人们的生活方式与其身体健康有着极为密切的关系,健康的生活可以使人平安长寿,免患许多疾病;而不健康的生活方式则会给人们带来疾病。下面是我为你精心整理的关于健康与疾病的论文,希望对你有帮助!关于健康与疾病的论文篇1 一、摘要 由于我自己平时比较关注养身,也很注意身体健康,但对于这些了解的不多,自己想多知道一些相关方面的内容。所以这学期选了《健康与疾病》这门课,上了后觉得真的很有益,对平时生活和健康能给很多指导。 这门课是由医学院开的,来给我们上课的老师都很不错,分别给我们讲了他么自己从事的领域的相关知识。我自己对中医这方面比较感兴趣,所以就选了这个方面,写一下我上了这门课的收获。 中医这个概念来自中国传统医学,它是以自然科学为主体,多学科知识相交融的传统医学科学,是我国人民在长期的生产、生活和医疗实践中逐步形成并发展。中医是我国最早的医疗行为,起源于手的进化,按摩是最早的医疗行为→外治法。其特点是整体观念——人体自身的完整性和机体内外环境的统一性的思想。其理论体系属于古代的哲学范畴。 中医的基础理论是对人体生命活动和疾病变化规律的理论概括,它主要包括阴阳、五行、气血津液、脏象、经络、运气等学说,以及病因、病机、诊法、辨证、治则治法、预防、养生等内容。 本文主要从以下几个方面来体现我对中医的理解:一、中医简介,主要从起源、特点、哲学基础几个方面阐述;二、阴阳五行学说,包括阴阳学说、五行学说;三、藏象学说:概论、肝脏、精气血精液、体质几方面;四、病因病机主要是外因、内因等;五、中医治疗 方法 ,有中药、针灸、推拿艾灸、火罐;六、针灸学基础,主要有筋络、腧穴、十四经血、经外奇穴;七、四诊,即指望闻问切。 二、正文 (一)、中医简介 中医这个概念来自中国传统医学,它是以自然科学为主体,多学科知识相交融的传统医学科学,是我国人民在长期的生产、生活和医疗实践中逐步形成并发展,具有科学、系统、完整、独特的理论体系。中医学有着悠久的历史,经历了数千年沧桑巨变,现在依然为中华民族的繁衍昌盛乃至世界人民的卫生保健事业做出巨大贡献,是中华民族优秀 传统 文化 的一个重要组成部分。它是我国最早的医疗行为,起源于手的进化,按摩是最早的医疗行为→外治法。其特点是整体观念——人体自身的完整性和机体内外环境的统一性的思想。其哲学基础:哲学是理论化、系统化的世界观和方法论,是关于自然界和人类思维及其发展的一般规律的学说。我国古代创立的哲学体系主要是阴阳五行学说,中医学正是在这个朴素唯物论和辨证法的哲学思想指导下构成的理论体系,并成为中医学理论体系的基本内容。因此,中医学的理论体系属于古代的哲学范畴。 (二)、阴阳五行学说 阴阳五行学说是阴阳学说与五行学说的总称。阴阳五行学说自引入中国传统医学领域后,逐渐成为其解释人类生命的起源、人体的生理功能、病理变化的思想武器,并用以分析、归纳疾病的本质与类型,从而成为中医学指导预防、诊断和治疗疾病的依据。阴阳五行学说是中医学理论体系的轴心,贯穿于中医学理论的各个方面,并通过古人的不断探索和完善,逐渐构筑成一套以整体观念和辨证论治为基本特点的中医学理论 体系,促进和推动着中医学的发展,因此说明阴阳五行学说是中医理论的一个重要组成部分。阴阳五行学说不是神秘的玄学,它是古人建立在观察事实基础上的具有科学内涵的理论。阴阳,是对自然界相关事物或现象对立双方属性的概括,所以其用到的一些概念也是对立的。阴阳的属性特征具有普遍性、相关性、相对性和可分性。 但其两者之间也是有一定的关系的。阴阳对立制约,最终达到对立与制约的动态平衡。将中医应用于医学能帮助人医治疾病。阴阳中的五行:木、火、土、金、水五种物质的运动变化,以及它们之间的相互联系。这五行各有特点,均处于运动变化中。五行学说将五脏分别归属于五行:肝属木、心属火、脾属土、肺属金、肾属水,并以五行来说明各脏的生理特性。 (三)、藏象学说 藏象学说,是研究藏象的概念内涵,各脏腑的形态结构、生理功能、病理变化及其精、气、血、津液、神之间的相互关系,以及脏腑之间、脏腑与形体官窍及自然社会环境之间的相互关系的学说。藏,是指隐藏于人体内的脏腑器官,即内脏。象,其涵义有二:一指脏腑器官的形态结构,其二指脏腑的生理功能活动和病理变化表现于外的现象,也是人体内脏腑的生理功能活动和病理变化反映于外的征象。气血津液是构成人体的基本物质,是腑脏、经络等组织器官进行生理活动的物质基础。藏象学说的主要内容包括两方面:一是研究各脏腑组织器官的生理功能、病理变化及其相互关系;二是研究精、气、血、津液、神的生理功能、病理变化及其相互关系,以及它们与脏腑的关系。五脏包括心、肺、脾、肝、肾,六腑指的是胆、胃、小肠、大肠、膀胱、三焦,奇恒之府包括脑、髓、骨、脉、胆、女子胞六个脏器组织。精、气、血、津液 是构成人体和维持人体生命活动的基本物质。体质的“体”,指形体、身体,可引申为躯体和生理;“质”指特质、性质。体质是禀受于先天,调养于后天,在生长、发育过程中所形成的形态结构、生理机能和心理状态等与自然、社会环境相适应的人体个性特征。它充分体现出中医学“形神合一”的体质观。体质的形成是机体内外环境多种复杂因素共同作用的结果,与先天因素和后天因素两个方面密切相关。偏阳体质:是偏于亢奋、偏热、多动等特性的体质。偏阴体质:是偏于抑制、偏寒、多静等特性的体质。阴阳平和体质:是功能较为协调的体质类型。 (四)、病因病机 病因——泛指引起人体发生疾病的原因。分为外因、内因、其他因素。外因包括六淫、疠气;内因包括七情、饮食失宜、劳逸失度;其他原因有痰饮、淤血。病机包括正邪盛衰、阴阳失调、气机失常,这些均会影响人体的正常运行。 (五)、中药治疗方法 中医治疗方法,有中药、针灸、推拿艾灸、火罐。中药就是我们所熟知的中草药,几乎未经加工的原生态的,这个与西药是相对的。中药可内服,外用、注射、外栓。针灸有治疗周围神经损伤、颅脑脊髓损伤、运动系统创伤、疼痛的功效。推拿是指在人体一定部位,运用各种不同手法和进行特定性肢体活动来达到强身健体、防病治病的一种治疗方法。 (六)、针灸 经络学说─是中医学的重要组成部分。经络内属脏腑,外络肢节,沟通内外,贯串上下,将人体各部的组织器官联系成一个有机的整体。生理功能:阐释病理:发生病变时,经络就成为传递病邪和反映病变的途径。如心火可循经下移于小肠,而小肠有热亦可上熏于心。如足厥阴肝经抵小腹,布胁肋,故肝气郁结,常见两胁及小腹胀痛等。 沟通表里上下,联系脏腑器官通行气血,濡养脏腑组织,调节机能平衡,感应传导的 作用。指导诊断 在临床上,可根据疾病症状出现的部位,结合经络的循行走向及所联系的脏腑,作为疾病诊断的依据。如两胁痛,多是肝胆病变;前额部疼痛,多与阳明经病有关等。如肺病时可在肺俞穴出现结节或中府穴有压痛;肠痈可在阑尾穴有压痛等。治疗预防:如针灸、按摩、针刺麻醉、耳针、电针、穴位埋线、穴位结扎等治疗方法。临床可根据药物的归经,选择相应的药物。如太阳经头痛,选用羌活、蒿本等。调理经络方法预防疾病。如常灸足三里穴可强壮身体、防病;灸风门可预防感冒;常点按养老穴可美容肌肤和明目等。腧穴→脏腑、经络之气输注于体表的特殊部位。“腧”与“输”义同,有转输、输注的含义;“穴”即孔隙的意思。某些特殊的穴位会有特殊的意义, 是指中医诊察和收集疾病有关资料的基本方法,主要包括望、闻、问、切四法。基本原理:人体是一个有机的整体,人体的皮、肉、脉、筋、骨、经络与脏腑息息相关,以脏腑为中心,通过经络通联内外,因而通过审察外部征象,探求疾病的本质。 (七)、四诊 望诊,是医生运用视觉观察病人的全身和局部表现、舌象及排出物等,以收集病情资料的诊察方法。闻诊主要从声音、语言、呼吸、咳嗽、呕吐、呃逆几个方面。问诊,是医生通过对病人或陪诊者进行有目的地询问,了解疾病的起始、发展及治疗经过、现在症状和 其它 与疾病有关的情况,以诊察疾病的方法。 中医理论来源于对医疗 经验 的 总结 及中国古代的阴阳五行思想。其内容包括精气学说、阴阳五行学说、气血津液、藏象、经络、体质、病因、发病、病机、治则、养生等。早在两千多年前,中医专著《黄帝内经》问世,奠定了中医学的基础。时至今日,中国传统医学相关的理论、诊断法、治疗方法等,均可在此书中找到根源。 气是构成天地万物的原始物质。气的运动称为“气机”,有“升降出入”四种形式。由运动而产生的各种变化,称为“气化”,如动物的“生长壮老已” ,植物的“生长化 收藏 ”。气是天地万物之间的中介,使之得以交感相应。如:“人与天地相参,与日月相应”。天地之精气化生为人。 关于健康与疾病的论文篇2 一般对人来说,健康分为两大部分,即身体健康与心理健康,这两者相 互影响、相互促进。身体健康是心理健康的基础,心理健康是身体健康的源泉。作为二十出头的青年人,我们对身体健康和心理健康都应保持高度重视,为以后的人生打下基础。然而,周边的情况并不乐观。一方面由于学习任务重、压力大(作为工科学生的我深有体会,经常熬夜完成作业),另一方面由于脱离了父母老师的监督,自己的随意性、惰性逐渐表现出来。据一份调查显示:近90%的大学生每次参加课外活动的时间不足一小时,超过54%的大学生每周只参加1到2次的课外体育活动,这直接导致了大学生群体体质的整体下滑。有鉴于此,我首先将于身体和心理健康做出阐述,提供一些行之有效的建议。 一、 身体健康 1、养成良好的生活作息习惯 这一点我深有体会。以我们宿舍为例,大家普遍的入睡时间是晚上十二点。长此以往,第二天上课精力不集中、打瞌睡的现象非常严重。现在的大学生们普遍都有晚上熬夜打游戏,看书早上或者白天补觉的习惯并且直接导致了不能够正常进行一日三餐。俗话说:“人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌。”一日三餐能够对身体机能进行能量的补充,满足人体的正常运转。如果不能够养成良好的生活习惯就容易使自己的身体免疫力下降,健康状况肯定有影响。有时候也会使自己的生物钟失调,这样对眼睛及脑部的伤害比较大。时间长了就会出现体力不支、易累、心烦等现象。因此,良好的生活习惯是十分重要的。 2、 要注意自己的饮食习惯 根据中医饮食保健的特点来说:在素食的基础上,力求荤素搭配,全面膳食。不主张偏食,不提倡过量与废食。注重协调阴阳、脏腑。同学们应该注意在日常饮食中不能够光根据自己的喜好吃单一的食品种类或者为了盲目减肥而不吃食物。虽然食堂的饭菜不太可口,但我们应尽量不要挑剔,只要注意饭菜的营养搭配,鼓励自己管饱就行。对于女生而言,由于近几年,在高校女生的减肥队伍越来越庞大。为了身体的所谓苗条,整天不吃饭,吃减肥药品,结果身体搞坏了,心理方面也形成一种疾患。同时,女生普遍存在着挑食和偏食现象,这不吃、那不吃,要么暴饮暴食。有时候打一个菜,吃不下几口,就倒掉,这样身体缺乏营 养,体质也就自然下降。对于男生而言,男生不能够酗酒。很大一部分学生有参加聚会的习惯,借着给同学过生日、同乡会、庆祝会,各种理由的宴请也就此起彼伏,豪饮一番,结果不胜酒力,每次下来,都难受几天,甚至送医院抢救。 其次,还应该根据自己的体质有选择性的选择一些食物。例如:人的体质简单分类为三种。阴性体质偏寒,宜食偏温热的食物;阳性体质偏热,宜食偏寒凉的食物;平性体质属正常,宜食平性的食物。 体瘦者多阴虚(火旺),宜食甘润生津之品;体胖者多痰湿,宜食清淡化痰之物。 总之,良好的饮食习惯是一门很深奥的学问更是对身体的重要保证。 3、 保持一定量的运动 生命在于运动,运动能够前身健体缓解压力。现在我们学校虽然组织早操,跑之前还必须盖章,然而因为场地、天气的限制,加之大学生们的普遍反感,早操根本就达不到预想效果,甚至许多同学呼吁要求取消早操。对我们个人而言,一定要选择好适合自己的运动并持之以恒地锻炼。我平常喜爱打 篮球 ,但上学期初来大学感到不适应,打篮球的次数也变得屈指可数了,我后来就明显地感到体质的下降。好在,这学期我坚持每周打一次球,身体状况也大有改观。资料介绍,一定量的运动驱除忧虑,焕发精神。控制体重,降低血胆固醇浓度、防止骨质疏松 、有利于降低血压 、 消除紧张 力 、改善入睡能力,提高睡眠质量 、抵抗焦虑和压抑感,增加积极性和乐观感。 二、 心理健康 我们大学生必须注意心理上的调适,正确把握 自己,学会自行解脱,时刻绽放阳光笑颜。 要想时刻保持好心情,就要积极地避免不良刺激,养精神,和喜怒,调情志。第一,是 要尽量地避免外界环境的不良刺激对人体的影响。因为,一个优美的自然环境,良好的社会 环境,和睦幸福的家庭氛围等,有利于精神的调养。因而,要积极创建这种环境和氛围,尽 量避免来自自然环境、社会环境、家庭因素等方面的不良刺激。我们生活在西安交大是一件很幸福的事,花园一般美丽的校园,净畅宁美的环境给人以心旷神怡之感。第 二,要积极地治疗疾病,防止其内源性因素的不良刺激.这些疾病既可给我们造成痛 苦等不良刺激, 重病或久病常易形成患者的精神负担, 其内源性刺激还可产生异常的情志变 化,加重病情,影响康复。身体可是自己的,我们一定要好好爱护! 我们不能左右天气,但我们可以改变心情;我们不能控制他人,但我们可以把握自己。 这告诉我们在不能改变客观的外界时,就要试着提高自我的心理调摄能力,注重心理健康, 保持良好心态,乐观面对生活,树立积极向上的人生观。勤奋上进、勇敢理性是我的座右铭,我会将它一直坚持下去。 三、 常见疾病及预防 1、急性结膜炎 俗称“红眼病”。起因于接触感染,传染性极强,感染后数小时即可发病,是一种常见的传染性眼病,春、夏二季多见。 预防 措施 : 注意用眼卫生,不熬夜,尽量减少用眼时间。不用脏手揉眼睛。阅读书写保持良好采光、距离。注意个人卫生,不乱用他人的毛巾、脸盆及其它生活用品。避免近距离接触病人,接触后要洗手。洗澡或 游泳 后应滴上消炎眼药水。 2、疥疮 是一种由疥虫(螨虫)所致的传染性皮肤病。本病一年四季均可发生,多在冬春两季流行。它偏爱于住集体宿舍的学生,往往是一人患病,整个宿舍全部遭殃。 患了疥疮常有剧烈的瘙痒,尤以夜间为重,故影响睡眠。 预防措施: 注意个人及环境卫生,勤洗换衣服,避免同疥疮病人接触。尽量做到早发现、早隔离、早治疗。同学之间不要混睡,宿舍内物品堆放整齐,无蚊蝇、无垃圾、无臭味、开窗通风、空气保持新鲜,经常晾晒被褥,这样才能避免疥疮的传染与蔓延。 3、扁桃腺炎 本病在大学生中极为多见,多由溶血性链球菌引起。如果事先有感冒,可能为病毒后继发性细菌感染。发病前可能有全身无力和发冷,随后有咽痛,吞咽时尤甚。开始时大多位于一侧(以后蔓延至对侧),颌下或耳旁淋巴结可出现肿痛。随着病情发展,临床出现高热、体温39℃以上,全身酸痛、头痛、食欲减退,医生检查:咽部充血,扁桃腺明显增大,表面有散在的白色渗出物覆盖。 预防措施: 注意保暖,避免受凉感冒,要劳逸结合,不熬夜,娱乐过度,注意饮食营养,加强体育锻炼,逐步增强体质。 4、甲沟炎 脚拇趾甲边缘一侧常发生红、肿、热、痛,逐步形成趾甲边缘脓肿,即所谓的甲沟炎。发生原因是穿的鞋子过小、过紧,脚拇指甲不能平稳地生长,边缘扎入趾头组织、引起细菌感染。轻微的甲沟炎局部用碘酒消毒或敷消炎膏可消散。重者需剪去或拔去趾甲,抗菌消炎治疗。 预防措施: 养成个人习惯,天天洗脚、洗袜,保持鞋内干燥,鞋子要适当宽畅、透气,尽量不穿尖头鞋、高跟鞋,尤其是体育活动或较长时间走路更应穿舒适的平底运动鞋。 5、口腔溃疡 口腔粘膜、舌尖、牙龈常出现直径2—3毫米的溃疡,有剧烈的烧灼痛,咀嚼和接触咸味时尤甚,影响食欲、工作、学习。病程一般不超过7—10天,愈合后不留疤痕,但容易复发。一处好后,他处又可发生,间隔时间长短不一。 预防措施: 得了口腔溃疡,经口服一些抗菌消炎药、维生素B2、C,局部敷锡类散、西瓜霜喷剂、云南白药等,短期内即可愈合,另外,要调整生活规律,保证睡眠时间,不疲劳、娱乐过度;注意口腔卫生及饮食营养,多吃新鲜蔬菜、水果;保持心情愉快,消除精神负担;加强身体锻炼,提高机体的抵抗力,如果能做到这些就可以预防口腔溃疡的发生。 >>>下一页更多精彩“关于健康与疾病的论文3篇”
New Development on Research and Application of Microbial Epoxide HydrolasesTang Yanfa, Xu Jianhe, Ye Qin(The State Key Laboratory of Bireactor Engineering, Shanghai 200237)Abstract Enantiopure epoxides, as well as their corresponding vicinal diols, are highly valuable chiral synthons useful for the synthesis of various biologically active molecules. One of the presently emerging approaches is the use of the enantioselective hydrolysis of racemic epoxides using epoxide hydrolases (EHs). In this context, major characteristics, substrate specificities and enantioselectivities of epoxide hydrolases from various microbial sources, such as bacteria and fungi, are words Epoxide hydrolase, Chiral epoxide, Chiral vicinal diol, Biotransformation, Optical resolution摘要 手性环氧化物及邻二醇是一些生物活性物质不对称合成中的重要中间体。应用细菌和真菌产生的环氧化物水解酶不对称水解消旋环氧化物来制备这些物质已引起人们的高度重视。此文对此进行了综述,并对它们的对映选择性进行了评价。关键词 环氧化物水解酶 手性环氧化物 手性邻二醇 生物转化 光学拆分--------------------------------------------------------------------------------微生物环氧化物水解酶的研究与应用新进展唐燕发 许建和 叶勤(华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室 上海 200237) 手性环氧化物及其开环产物邻二醇能与各种亲核试剂反应,因而在手性化合物的合成过程中被广泛应用,是一种重要的有价值的中间体。近年来很多研究小组都对它们的生产方法进行了研究[1],如烯烃的Katsuki-Sharpless不对称环氧化和不对称二羟基化;烯烃的Jacobsen不对称环氧化。另一方面很多利用生物催化合成这类物质的方法已有报道,如水解酶类(特别是脂肪酶和酯酶), a-卤酸脱卤素酶,乳酸脱氢酶或甘油脱氢酶,单加氧酶,过氧化物酶和卤过氧化物酶。以上各种方法有的对底物有特殊要求,有的对映选择性不高,有的需要氧化还原辅酶如NAD(P)H,这些都限制了它们的应用。不依赖于辅因子的环氧化物水解酶[]可以有效地代替以上各种方法,环氧化物水解酶最初是在哺乳动物肝组织的解毒功能研究中被发现,但由于从哺乳动物中得到的这种酶来源有限,故限制了其大规模应用,但近年来发现在一些微生物如细菌、真菌中也存在环氧化物水解酶,有效地解决了这一问题。本文将综述各类细菌和真菌产生的环氧化物水解酶。1 环氧化物水解酶作用机理 酶的一个天冬氨酸残基进攻被酶的一个赖氨酸残基部分质子化的环氧化物的一端形成一个共价结合的二元醇单酯-酶中间体[2,3],酶的组氨酸残基[4]从落到酶活性中的一个水分子中夺取一质子从而产生一个羟基,这个羟基进攻二醇-单酯-酶中间体,水解产生二醇,如图1。 图1 环氧化物水解酶的作用机理图2 环氧化物微生物水解时构型保持和构型反转 水解时有两个不同的途径,如图2。 (1) 羟基进攻取代较少的碳原子,手性中心构型不变(如by Asper- gillus niger)[5]。 (2) 羟基进攻取代较多的碳原子(即手性中心)从而使手性中心构型反转(如by B. sulfurescens)[5]。 在两种途径中,进入的羟基都是以反式立体方式进入的,若环氧环的两碳原子都是手性碳,则羟基进攻的任何位置碳原子的构型都将反转。虽然保持构型不变的第一种方式较普遍,但也有一些构型反转的例子已报道[5-7]。2 细菌产生的环氧化物水解酶 早期美国Illinois大学等小组发现Pseudomonad sp. NRRL 2944[8]、Psedomonas pautida[9]、Bacillus megaterium ATCC 14581[10]中存在环氧化物水解酶,但真正开始对环氧化物水解酶的研究是由奥地利的K. Faber研究小组进行的。他们最初在用Rhodococcus sp. NOVO 409的固定化酶水解腈化合物的研究中发现该酶具有未知的能水解环氧化物的活性。对1,1-二取代环氧化物,当R1为甲基,R2为一长碳链时,对映选择性最高,剩余R-环氧化物和水解产物S-二醇ee值分别为72%和40%;对单取代环氧化物,ee值都很低;而内消旋环氧化物则不能作为底物[11],如图3。 图3 Rhodococcus sp. NOVO 409不对称水解1,1-二取代环氧化物 之后他们[12]筛选了43种菌,其中7种显示活性,即4种细菌:Rhodococcus spp. NCIMB 11216, NCIMB11215 和NCIMB 11540及Corynebacterium sp. UPT 9;3种真菌:Diploida gossypina ATCC 10936, Fusarium solani DSM 62416 和Glomerella Cingulata ATCC 10534。其中第一和第四种细菌对2-环氧辛烷有中等活性,都优先水解R型环氧化物形成R-1,2-二羟基辛烷,但对映选择性很低。NCIMB11540水解2-甲基-1,2-环氧庚烷时产生的S-二醇和剩下的R-环氧化物ee值分别为89%和51%,E值为29。NCIMB 11216[13]水解2-甲基-1,2-环氧庚烷,2-甲基-1,2-环氧壬烷和2-甲基-1,2-环氧十一烷时,产物S-二醇ee值分别高达96%、98%和99%,剩下的R-环氧化物ee值亦分别为71%、25%和55%,E值分别为104、126和200,可见两个取代基差别愈大,选择性愈高,当把甲基改为乙基时,对映选择性E值急剧下降,其纯酶[14]表明该酶不需要辅酶,是一个溶解性的寡酶,分子量为35 kDa,等电点为。催化2-甲基-1,2-环氧庚烷时,最佳温度为30°C,最佳pH为,这个菌可运用于芳樟醇[15](一些植物和果实的香味物质)的合成中。 另有两种菌Rhodococcus equi IFO 3730和Mycobacterium paraffinicum NCIMB 10420[1]对1,1-二取代环氧化物也显示相似的对映选择性,E值大于200,其中第一个菌可应用于昆虫性信息激素(S)-(-)-Frantalin[16]的合成中,在拆分过程中E=39。 最近又发现另外4种菌,Nocardia sp. H8, Nocardia sp. EH1, Nocardia sp. TB1和Rhodococcus ruber DSM 43338[17]对2-甲基-1,2-环氧庚烷也具有很好的选择性(E>200)。以前的情况是若得到的二醇光学活性高,但转化率总是较低,使收率很低,并且剩下的环氧化物光学活性也很低,然而,两种新菌Nocardia sp. EH1和Nocardia sp. TB1对底物的转化率都达到50%,并且剩下的R-环氧化物和形成的S-二醇ee值都大于99%。在长侧链上引入一个芳香基团(即底物为4-苯基-2-甲基-1,2-环氧丁烷)则Nocardia菌对此底物的选择性急剧降低(EH1, E=12; TB1, E=13)。若酶水解后,再加酸处理,即两步反应在一起连续进行,则得到同一种构型的二醇[18,19],收率都大于90%,ee值都大于99%。从Nocardia sp. EH1中提取的粗酶[20,21]水解顺式2,3-环氧庚烷,得到单一的产物(2R,3R)-2,3-二羟基庚烷,收率为79%,ee值为91%。两种异构体的水解都发生在分子中构型为S的碳原子上,故得到(2R,3R)-二醇这一种产物。此粗酶固定化[22]于DEAE-Cellulose后,酶的对映选择性只有很小的下降,但酶活提高了1倍多(为原来的225%),最佳温度可从35°C提高到45°C,重复反应5次后,酶活仍有55%。纯化后得到的纯酶[23]表明该酶不需要辅酶,是一种寡酶,分子量为34kDa,最佳pH为8~9。 以上所研究的细菌酶都显示出相似的对映选择性,比如它们都优先水解S-2-甲基-1,2-环氧烷烃,Faber等还分离到了另外两种具有相反对映选择性的菌株,即Mycoplana rubra和"Rot" [24],第二种菌在分类学上还没有确定。对1,1-二取代环氧化物都优先水解R型,但对映选择性都不高。 Faber所研究的环氧化物水解酶都属于组成型酶,它们对2-甲基-2-烷基环氧化物等具有分支的末端1,2-环氧化物具有很高的对映选择性,但对于无分支的末端1,2-环氧化物只有很低的对映选择性,并且不水解内消旋环氧化物,而南非Botes等[25]应用Chryseomonas luteola拆分1,2-环氧辛烷,剩余的S-环氧化物和形成的R-二醇ee值分别为98%和86%,这是到目前为止首次报道在细菌中存在的对末端1,2-环氧化物具有很高对映选择性的环氧化物水解酶。 1995年英国Carter 和Leak [26]分离到一株菌Corynebacterium sp. C12, 所产环氧化物水解酶为诱导型酶。Archer等[27]应用此菌拆分1-甲基-1,2-环己烯环氧化物,有很好的对映选择性,得到(1R,2S)环氧化物,(收率30%, ee>99%)和(1S,2S)-1-甲基-1,2-二羟基环己烷(收率42% , 89% ee)。若随后再用酸水解剩下的环氧化物,则两步串级反应就得到单一的(1S,2S)-二醇产物(收率80%, ee>95%)。这种诱导型酶的底物特异性范围较小,只对与诱导物相关的底物有相对较高的活性。分离得到的纯酶[28]表明该酶是一种聚合酶,其亚单位分子量为43140Da。 1989年荷兰Van den Wijingard等[29]从淡水沉淀物富集培养液中分离得到革兰氏阴性菌Pseudomonas sp. AD1,所产环氧化物水解酶也为诱导型酶。纯化[30,31]后表明该酶是一种寡酶,分子量是35kDa,该酶能水解表氯醇、表溴醇、环氧辛烷及苯乙烯环氧化物。基因克隆后在E. coli中表达[32]的重组酶水解苯乙烯环氧化物和对氯苯乙烯环氧化物[33]时对映选择性分别为和。Rink等[34]研究了其催化机理。除此之外,日本Nakamura等[35,36]发现在Corynebacterium sp. N-1074中存在两种环氧化物水解酶(IIa, IIb)也能降解表氯醇,其中酶IIb具有较高的对映选择性。 1999年荷兰Van Der Werf等报道[37]发现了一类新的产生于Rhodococcus erythropolis DCL 14的环氧化物水解酶。单萜能诱导该菌产酶,该酶是一种寡酶,分子量为17kDa,不需辅酶,在pH=7和50°C时酶活最高。只有柠檬烯-1,2-环氧化物,1-甲基-1,2-环己烯环氧化物,环己烯环氧化物和茚环氧化物可作为其底物。水解1-甲基-1,2-环己烯环氧化物时对映选择性同Corynebacterium sp. C12[27]相反,但两种情况下都得到(1S,2S)-二醇,说明该酶具有不同的催化机理。 从以上的综述可以看出,含有环氧化物水解酶的细菌比五六年前所认为的要普遍的多,这些细菌分别属于Pseudomonas, Rhodococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Mycoplana,“Rot”, Bacillus, Agrobacterium, Xanthobacter及Chryseomonas 等,其中Rhodococcus sp. NCIMB 11216, Nocardia sp. EH1 和Nocardia sp. TB1对2-甲基-2-烷基环氧化物等具有分支的末端1,2-环氧化物具有很高的对映选择性;Chryseomonas luteola对无分支的脂肪族末端1,2-环氧化物具有特别高的对映选择性。底物结构与酶的对映选择性的关系才刚被探讨,只有当底物具有严格的取代方式时,才具有高对映选择性。同单取代环氧化物相比,C-2位的甲基对对映选择性有重要的作用,然而,当甲基变为乙基后就丧失了对映选择性,这表明存在着一个相当严密的活性位点,只有一部分底物能符合它。大多数酶对被测试的底物显示相同程度的对映选择性,甚至对单取代和双取代环氧化物显示相似的对映选择性的变化,这些相似性表明这些酶在进化上是具有联系的。相信随着研究的深入,会有更多的有关这方面的研究报道。组成型酶对1,1-二取代环氧化物具有较高的对映选择性,但比活力都不高;而诱导型酶虽然比活力较高,但仅对有限的底物有活力。盼望在不久的将来可运用基因工程技术来解决这一问题。3 真菌产生的环氧化物水解酶 虽然早期日本Suzuki等[38]和美国Kolattukudy[39]等发现真菌Helminthosporum sativum和Fusariun solani pis中存在环氧化物水解酶,但真正集中研究真菌环氧化物水解酶是由法国Furstoss等首先进行的。他们发现Aspergillus niger LCP 521能不对称水解香叶醇衍生物,制备Bower's compound[40](一种保幼激素类似物);还可以选择性地水解非对映的8,9-环氧柠檬烯立体异构体,制备Bisabolol的4种天然立体异构体[41]。 1993年Furstoss等[5]报道了Aspergillus niger水解苯乙烯环氧化物剩下S-苯乙烯环氧化物(收率23%, 96% ee),另一种菌Beauveria sulfurescens水解苯乙烯环氧化物具有良好的互补对映选择性,给出R-苯乙烯环氧化物(收率19%, 98% ee),两种菌都产生同样的R-二醇,[18O]标记实验[42]结果表明A. niger水解发生于C-2,构型不变,而B. sulfurescens水解发生于C-1,构型反转。若在一个反应器中,同时用这两种菌水解苯乙烯环氧化物消旋物,则得到单一的二醇产物R-1-苯基-1,2-二羟基乙烷,收率92%,ee值为89%。在水解一系列取代苯乙烯环氧化物[43](底物结构如图4)时若苄位引入一个甲基如2就降低了A. niger的对映选择性,剩余S-环氧化物和R-二醇ee值分别为73%和32%;若在b位有取代如3-7,则都不能作为酶的底物。 图4 与A. niger 和 B. sulfurescens 反应的底物 B. sulfurescens水解a -甲基苯乙烯环氧化物2时对映选择性不高;水解顺式-b -甲基苯乙烯环氧化物3形成的(1R,2R)-二醇在所有转化率下几乎都光学纯,而剩下的(1R,2S)-环氧化物在所有转化率下ee值都很低(20%);b ,b -二甲基苯乙烯环氧化物5不能作为B. sulfurescens的底物;水解茚环氧化物6和1,2-环氧四氢奈7后剩余的(1R,2S)- 环氧化物光学纯度很高(ee>98%);水解反式-b -甲基苯乙烯环氧化物4产生的(1R,2R)-环氧化物和(1R,2S)-二醇收率(分别为30%和38%)和ee值(分别为98%和90%)都很好,它是唯一在转化率接近50%时,剩余的环氧化物和二醇产物光学纯度都很高的底物,但反式-环氧化物的对映选择性水解在文献中少有报道。 对一系列对位取代苯乙烯环氧化物[44],A. niger都仍优先水解R-环氧化物形成R-二醇,剩余S-环氧化物ee值都大于96%,收率28%~38%。水解对硝基苯乙烯环氧化物时,若随后进行酸水解[45],则得到单一的R-二醇(收率94%, 80% ee),可用于制备b-肾上腺素阻断剂(R)-Nifenalol。酶水解时,若用粗酶[46,47]代替菌丝体,DMSO是抑制影响最小的一种助溶剂,反应后剩下的S-环氧化物ee值可达97%,转化率为47%,对映选择性也很高(E=41),底物浓度可提高到330mmol/L()而不影响ee值,因此这个方法在制备规模的环氧化物拆分上很有用。B. sulfurescens仍显示互补的对映选择性,当取代基是-H, -CH3, -F, -Br时,水解剩余的R-环氧化物ee值都大于96%,除对硝基苯乙烯环氧化物外,水解所形成的二醇仍都具有R构型,给电子基团如p-CH3,使反应速度增加4倍,而吸电子基团不仅降低反应速率还降低对映选择性,这两种现象都显示有酸催化过程存在,并且在过渡态时有碳正离子存在。 另外,A. niger还可以对映选择性地水解对溴-α-甲基苯乙烯环氧化物[48]和缩水甘油环缩醛衍生物[49]。该酶已进行了优化生产[50],纯化酶[51]表明该酶由4个相同亚基组成,每个亚基分子量为45kDa,40°C和pH=时酶活最高。 除此之外,韩国Choi[52]也筛选得到另一株A. niger;英国Grogan[53]也发现另一株真菌Beauveria densa CMC 3240,都可以不对称水解苯乙烯环氧化物。 1998年Furstoss等[54,55]用单取代、1,1-二取代、反式-1,2-二取代、顺式-1,2-二取代环氧化物作为底物对42种真菌进行筛选,得到7株有一定对映选择性的菌种,即A. niger LCP 521, A. terreus CBS 116-46, B. bassina ATCC 7159, C. globosum LCP 679, Cun. elegans LCP 1543,M. isabellina ATCC 42613, Syncephalastrum racemosum MUCL 28766。 对每一类底物几乎都可以用一二个菌水解得到光学纯的对映体,结果如表1。在用Syncephalastrum racemosum无细胞提取物[56]水解一系列对位取代苯乙烯环氧化物时,若对位是给电子基团如甲基有利于苄位(a位)进攻,若对位是吸电子基团如硝基则有利于β位进攻,决定反应速率的步骤是氧环的断裂,并且是第一次揭示出在反应过程中很可能存在着环氧化物的酸活化机理。表1 几种真菌对脂肪族环氧化物的不对称水解 底物 菌种 环氧化物收率/% ee/% 二醇收率/% ee/% 1,2-环氧辛烷 M. isabellina 18 97(S) 54 35(R) 2-甲基-1,2-环氧庚烷 A. niger 22 99(S) 62 32(R) 反式-1-甲基-1,2-环氧庚烷 C. globosum 12 97(1S,2S) 60 78(1R,2S) 反式-1-甲基-1,2-环氧庚烷 M. isabellina 11 98(1R,2R) 62 59(1R,2S) 顺式-1-甲基-1,2-环氧庚烷 C. globosum 8 97(1R,2S) 59 58(1R,2R) 1995年美国Merck研究人员[57]在80种真菌中筛选到2株能产生几乎光学纯(100% ee,但收率很低,只有14%)(1S,2R)-茚环氧化物(是HIV蛋白酶抑制剂MK639侧链的前体,是一个有价值的手性合成子)的真菌,即Diploida gossipina ATCC 16391和Lasiodiploa theobro- mae MF5215,另两种菌能产生光学纯度相当好(91% ee)的另一种对映异构体(1R,2S)-茚环氧化物,即Gilmaniella humicola MF 5363和Alentaria tenius MF 4352。第一种菌可用于制备规模的拆分。 图5 与Rhodotorula glutinis反应的底物 1997年荷兰Weijers等[58,59]发现Rhodotorula glutinis(一种酵母菌)可以水解一系列芳基取代、烷基取代和脂环族环氧化物,并具有较好的对映选择性,如图5。水解芳基取代环氧化物1, 4, 8,剩余环氧化物ee值大于98%,收率可高达48%;末端、中间、顺式和反式环氧化物水解得到的二醇ee值经常高达98%;可以高对映选择性水解内消旋环氧化物9和10,相应的二醇产物ee值分别可达98%和90%;(-)-柠檬烯环氧化物11的水解具有很高的非对映体选择性,剩余(1S, 2R,4S)-环氧化物,并产生(1R,2R,4S)-二醇产物(收率好,ee>98%);对脂肪族末端1,2-环氧化物,当底物的链长具有6个以上碳原子时,酶活较高,对1,2-环氧庚烷和1,2-环氧己烷都可获得较高的对映选择性,对后者,剩余S-环氧化物和产物R-二醇ee值分别为98%和83%,收率分别为48%和47%,E值可达84,但此菌水解1,2-环氧辛烷时对映选择性相对较低,这促使作者以此化合物作为底物,对187株酵母菌进行了筛选[60],虽然很多菌对此底物有活性,但具有一定对映选择性的菌很少,只有一些担子菌包括Trichosporon、Rhodotorula和Rhodosporidium具有较高的对映选择性,其中Rhodotorula araucariae CBS 6031和Rhodosporidium toruloides CBS 0349这两种菌既具有活性又具有较高的对映选择性(E值分别大于200和100),水解时都是优先水解R-环氧化物,生成R-二醇,作者应用这两种菌进行了制备规模的拆分,把环氧化物的浓度提高500mmol/L,无明显不良影响,反应速率只分别下降了14%和16%。 除以上这些真菌外,Faber等筛选得到的3种真菌[12](见细菌部分),Corynosporium cassiieda [61]和两种暗色真菌Ulocladium atrum CMC 3280及Zopfiella karachiensis CMC 3284[62]中也存在环氧化物水解酶,但对映选择性较低。 真菌环氧化物水解酶一般是组成型酶,可以用普通碳源大规模培养生产。它们具有相对较广的底物范围,对芳香族、取代脂环族和无分支的脂肪族末端1,2-环氧化物具有特别高的对映选择性。同细菌一样,含有环氧化物水解酶的真菌也比五六年前认为的多,这些真菌分别属于Helminthosporum, Fusarium, Aspergillus, Beauveria, Cunning- hamella, Syncephalastrum, Candida, Diploida, Lasiodiploida, Gilmaniella, Alentaria, Pleurotus, Rhodotorula, Trichosporon, Rhodosporidium, Glo-merella, Corynosporium,Ulocladium, Zopfiella, Saccharomyces等。4 结语 目前含有环氧化物水解酶的细菌和真菌的获得仍然是通过从已知菌种中筛选(组成型酶)[1,12,17,54,55,57,60]和从土壤中分离(诱导型酶)[26,29,37,52]。在一些真核生物生物异源物质特别是芳香族化合物的生物降解过程中和一些原核生物烯烃的生物利用过程中,环氧化物及其邻二醇都作为重要的中间体,这揭示出在这些生物中都存在着环氧化物水解酶,有利于对新菌种的发现。我室已从土壤中分离到一株Bacillus sp.,水解缩水甘油苯基醚时优先R-环氧化物产生R-二醇,并具有较高的对映选择性(E=),这是到目前为在止对这个底物对映选择性最高的微生物。微生物环氧化物水解酶可通过微生物发酵培养大量获得,可以设想,在不久的将来具有较高对映选择性的微生物环氧化物水解酶必可应用于工业生产上,通过拆分价格较便宜的消旋环氧化物来制备光学纯的环氧化物及邻二醇
腐乳是我国独具民族特色的大豆发酵食品,具有独特的风味,蛋白质含量极其丰富,是一种质构颇似软干酪的植物蛋白食品.腐乳生产过程中色、香、味、体的形成都与微生物的作用密切相关.本文概述了腐乳生产用主要出发菌株产蛋白酶的酶学性质,并综述了微生物蛋白酶在腐乳生产中的应用研究进展.
微生物环氧化物水解酶的研究与应用新进展 唐燕发 许建和 叶勤 (华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室 上海 200237) 手性环氧化物及其开环产物邻二醇能与各种亲核试剂反应,因而在手性化合物的合成过程中被广泛应用,是一种重要的有价值的中间体。近年来很多研究小组都对它们的生产方法进行了研究[1],如烯烃的Katsuki-Sharpless不对称环氧化和不对称二羟基化;烯烃的Jacobsen不对称环氧化。另一方面很多利用生物催化合成这类物质的方法已有报道,如水解酶类(特别是脂肪酶和酯酶), a-卤酸脱卤素酶,乳酸脱氢酶或甘油脱氢酶,单加氧酶,过氧化物酶和卤过氧化物酶。以上各种方法有的对底物有特殊要求,有的对映选择性不高,有的需要氧化还原辅酶如NAD(P)H,这些都限制了它们的应用。不依赖于辅因子的环氧化物水解酶[]可以有效地代替以上各种方法,环氧化物水解酶最初是在哺乳动物肝组织的解毒功能研究中被发现,但由于从哺乳动物中得到的这种酶来源有限,故限制了其大规模应用,但近年来发现在一些微生物如细菌、真菌中也存在环氧化物水解酶,有效地解决了这一问题。本文将综述各类细菌和真菌产生的环氧化物水解酶。 1 环氧化物水解酶作用机理 酶的一个天冬氨酸残基进攻被酶的一个赖氨酸残基部分质子化的环氧化物的一端形成一个共价结合的二元醇单酯-酶中间体[2,3],酶的组氨酸残基[4]从落到酶活性中的一个水分子中夺取一质子从而产生一个羟基,这个羟基进攻二醇-单酯-酶中间体,水解产生二醇,如图1。 图1 环氧化物水解酶的作用机理 图2 环氧化物微生物水解时构型保持和构型反转 水解时有两个不同的途径,如图2。 (1) 羟基进攻取代较少的碳原子,手性中心构型不变(如by Asper- gillus niger)[5]。 (2) 羟基进攻取代较多的碳原子(即手性中心)从而使手性中心构型反转(如by B. sulfurescens)[5]。 在两种途径中,进入的羟基都是以反式立体方式进入的,若环氧环的两碳原子都是手性碳,则羟基进攻的任何位置碳原子的构型都将反转。虽然保持构型不变的第一种方式较普遍,但也有一些构型反转的例子已报道[5-7]。 2 细菌产生的环氧化物水解酶 早期美国Illinois大学等小组发现Pseudomonad sp. NRRL 2944[8]、Psedomonas pautida[9]、Bacillus megaterium ATCC 14581[10]中存在环氧化物水解酶,但真正开始对环氧化物水解酶的研究是由奥地利的K. Faber研究小组进行的。他们最初在用Rhodococcus sp. NOVO 409的固定化酶水解腈化合物的研究中发现该酶具有未知的能水解环氧化物的活性。对1,1-二取代环氧化物,当R1为甲基,R2为一长碳链时,对映选择性最高,剩余R-环氧化物和水解产物S-二醇ee值分别为72%和40%;对单取代环氧化物,ee值都很低;而内消旋环氧化物则不能作为底物[11],如图3。 图3 Rhodococcus sp. NOVO 409不对称水解1,1-二取代环氧化物 之后他们[12]筛选了43种菌,其中7种显示活性,即4种细菌:Rhodococcus spp. NCIMB 11216, NCIMB11215 和NCIMB 11540及Corynebacterium sp. UPT 9;3种真菌:Diploida gossypina ATCC 10936, Fusarium solani DSM 62416 和Glomerella Cingulata ATCC 10534。其中第一和第四种细菌对2-环氧辛烷有中等活性,都优先水解R型环氧化物形成R-1,2-二羟基辛烷,但对映选择性很低。NCIMB11540水解2-甲基-1,2-环氧庚烷时产生的S-二醇和剩下的R-环氧化物ee值分别为89%和51%,E值为29。NCIMB 11216[13]水解2-甲基-1,2-环氧庚烷,2-甲基-1,2-环氧壬烷和2-甲基-1,2-环氧十一烷时,产物S-二醇ee值分别高达96%、98%和99%,剩下的R-环氧化物ee值亦分别为71%、25%和55%,E值分别为104、126和200,可见两个取代基差别愈大,选择性愈高,当把甲基改为乙基时,对映选择性E值急剧下降,其纯酶[14]表明该酶不需要辅酶,是一个溶解性的寡酶,分子量为35 kDa,等电点为。催化2-甲基-1,2-环氧庚烷时,最佳温度为30°C,最佳pH为,这个菌可运用于芳樟醇[15](一些植物和果实的香味物质)的合成中。 另有两种菌Rhodococcus equi IFO 3730和Mycobacterium paraffinicum NCIMB 10420[1]对1,1-二取代环氧化物也显示相似的对映选择性,E值大于200,其中第一个菌可应用于昆虫性信息激素(S)-(-)-Frantalin[16]的合成中,在拆分过程中E=39。 最近又发现另外4种菌,Nocardia sp. H8, Nocardia sp. EH1, Nocardia sp. TB1和Rhodococcus ruber DSM 43338[17]对2-甲基-1,2-环氧庚烷也具有很好的选择性(E>200)。以前的情况是若得到的二醇光学活性高,但转化率总是较低,使收率很低,并且剩下的环氧化物光学活性也很低,然而,两种新菌Nocardia sp. EH1和Nocardia sp. TB1对底物的转化率都达到50%,并且剩下的R-环氧化物和形成的S-二醇ee值都大于99%。在长侧链上引入一个芳香基团(即底物为4-苯基-2-甲基-1,2-环氧丁烷)则Nocardia菌对此底物的选择性急剧降低(EH1, E=12; TB1, E=13)。若酶水解后,再加酸处理,即两步反应在一起连续进行,则得到同一种构型的二醇[18,19],收率都大于90%,ee值都大于99%。从Nocardia sp. EH1中提取的粗酶[20,21]水解顺式2,3-环氧庚烷,得到单一的产物(2R,3R)-2,3-二羟基庚烷,收率为79%,ee值为91%。两种异构体的水解都发生在分子中构型为S的碳原子上,故得到(2R,3R)-二醇这一种产物。此粗酶固定化[22]于DEAE-Cellulose后,酶的对映选择性只有很小的下降,但酶活提高了1倍多(为原来的225%),最佳温度可从35°C提高到45°C,重复反应5次后,酶活仍有55%。纯化后得到的纯酶[23]表明该酶不需要辅酶,是一种寡酶,分子量为34kDa,最佳pH为8~9。 以上所研究的细菌酶都显示出相似的对映选择性,比如它们都优先水解S-2-甲基-1,2-环氧烷烃,Faber等还分离到了另外两种具有相反对映选择性的菌株,即Mycoplana rubra和"Rot" [24],第二种菌在分类学上还没有确定。对1,1-二取代环氧化物都优先水解R型,但对映选择性都不高。 Faber所研究的环氧化物水解酶都属于组成型酶,它们对2-甲基-2-烷基环氧化物等具有分支的末端1,2-环氧化物具有很高的对映选择性,但对于无分支的末端1,2-环氧化物只有很低的对映选择性,并且不水解内消旋环氧化物,而南非Botes等[25]应用Chryseomonas luteola拆分1,2-环氧辛烷,剩余的S-环氧化物和形成的R-二醇ee值分别为98%和86%,这是到目前为止首次报道在细菌中存在的对末端1,2-环氧化物具有很高对映选择性的环氧化物水解酶。 1995年英国Carter 和Leak [26]分离到一株菌Corynebacterium sp. C12, 所产环氧化物水解酶为诱导型酶。Archer等[27]应用此菌拆分1-甲基-1,2-环己烯环氧化物,有很好的对映选择性,得到(1R,2S)环氧化物,(收率30%, ee>99%)和(1S,2S)-1-甲基-1,2-二羟基环己烷(收率42% , 89% ee)。若随后再用酸水解剩下的环氧化物,则两步串级反应就得到单一的(1S,2S)-二醇产物(收率80%, ee>95%)。这种诱导型酶的底物特异性范围较小,只对与诱导物相关的底物有相对较高的活性。分离得到的纯酶[28]表明该酶是一种聚合酶,其亚单位分子量为43140Da。 1989年荷兰Van den Wijingard等[29]从淡水沉淀物富集培养液中分离得到革兰氏阴性菌Pseudomonas sp. AD1,所产环氧化物水解酶也为诱导型酶。纯化[30,31]后表明该酶是一种寡酶,分子量是35kDa,该酶能水解表氯醇、表溴醇、环氧辛烷及苯乙烯环氧化物。基因克隆后在E. coli中表达[32]的重组酶水解苯乙烯环氧化物和对氯苯乙烯环氧化物[33]时对映选择性分别为和。Rink等[34]研究了其催化机理。除此之外,日本Nakamura等[35,36]发现在Corynebacterium sp. N-1074中存在两种环氧化物水解酶(IIa, IIb)也能降解表氯醇,其中酶IIb具有较高的对映选择性。 1999年荷兰Van Der Werf等报道[37]发现了一类新的产生于Rhodococcus erythropolis DCL 14的环氧化物水解酶。单萜能诱导该菌产酶,该酶是一种寡酶,分子量为17kDa,不需辅酶,在pH=7和50°C时酶活最高。只有柠檬烯-1,2-环氧化物,1-甲基-1,2-环己烯环氧化物,环己烯环氧化物和茚环氧化物可作为其底物。水解1-甲基-1,2-环己烯环氧化物时对映选择性同Corynebacterium sp. C12[27]相反,但两种情况下都得到(1S,2S)-二醇,说明该酶具有不同的催化机理。 从以上的综述可以看出,含有环氧化物水解酶的细菌比五六年前所认为的要普遍的多,这些细菌分别属于Pseudomonas, Rhodococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Mycoplana,“Rot”, Bacillus, Agrobacterium, Xanthobacter及Chryseomonas 等,其中Rhodococcus sp. NCIMB 11216, Nocardia sp. EH1 和Nocardia sp. TB1对2-甲基-2-烷基环氧化物等具有分支的末端1,2-环氧化物具有很高的对映选择性;Chryseomonas luteola对无分支的脂肪族末端1,2-环氧化物具有特别高的对映选择性。底物结构与酶的对映选择性的关系才刚被探讨,只有当底物具有严格的取代方式时,才具有高对映选择性。同单取代环氧化物相比,C-2位的甲基对对映选择性有重要的作用,然而,当甲基变为乙基后就丧失了对映选择性,这表明存在着一个相当严密的活性位点,只有一部分底物能符合它。大多数酶对被测试的底物显示相同程度的对映选择性,甚至对单取代和双取代环氧化物显示相似的对映选择性的变化,这些相似性表明这些酶在进化上是具有联系的。相信随着研究的深入,会有更多的有关这方面的研究报道。组成型酶对1,1-二取代环氧化物具有较高的对映选择性,但比活力都不高;而诱导型酶虽然比活力较高,但仅对有限的底物有活力。盼望在不久的将来可运用基因工程技术来解决这一问题。 3 真菌产生的环氧化物水解酶 虽然早期日本Suzuki等[38]和美国Kolattukudy[39]等发现真菌Helminthosporum sativum和Fusariun solani pis中存在环氧化物水解酶,但真正集中研究真菌环氧化物水解酶是由法国Furstoss等首先进行的。他们发现Aspergillus niger LCP 521能不对称水解香叶醇衍生物,制备Bower's compound[40](一种保幼激素类似物);还可以选择性地水解非对映的8,9-环氧柠檬烯立体异构体,制备Bisabolol的4种天然立体异构体[41]。 1993年Furstoss等[5]报道了Aspergillus niger水解苯乙烯环氧化物剩下S-苯乙烯环氧化物(收率23%, 96% ee),另一种菌Beauveria sulfurescens水解苯乙烯环氧化物具有良好的互补对映选择性,给出R-苯乙烯环氧化物(收率19%, 98% ee),两种菌都产生同样的R-二醇,[18O]标记实验[42]结果表明A. niger水解发生于C-2,构型不变,而B. sulfurescens水解发生于C-1,构型反转。若在一个反应器中,同时用这两种菌水解苯乙烯环氧化物消旋物,则得到单一的二醇产物R-1-苯基-1,2-二羟基乙烷,收率92%,ee值为89%。在水解一系列取代苯乙烯环氧化物[43](底物结构如图4)时若苄位引入一个甲基如2就降低了A. niger的对映选择性,剩余S-环氧化物和R-二醇ee值分别为73%和32%;若在b位有取代如3-7,则都不能作为酶的底物。 图4 与A. niger 和 B. sulfurescens 反应的底物 B. sulfurescens水解a -甲基苯乙烯环氧化物2时对映选择性不高;水解顺式-b -甲基苯乙烯环氧化物3形成的(1R,2R)-二醇在所有转化率下几乎都光学纯,而剩下的(1R,2S)-环氧化物在所有转化率下ee值都很低(20%);b ,b -二甲基苯乙烯环氧化物5不能作为B. sulfurescens的底物;水解茚环氧化物6和1,2-环氧四氢奈7后剩余的(1R,2S)- 环氧化物光学纯度很高(ee>98%);水解反式-b -甲基苯乙烯环氧化物4产生的(1R,2R)-环氧化物和(1R,2S)-二醇收率(分别为30%和38%)和ee值(分别为98%和90%)都很好,它是唯一在转化率接近50%时,剩余的环氧化物和二醇产物光学纯度都很高的底物,但反式-环氧化物的对映选择性水解在文献中少有报道。 对一系列对位取代苯乙烯环氧化物[44],A. niger都仍优先水解R-环氧化物形成R-二醇,剩余S-环氧化物ee值都大于96%,收率28%~38%。水解对硝基苯乙烯环氧化物时,若随后进行酸水解[45],则得到单一的R-二醇(收率94%, 80% ee),可用于制备b-肾上腺素阻断剂(R)-Nifenalol。酶水解时,若用粗酶[46,47]代替菌丝体,DMSO是抑制影响最小的一种助溶剂,反应后剩下的S-环氧化物ee值可达97%,转化率为47%,对映选择性也很高(E=41),底物浓度可提高到330mmol/L()而不影响ee值,因此这个方法在制备规模的环氧化物拆分上很有用。B. sulfurescens仍显示互补的对映选择性,当取代基是-H, -CH3, -F, -Br时,水解剩余的R-环氧化物ee值都大于96%,除对硝基苯乙烯环氧化物外,水解所形成的二醇仍都具有R构型,给电子基团如p-CH3,使反应速度增加4倍,而吸电子基团不仅降低反应速率还降低对映选择性,这两种现象都显示有酸催化过程存在,并且在过渡态时有碳正离子存在。
皮肤性病科护理教学的几点体会 皮肤护理课包括的专业理论知识多,专业操作技能广泛,学院 非常重视基础护理和临床护理教学,所以要上好一堂生动的、高质量 的皮肤护理课,教师的教学方法是关键。 皮肤科患者由于某些疾病病程较长,影响病人的生活质量,病 人心理压力较大,且疾病表现在外,视觉上难以被旁人接受,更增加 了病人的心理负担,在皮肤护理教学中,学生往往有怕脏、怕传染的 心理而影响其学习的积极性, 故在临床护理教学中既要让护理学生学 好皮肤病的基础理论, 又要做好病人的基础护理, 使病人舒适的同时, 也要注重与病人的交流,缓解病人的心理压力,放松心情接受治疗, 促进疾病的痊愈。现将皮肤科护理教学体会总结如下。 1 培养和激发护理学生学习的兴趣 由于皮肤病总论概念性强,内容较单调。皮肤科外用药物多种 多样,为提高学生学习热情,带教时笔者将本科内容与日常生活紧密 联系起来,以此来调动学生的积极性。例如,在给学生展示外用药物 实物剂型时,先给学生观看美容霜、防晒霜、珍珠霜等,然后讲解其 组成、作用、适应证、用法及注意事项。在学习外用药物的剂型时, 先给学生拿一瓶水——溶液剂型,一袋炉甘石粉——粉剂,然后将炉 甘石粉倒入水中,形成洗剂,形象、生动地帮助学生记忆,从而激发 了学生的学习兴趣。皮肤专科护理操作较多,如湿敷、封包、封闭及 对创面处理等,应给予更多的耐心和讲解,可在操作示范后让护生从 简单到复杂操作[1-2],鼓励护生将自己所学知识运用到临床,自己先 寻找护理的方法。这样不但加深对皮肤科护理知识的理解,同时又能 有机地复习已学过的有关知识,使学习气氛活跃。 2 选课教学,教学相长 教学过程包括教和学两个方面,是教和学的辨证统一。 传统的临床医学教学模式强调以传授知识、 经验和技能为目的, 有利于教师把握教学方向,突出重点,其优点是很明显的,但也存在 不少缺陷,如教学方法过死,教师授课中存在知识的灌输,这种灌输 式教学方式容易养成学生仅仅接受现成知识,被动学习的习惯。如此 培养出来的医学生可能基础理论和基本技能较好, 而创新精神和创造 能力不足,缺乏临床应对问题、解决问题的能力。而皮肤护理的学生 在实际的临床工作中要不断面对各种皮损, 甚至是几种皮损集中在同 一个体身上,学生能否运用所学知识正确分析解决问题.如果不能学 生就没有积极性,就很难达到预期的目的。实践证明,根据教学大纲 和教学内容,选几节课,让学生讲讲,设置一定的情景,以直观、形象、 生动的方式,使学生融入到特定的情景中去,引导学生参与教学的全过 程,加深护生对系统理论的深刻理解和对实际操作的感性认识,设身 处地地思考问题,解决问题[3]。这样做不仅使讲课学生得到了锻炼, 其他同学听起来亲切、 可信, 而且学生的讲课方法对教师也很有启发, 有利于教师改进教法。 3 充分利用多种教学方法 在皮肤性病学授课过程中充满了大量形态的描述,许多皮肤病 难以用语言、文字描述清楚。而皮肤性病中绝大多数疾病都有比较特 异的皮损,皮损的性质、形态、分布、排列是疾病诊断的重要依据, 所以对皮损的掌握就显得尤为重要。因此。笔者合理安排教时间,尽 量在讲完典型临床表现之后, 即时给学生观看典型皮疹的图谱或者是 电视录像、幻灯片等,然后根据典型临床表现导出该病护理要点。例 如。天疱疮的患者可能有水疱、脓疱、糜烂、渗出、结痂等多种皮损, 讲完后利用 3~5 分钟导入病例,请学生分析后说出其护理诊断和护 理要点。由理论联系实际,学生学习热情高涨,发言积极,最后由教 师总结、矫正。 4 注重沟通技巧与合作能力的培养 随着现代护理学的发展,护理模式由“以疾病为中心”的功能 护理模式发展为“以病人为中心”的整体护理模式,护理服务对象不 仅包括病人,还包括健康人群。新的护理模式对现代护理的教育手段 和教育方法提出了更新、更高的要求[4]。要取得患者的信任和配合, 掌握沟通技巧,加强心理护理,体现人文关怀,才能收集第一手的临 床病例资料,这光靠良好的服务是不够的,因此要教会护生如何与患 者进行沟通,例如:在进行荨麻疹病例分析时,强调除了要告知患者 不要进食鱼、虾、蛋等过敏食物,还应与家属交往、沟通,不予患者 进食该类食物,避免一切可疑的诱发因素;面对病情比较特殊的如性 病患者,要事先准备好良好的沟通环境,在尽量没有第三者在场的情 况下进行沟通,解除思想顾虑,告诉患者要将病情如实告知医务人员 才能尽快治愈疾病,告知性伴侣应禁止性生活、注意隔离污染物。在 取得患者信任以后,对患者进行健康教育,指导患者生活注意事项, 使患者坚持治疗,取得事半功倍的效果[5]。 参考文献: [1] 石 英 . 提 高 护 生 临 床 教 学 质 量 之 我 见 [J]. 局 解 手 术 学 杂 志,2003,12(1):6-7 .[2]林雪峰,刘凤琴.皮肤科护理带教模式的改革初探[J].哈尔滨 医药,2002,22(5):97. [3]王长远,秦俭,王晶,孙长怡.情景教学法在急诊心肺复苏教学 中的应用[J].实用预防医学,2007,6(3):927-928. [4]张瑞莹,孙亚男,刘君,等.在《基础护理学》教学中运用任务驱 动教学法的方法探究[J].中华护理教育,2008,5(3):109-110. [5] 孙 晓 英 . 皮 肤 科 护 理 带 教 方 法 探 讨 [J]. 卫 生 职 业 教 育,2004,19:139.
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