2，3，7，8-TCDD的短期暴露对HepG2肝癌细胞内小分子代谢产物的影响

为了研究二恶英对细胞的代谢毒性,探究其肝毒性的作用机制,以二恶英中毒性最强的2,3,7,8-四氯代二苯并-对-二恶英（TCDD）为代表污染物,以HepG2肝癌细胞为受试对象,采用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法和高效液相色谱/串联质谱法考察了TC-DD的24h暴露对HepG2细胞的增殖活性以及细胞的葡萄糖、氨基酸、尿素和甘油等小分子代谢物的影响。结果显示,短暂的TCDD暴露对HepG2细胞的增殖活性无显著影响。24h的TCDD暴露对细胞的葡萄糖消耗量无显著影响,但当TCDD浓度增至1nmol·L-1时,葡萄糖的消耗量表现出一定的降低趋势。0.01nmol·L-1TCDD就会使细胞脯氨酸和谷氨酸的合成能力下降,且谷氨酸的变化表现出明显的剂量-效应关系;TCDD可刺激细胞对缬氨酸、苏氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸以及亮氨酸与异亮氨酸的吸收,并具有明显的浓度依赖性。随着TCDD浓度的增加,甘油和尿素产生量的降低趋势逐渐明显,1nmol·L-1TCDD处理24h后,甘油和尿素的产生量仅为对照组的1%和18%。研究表明,TCDD在短时间内使HepG2细胞内的一系列小分子代谢产物发生了不同程度的改变,且呈现出一定的剂量-效应关系。可见,TCDD可通过干扰HepG2肝癌细胞的代谢过程产生毒性

采用代谢流量分析方法评估二噁英对细胞的代谢干扰

以肝癌细胞HepG2为供试细胞,选用5个不同浓度的二噁英(0、0.001、0.01、0.1和1.0 nmol.L~(-1)),探讨2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞的毒性效应.采用90%甲醇离心法实现蛋白与代谢产物的分离,建立了高效液相色谱-串联三重四极杆质谱(HPLC-MS/MS)分析胞外液中的23种代谢产物(20种氨基酸、乳酸、甘油和尿素)的方法.建立的HPLC-MS/MS分析方法对各化合物的加标回收率可达91%—105%之间,化合物浓度的标准偏差均小于10%.在此基础上,结合代谢流量分析系统研究了2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞内代谢流的影响.结果表明,随着浓度的增高,2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞代谢的干扰作用呈增强趋势.2,3,7,8-TCDD降低了细胞对葡萄糖的吸收,并进一步抑制了HepG2细胞糖酵解的速率.此外,2,3,7,8-TCDD导致了HepG2细胞乳酸代谢流的明显增加,由此使细胞产生了过量的乳酸

采用代谢流量分析方法评估二噁英对细胞的代谢干扰

以肝癌细胞HepG2为供试细胞,选用5个不同浓度的二噁英(0、0.001、0.01、0.1和1.0 nmol.L~(-1)),探讨2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞的毒性效应.采用90%甲醇离心法实现蛋白与代谢产物的分离,建立了高效液相色谱-串联三重四极杆质谱(HPLC-MS/MS)分析胞外液中的23种代谢产物(20种氨基酸、乳酸、甘油和尿素)的方法.建立的HPLC-MS/MS分析方法对各化合物的加标回收率可达91%—105%之间,化合物浓度的标准偏差均小于10%.在此基础上,结合代谢流量分析系统研究了2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞内代谢流的影响.结果表明,随着浓度的增高,2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞代谢的干扰作用呈增强趋势.2,3,7,8-TCDD降低了细胞对葡萄糖的吸收,并进一步抑制了HepG2细胞糖酵解的速率.此外,2,3,7,8-TCDD导致了HepG2细胞乳酸代谢流的明显增加,由此使细胞产生了过量的乳酸

离子液体中微波促进制备5-羟甲基糠醛

The platform chemical 5-hydroxymethylfurfural (HMF), a hexose dehydration product, is an important bio-based chemical intermediate[1]. It can be further transformed into other chemicals such as 2,5-disubstituted furan derivatives and levulinic acid, which are considered as potential sustainable substitutes for building blocks derived from petrochemicals in the production of plastics and fine chemicals[2]. However, challenges remain to attain HMF from hexoses in a selective and cost-effective way[3]. In this study, we would like to report our results on HMF production using ionic liquids as solvents. Dialkylimidazolium halide ionic liquids were used as reaction media for dehydration of fructose into 5-hydroxymethylfurfural (HMF) under conventional oil-bath heating and microwave-assisted heating, respectively. It was found that the catalyst-free reaction in ionic liquids under oil-bath heating proceeded slowly. In the presence of various strong protonic acids and acidic ionic liquids, the reaction rate was substantially enhanced and the yields of HMF reached above 90%. In this case, however, side reactions were also induced by excessive catalyst. Meanwhile, water amount affect both dehydration rate and HMF yield significantly. By N2 blowing, water formed in the dehydration process could be removed instantaneously, thus higher HMF yield could be achieved. On the other hand, weak protonic acids and some organic acids, namely phosphoric acid, acetic acid and citric acid exhibited low catalytic activity. In the second part of this paper, microwave-assisted dehydration of fructose in ionic liquid was investigated. Under microwave irradiation, outstanding dehydration activity was obtained, fructose could be converted to HMF within 5 min in high selectivity with no other additive. More significantly, HMF yield of ca. 57%-97% could be obtained from high concentration fructose (50-1200 wt%) in ionic liquid under catalyst-free condition. For example, even a syrup made with 12.0 g of fructose in 1.0 g of C4mimCl, HMF yield up to 57% could be obtained within 4.8 min at 400 W irradiation. Our effort on HMF production in ionic liquids might pave a new path from carbohydrates to non-petrochemicals and biofuels

新疆盐湖形成演化成盐环境研究

该项目首次全面系统地研究了中国最大的干旱－半干旱盐湖成盐区－新疆盐湖成盐区的自然地理环境、区域地南构造条件、盐湖成盐元素地球化学背景、盐湖分布及其成盐基本规律；盐湖卤水（含湖表卤水和晶间卤水）化学成份、水化学类型、盐湖矿物（盐类矿物、粘土矿物和碎屑矿物）种类及其矿物共生组合系列；盐湖沉积类型、盐层沉积时代、微体生物组合、盐湖沉积特征；盐湖形成演化、成盐基本规律和丰富的盐湖自然资源，包括种类繁多的盐类资源、卤水资源和生物资源及其资源的综合开发利用剪景等；阐明盐湖地区天然水（盐湖卤水、地下水、湖表水、河水、泉水、雨水、冰雪水、残余水和盐田日硒卤水等）同位素分布特征；建立盐湖沉积标准剖面，提出了蒸发成盐、热水溶液成盐、不同类型盐水兑卤和生物化学成盐等四种成盐演化模式；探讨新疆盐湖晚新世末期－全新世时期和盐湖成盐自然环境和三、四万年以来的古气候古环境和演变趋势及其对现代盐湖形成演化、成盐作用的主要影响。在全面系统研究新疆盐湖形成演化、成盐环境的过程中，突出出钾盐和硝酸盐研究，特别是硝酸钾盐的形成环境和沉积特征的研究，获得突破性进展，并有重要发现和明显创新，为盐湖学科的发展增加许多新内容

茶质滤嘴的祛烟瘾减害作用研究

吸烟可以引起一系列严重疾病,吸烟对健康的危害已成为人类面临的重大公共卫生问题.尽管科学研究和医疗工作者实验了各种方法,但是效果仍不理想,控烟已成为一个世界性难题.为了寻找破解这一难题的新对策,研制了一种茶质滤嘴(国际发明专利号:PCT/CN2009/000763)可以对吸烟依赖有明显的祛致瘾作用,并初步探明了其作用机理.第一批临床实验发现,吸烟志愿者使用茶质滤嘴2个月,吸烟量减少52%左右,其中31%减少到0.另一批临床实验发现,吸烟志愿者使用茶质滤嘴3个月,吸烟量在第1,2和3个月分别减少约48%,83%和91%,在最后一个月每天吸烟量由原来平均每天24.5支减少到每天3支左右.动物实验发现,茶质滤嘴中的茶氨酸可以明显抑制尼古丁在小鼠中引起的条件性位置偏爱,与尼古丁乙酰胆碱受体(nAChRs)抑制剂有类似的效果.测定小鼠脑nAChRs发现,茶氨酸处理动物可以抑制尼古丁引起的3种尼古丁乙酰胆碱受体亚基的表达上调,而且多巴胺释放增加受到明显抑制.茶质滤嘴还可以明显降低吸烟产生的有害物质,降低吸烟引起动物的急性毒性和慢性致癌性.本工作发现了抑制烟草和尼古丁成瘾的新物质&mdash;&mdash;茶质滤嘴和茶氨酸,提供了一种可以战胜吸烟危害的新策略.该工作的实施和推广将可以保护当代和后代免受吸烟对健康、社会、环境和经济造成的破坏性影响,对建设和谐的人类文明社会和国民经济的持续发展具有重要意义.</p

长期施肥土壤微生物群落的剖面变化及其与土壤性质的关系/Effect of long-term fertilizing regime on soil microbial diversity and soil property[J]

[目的]认识不同施肥模式对土壤微生物群落的长期影响及其与土壤理化属性的联系.[方法]利用新一代高通量测序技术,研究绿洲农田20年单施化肥(N 300 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2与K2O60 kg/hm2)与化肥配施秸秆(同量的N与P肥配施5.4t秸秆)对土壤剖面(0-300 cm)微生物群落结构的影响.[结果]放线菌与α-变形菌为土壤表层(0-20 cm)的优势类群.随土壤剖面深度的增加,放线菌相对丰度减少,而变形菌,特别是γ-变形菌与β-变形菌相对丰度增加,逐渐成为深层(20-300 cm)土壤中的优势类群.长期施肥对整个土壤剖面的微生物群落结构均有显著影响,并且明显提高了0-40 cm土层中氨氧化古菌的相对丰度.此外,农田管理模式如灌溉可能是氨氧化细菌在土壤垂直剖面的重要驱动因素.统计分析表明土壤全氮含量对表层土壤中微生物群落结构的影响最大,而有机碳含量则是影响深层土壤微生物群落的最重要因子.[结论]长期施肥改变了土壤剖面碳源与氮源的可利用量,导致了施肥处理间土壤微生物群落结构的差异,特别在剖面深层更为明显