氢
氟酸可用于雕刻玻璃、氟化钠可以用来杀灭地下害虫、溴化银可应用行照相技术、碘化笋可用于人工降雨等，这些内容在课堂教学过程中还可以展开来，介绍它们的其他用途。
在介绍与社会生活内容相关联的化学知识时，还应适当地去启发学生，诱导学生用化学科学的眼光去观察生活，甚至结合其他学科知识来思考现实中的问题，如中学课本中讲到硫酸钡可用于钡餐，可以问学生钡餐喝卞去在医院里是如何检查的，为什么可以在X光下检查胃及消化道是否发生病变，硫酸钡对人体是否有毒，硫酸钡最后怎样排出体外的等，从而激发他们去观察去思想去调查。
四、以环境保护知识教育为契机，使学生逐步养成关注生活、关注社会意识，增强他们的社会责任感
环境保护作为一个严重社会问题，已迫切地摆在了我们每一个人的面前，也成了“十五”国家发展计划讨论中极为重视的一个话题。虽然中学生尚不能去全面理解臭苎空洞的变大会有什么危害，长江三峡建设会有什么负面影响，内陆学生也无法真正懂得赤潮的形成及其后果。但是我们通过可以接触到的一些化学知识来丰富他们的思路，增强他们的意识，引导学生善于发现，善于利用。如在讲到化肥知识时可以从已有的知识设问他们；为什么农田不能多依赖无机肥、土壤改良的措施，在硫酸及硝酸工业教学中可以问他们何为酸雨，酸雨的危害有哪些，从而进一步阐述人为什么要进行尾气吸收，为什么尾气处理在解决了环境问题的同时可以提高原料的利用率等。在有机化学教学中此类问题更丰富，与生活更贴近，如白色污染问题、毒品问题、无铅汽油问题，以及近年来发现的英国的疯牛病问题，比利时的二恶英问题等。这些问题教师可以适时地与课本知识相联系，引导学生关注社会、社会生活，增强他们的社会贡任感。
五、结合课本，介绍高新科技的发展，激励学生为社会发展人类进步作贡献
化学与其他理工科一样，作为自然科学，教学内容具有较大的稳定性。但社会却又是瞬息万变的。这就要求我们教师有具有时代气息，能结合时代要求。在生活中我们常可以接触到一些新产品和新材料，我们可以适时地鼓励学生去了解这些产品或材料的组成部分、合成、制造方法、主要用途以及它们的副作用。比如日常生活中塑料包装代最初生产出来时，以它方便、快捷的作用深得人们的青睐，而目前其降解难的问题却深深困扰着人们，多鼓励学生去作一些深层次的探讨。
结合社会生活的化学教学，才不致于脱离生活，不致于培养出只会读书的“人才”。我们在教学中应适时地适当地启发学生去关心身边的事，关心他们生活生存的空间，提高综合素质，使其成长为真正有益于社会的入。

求一篇有关绿色荧光蛋白研究的毕业论文

【关键词】 树突状细胞；绿色荧光蛋白；RNA；转染

Effect of dendritic cells transfected with total RNA of HepG2 cell line using GFP marker in vitro

【Abstract】 AIM: To investigate the feasibility of GFP as a marker to observe the dendritic cells (DCs) transfected with total RNA of tumor cells and the feasibility of the transfected DCs serving as a vaccine for potential immunotherapy. METHODS: Plasmid pGFPC3 was transfected into HepG2 stably. Total RNA was extracted from the HepG2GFP using Trizol; DCs were induced by liver cancer patients peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), and transfected with the total RNA. The effect of transfection was observed by a fluorescence microscope, the changes of phenotype were detected by flow cytometry, and the change of IL12 secretion in the supernatant of DCs was detected by ELISA assay. The cytotoxic effect of CTLs was assessed by MTT assay. RESULTS: GFP was expressed stably in the HepG2GFP cells that presented green fluorescence under a fluorescence microscope, so did DCs transfected with total HepG2GFP cell RNA. After transfection, the expression of membrane molecules such as CD80 (13.2% to 86.7%), HLADR (38.9% to 97.9%), CD83 (0.9% to 97.1%), CD86 (31.2% to 92.5%) was increased dramatically, IL12 secretion in the supernatant was elevated significantly 〔(61.3±8.1) ng/L to (287.4±29.3) ng/L, P＜0.05〕. The CTLs activated by DCs transfected with total HepG2GFP RNA showed a potent specific lysis to HepG2 cells. CONCLUSION: GFP could be used as a marker to observe the effect of transfection of DCs with total tumor cell RNA. DCs transfected with total tumor cell RNA may serve as a promising vaccine of immunotherapy.

【Keywords】 dendritic cell；green fluorescent protein；RNA；transfection

【摘要】 目的：探讨GFP作为标记观察肝癌细胞RNA转染DCs效果的可行性及肿瘤细胞RNA转染DCs制备疫苗的可行性. 方法：绿色荧光蛋白质粒载体 pGFPC3稳定转染肝癌细胞HepG2，Trizol法提取筛选后细胞HepG2GFP总RNA；分离肝癌患者外周血单核细胞体外诱导DCs细胞，总RNA转染DCs，荧光显微镜下观察转染效果，流式细胞仪检测转染前后DCs表型变化；ELISA法检测转染前后上清中IL12变化情况；MTT法检测效应细胞对靶细胞的杀伤率. 结果：pGFPC3稳定转染肝癌细胞HepG2后可得到稳定表达GFP的细胞HepG2GFP，荧光显微镜下呈绿色荧光；总RNA转染的DCs荧光显微镜下呈绿色荧光，CD80(13.2%上升至86.7%)，HLADR(38.9%上升至97.9%)，CD83(0.9%上升至97.1%)，CD86(31.2%上升至92.5%)表达明显升高，上清IL12分泌量ng/L显著增高(61.3±8.1→287.4±29.3，P＜0.05)；诱导的CTL能够对肝癌细胞株HepG2起特异性杀伤作用. 结论：GFP可以作为肿瘤细胞RNA转染树突状细胞的观察标记，肿瘤细胞RNA转染DCs可作为一种有效的肿瘤疫苗.

【关键词】 树突状细胞；绿色荧光蛋白；RNA；转染

【中图号】 R739.41

0引言

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是一种常见的恶性肿瘤，适合手术治疗的患者只占一少部分，具有较高的复发率，预后很差，严重威胁人类健康〔1〕. DCs(dendritic cells, DCs)是体内功能强大的专职性抗原提呈细胞，它能够高效的摄取、处理抗原，并将处理后的多肽呈递给静息型T细胞，引起针对该抗原的特异性免疫反应〔2〕. 国内外类似的研究中，都没有明确的可以观察肿瘤RNA转染DCs效果的指标，我们应用绿色荧光蛋白质粒载体 pGFPC3稳定转染肝癌细胞HepG2，提取筛选后细胞HepG2GFP总RNA转染DCs，观察转染后DCs绿色荧光蛋白表达及特异性表面标志及功能相关分子表达，检测其上清细胞因子分泌，探讨其作为肿瘤疫苗的可行性.

1材料和方法

1.1材料肝癌患者外周血单个核细胞来源于我科造血干细胞移植患者；HepG2肝癌细胞株由我科常规传代培养. 流式细胞仪（BD），DG3022A型酶联免疫检测仪（华东电子管厂），荧光显微镜Optiphot XIF（Nicon）等均为我院常备. FITCCD80，FITCHLADR，PECD83，PECD86抗体购自BD公司；rhGMCSF，rhIL4购自Peprorotec公司；TNFα购自我校生物技术中心；绿色荧光蛋白载体pGFPC3由陕西省肿瘤医院贾军博士惠赠；脂质体Transfection2000，Trizol Reagent购自Invitrogen；RPMI 1640培养基、胎牛血清、G418购自Gibco公司，Xvivo无血清培养基购自BioWhittaker；IL12 ELISA检测试剂盒购自Bioscience公司；MTT购自Sigma公司.

1.2方法参照Transfection2000说明书，pGFPC3转染HepG2，G418筛选2 mon. 筛选细胞命名HepG2GFP，荧光显微镜下观察. Trizol试剂提取HepG2GFP总RNA，紫外灯下观察，-80℃冻存备用. 同样方法提取HepG2总RNA. 取肝癌患者造血干细胞分离液，贴壁法分离单核细胞，贴壁细胞在细胞因子rhGMCSF，rhIL4作用下，诱导DCs. 倒置显微镜、电子显微镜观察细胞形态，流式细胞仪检测细胞表型.

1.2.1转染树突状细胞收集培养4 d的DCs，转入6孔板，转染HepG2GFP总RNA. 另设转染HepG2总RNA及空白对照组. 继续培养48 h. 荧光显微镜下观察.

1.2.2细胞因子分泌的测定48 h后，收集各组DCs上清，ELISA法检测转染前后各组细胞上清中IL12分泌量.

1.2.3CTL效应收集各组DCs，30 Gy 60Co照射后与复苏冻存的非贴壁细胞按20∶1比例混合接种于24孔板，培养5 d，收集的细胞即为效应细胞. 收集对数生长期的HepG2细胞作为靶细胞，将效应细胞与靶细胞按20∶1比例混合接种于96孔板. 同时设单一靶细胞组、单一效应细胞组. 培养24 h后，MTT法检测.以下述公式计算杀伤效率.CTL杀伤效率=〔1-（效靶A490-效应细胞A490）/靶细胞A490〕×100%.
统计学方法：结果采用SPSS 10.0统计软件分析.

2结果

2.1HepG2GFP总RNA转染DCs稳定转染及筛选后得到的HepG2GFP细胞，能够稳定的表达GFP，荧光显微镜下所有细胞都呈现绿色荧光（图1），传代20次以上仍无消失. 与对照细胞相比，GFP基因修饰细胞在形态、生长等特性上均无显著改变，也未见GFP表达对靶细胞的毒性. 使用Trizol提取HepG2GFP细胞总RNA后，取2 μL总RNA进行凝胶电泳，可见5 s，18 s和28 s条带（图2）. 单个核细胞贴壁后，贴壁细胞在细胞因子GMCSF，IL4的作用下，培养第2日出现细胞集落，但细胞集落较小. 5 d后，集落明显增加、变大，出现具有毛刺状突起的细胞. 至7 d，集落开始减少，产生大量具有树枝状突起的细胞（图3A，B）. 荧光显微镜下，HepG2GFP总RNA转染DCs组细胞呈绿色荧光，而HepG2总RNA转染组及空白对照组则无明显荧光表达（图4A，B，C）.

图1荧光显微镜下pGFPC3稳定转染后HepG2胞浆荧光阳性 ×250（略）

图2HepG2GFP细胞的总RNA电泳（略）

图3树突状细胞形态(第7日)（略）

2.2流式细胞仪检测细胞表型诱导d 7，DCs表达CD80 13.2%，HLADR 38.9%，CD86 31.2%，CD83低表达，仅0.9%；转染后上述分子表达明显升高，分别为CD80 86.7%，HLADR 97.9%，CD86 92.5%，CD83 97.1%，提示转染后细胞具有成熟DCs特征.

图4总RNA转染DCs×250（略）

2.3ELISA检测IL12分泌HepG2GFP总RNA
转染DCs组上清中IL12分泌明显增加，显著高于转染前〔（287.4±29.3) ng/L vs (61.3±8.1) ng/L； n=6，P＜0.05〕.

2.4CTL介导细胞毒效应HepG2GFP总RNA转染DCs刺激的CTL对HepG2细胞杀伤率为（62.6±2.9）%，未转染的DCs刺激的T细胞对HepG2的杀伤作用为(20.8±1.5)%，无DCs刺激T细胞对HepG2的杀伤作用为(20.8±1.5)%，总RNA转染DCs刺激的CTL对HepG2细胞杀伤率明显高于两个对照组（n=6，P＜0.05）. HepG2GFP总RNA转染DCs刺激的CTL对SMMC7721和K562细胞杀伤率分别为(37.7±1.8)%和(26.8±1.1)%，对HepG2细胞杀伤率明显高于SMMC7721和K562细胞（n=6，P＜0.05）.

3讨论

DCs是体内功能最强大的专职性抗原提呈细胞，它在T细胞免疫中发挥着极其重要的作用〔2〕. 应用各种肿瘤抗原致敏DCs制备疫苗是近年来研究的热点 〔3-8〕. 肿瘤细胞总RNA转染DCs制备疫苗与其他方法相比，具有如下优越性：首先，它不受已知肿瘤抗原的限制，可诱导出多克隆的CTL；其次，转染所需的RNA可以通过扩增方法得到，很少量的肿瘤组织样本即可扩增得到大量的RNA〔8〕. 但目前国内外的研究中，尚未有可以明确观察总RNA转染DCs效率的方法. 我们应用稳定表达GFP的HepG2GFP总RNA转染DCs，以GFP为标记观察总RNA转染DCs的效率，探讨其作为肿瘤疫苗的可行性，为肝癌临床治疗提供实验基础.

本试验中，HepG2GFP总RNA转染后的DCs在荧光显微镜下观察，胞质呈现绿色荧光，证实GFP mRNA可以在DCs胞质内正常表达，同时说明肿瘤细胞总RNA同样也可以在DCs胞浆内进行翻译表达. 转染后CD83，CD80，CD86，HLADR表达明显升高，IL12分泌明显增加，说明RNA转染，促进了DCs的体外成熟. 成熟DCs主要通过MHCI类途径，将肿瘤细胞总RNA在DCs胞质内进行翻译表达的肿瘤抗原呈递给T淋巴细胞. 此途径诱导的T淋巴细胞主要为CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL）. 本试验中，诱导的CTL对HepG2的细胞毒效应明显高于对照组T细胞，证实诱导的T淋巴细胞为肿瘤特异性的. 因此，在当前仍未发现肝癌特异性抗原情况下，应用肝癌细胞总RNA转染DCs制备瘤苗，诱导针对肝癌细胞的多克隆CTL，可以作为肝癌DCs疫苗的一个发展方向.

【参考文献】

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〔5〕 Barbuto JA, Ensina LF, Neves AR, et al. Dendritic celltumor cell hybrid vaccination for metastatic cancer 〔J〕. Cancer Immunol Immunother, 2004, 53: 1111-1118.

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