天然产物化学论文范文
时间：2023-03-24 00:29:00
导语：如何才能写好一篇天然产物化学论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：O621.3 文献标识码：A
天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学与物理方法为手段研究生物二次代谢的提取、分离、结构、功能、生物合成与修饰及其用途的一门学科[1]。研究内容是各类天然产物的化学成分、结构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定以及生物合成途径。并根据已阐明的结构成分，按植物亲缘关系在植物界中探寻同类成分，以扩大植物的药用资源，发掘新的有效成分；研究有效成分在植物w中随生长季节、时间的变化情况等。天然产物有效成分主要来自于植物、动物、矿物、微生物和海洋生物，其中以植物来源为主，种类繁多[2]。以中草药为例，仅《本草纲目》（明，李时珍）中就记载1892种。《本草纲目拾遗》（清，赵学敏）又补充1021种[3]。相信随着科学技术的进步，这个数字还会不断变化、发展。天然化合物结构复杂多样，天然产物化学成分研究又涉及到很多学科的知识，因而，学生普遍感到这门课程比较抽象和枯燥，较难理解和掌握，造成学生产生厌学和抵触情绪。我们在天然产物化学课程教学实践中，注重理论与实践的有机结合，从多个角度进行改革与尝试，取得了较好的教学效果。
1. 教学方法
1.1 讲授的原则是“应用式的讲解”
在本课程中需要学习的内容很多，知识面也很广，属于一门应用学科。讲授的原则是“应用式的讲解、够用”。因此，在教学过程中前期的课程及本课程的内容需要一个全面的了解，内容上的取舍要做到心中有数，重复的内容直接省去，如：色谱分析法在《分析化学》课程中已经学过，所以在该课的教学中，讲授各类天然产物化学成分的色谱检识方法时，可进行应用式的讲解。这样，在教学时间有限的情况下，可以高效的完成教学目标。
1.2 丰富内容增加学生学习兴趣方法
天然产物化学这门课本身比较枯燥泛味，难懂，学生在学习时很难产生兴趣，所以在学习这一类专业时，可以充分运用多媒体工具，爱课件中加入原植物、药材的图片，借助多媒体工具将天然产物的性状展示出来。通过图片来吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣、加深对各种天然产物的印象。在学习一些重要的产物时，可以介绍它的发现过程，激起学生对天然产物研究的热爱。如在讲授萜类化合物时，我们介绍了青蒿素和紫杉醇一波三折的发现过程，鼓励学生要克服困难，积极探索。
1.3. 举办讲座扩展学生视野方法
现今，天然产物的研究发展很迅速，从最初的单纯化学模式逐渐过渡到化学生物综合领域。除了最基本的理论知识教学，我们还可以为学生开设讲座，包括一些现代分离新技术、新的筛选方法、新的结构鉴定技术的介绍，如超临界流体萃取技术，逆流色谱分离方法，高效液相-核磁共振联用技术及FRET方法在天然产物活性筛选中的应用等[4]，此外，还有生物合成研究的进展及天然产物化学生物学的研究概况等。通过讲座的介绍，开拓学生的视野，可以使学生更好地理解这门学科，也可以激发学生对研究的兴趣，并且从事相关工作。
1.4 结合实验教学方法
天然产物化学本身就是一门实践性很强的学科，需要通过实验的方法来更深的理解理论知识。传统的实验教学模式是学生们连续的进行实验，完成一类化合物的提取和分离，但在过程中学生们主要是按照实验讲义进行操作，主动思考不多，失去主动性。所以针对这些情况，实验教学方法需进行改进，首先该表传统的教学方式，在实验讲解中结合老师自己的科研工作、学生的毕业论文等，再者学生的实验成绩不再以单纯的实验报告成绩为主，可以加上学生的课堂表现，如课堂提问、学生讲解、教师总结来监督学生的预习情况。最后在作业中让学生设计g体分离实验，确定可行的分离方法。如“从茶叶中提取咖啡因”、“从丹参中分离丹参酮”等。这样可以锻炼学生的自我思维能力。同时，我们在学生的综合训练中加入天然药物化学内容，使学生能够进一步了解天然产物化学和其他学科的相关性。
1.5学生实践与教师科研相结合方法
同一般实验教学相比，天然产物化学在科研领域的要求比较系统化。为了让学生更好地了解天然产物化学的研究思路和方法，我们通常将实验室对学生进行开放，同时选择一些学生和老师一起进行科研实验。将科研与教学相结合，不但调动了学生的学习主动性和积极性，而且有益于课题的顺利进行。例如，让学生参与到本学院的天然产物有关研究课题、“老师的国家级、省部级研究课题”等课题的研究中来，通过实践的学习，学生可以熟练地掌握各种填料的适用范围及各种色谱的操作方法，如高效液相色谱仪及酶标仪、紫外分光光度计等仪器的操作方法，将很多内容不再是停留在理论课上，而是将理论和实践结合起来，这样的模式可以达到双赢的效果。
篇2
刘教授现任山东大学药学院副院长，药物化学研究所所长，山东省药物分子设计与创新药物研究重点实验室主任；山东省保健科技协会常务理事；Current MedicinalChemistry、Drug Discoveries＆Therapeutics、WorldJournal of Virology编委，《中国药物化学杂志》和《山东大学学报(医学版)》编委，十余种国际期刊的审稿人；山东省药物化学专业委员会委员。享受国务院政府特殊津贴。
刘教授多年来一直从事抗病毒药物的设计、合成与活性研究和天然产物及衍生物的合成与心脑血管药理活性的研究，并已形成了自己稳定的独具特色的研究方向。先后承担国家重大、重点课题、国家自然基金等国家级课题8项，省部级课题10余项。
在靶点的抗病毒药物的合理设计、合成与活性研究方面，主要基于病毒(HIV、HBV、HMV和FluV)生命周期的分子生物学过程，针对病毒复制过程的关键酶或蛋白等靶点结构，通过计算机辅助，合理设计药物、合成及抗病毒活性的研究。目前主要开展HIV-i逆转录酶的非核苷类抑制剂、核苷类及其大分子缀合物的前药研究，HIV-1侵入过程病毒gpl20吸附抑制剂和辅助受体CCR5拮抗剂研究，HIV-1转录过程Tat-TAR相互作用、Rev-REE相互作用抑制剂的研究；同时开展HBV侵入和包装过程的非核苷类抗乙肝病毒抑制剂研究，流感病毒神经氨酸酶、DNA聚合酶为靶点的抑制剂研究。
在活性天然产物的结构修饰与心脑血管药理活性的研究方面，主要开展活性天然产物的全合成、结构修饰和抗缺血、抗血栓、抗血脂、抗氧化损伤等心脑血管活性研究。目前主要开展中药川芎活性成分川芎嗪、川芎咔啉碱衍生物的结构修饰研究。
刘教授经过多年的辛勤耕耘和积累，科研工作取得了丰硕的成果。近几年在Bioorg Med Chem Lett、Bioorg MedChem，Chem Med Chem，Curr Med Chem，Curr Pharm Des、Mini Rev Med Chem、Arch Pharm，Arch Pharm Res、CurtHIV Res，Chem Biodiver、Antiviral Res，Heteroeycles、Molecules、Chem Biol Drug Des，Drugs Future，Chin Chem Lett，中国化学、有机化学、药学学报、中国药学杂志、中国药物化学杂志、中国医药工业杂志等发表文章150余篇，其中被SCI收录60余篇；主编《抗艾滋病药物研究》专著(人民卫生出版社，北京，2006年12月)、主编《实验室有机化合物制备与分离技术》专著(人民卫生出版社，北京，2011年2月)、主编《无机化学》《无机化学教程》教材；参编《分子核医学》《现代生物医学示踪技术》等专著6部。曾获山东省教育厅科技进步三等奖2项，山东省高等学校优秀科研成果奖一等奖、二等奖各1项(2005、2010)；申报国家发明专利30项，其中授权14项：曾获2001山东省青年科技奖、2004山东省优秀中青年重点科技人才、2004年济南市青年科技明星奖、2002年山东大学优秀青年知识分子、2007年山东大学十大优秀教师、2009年度山东大学优秀研究生指导教师，2009山东大学十大新闻人物提名奖、2010山东省医学领军人才等荣誉称号。他的研究成果曾经被国内外学术会议邀请作报告10余次；开发了头孢地嗪、泰诺福韦酯等多个仿制药物，为企业创造了较大的经济和社会效益。他研制的抗艾滋病新药“AZT-PEG缀合物”、抗流感新物SD-11，抗血管性痴呆、抗缺血、抗动脉粥样硬化“川芎嗪衍生物DLJ14和B2”等多个候选药物与多家企业分别签订了联合开发协议，目前均处于临床前的研究中。
刘教授作为一名教师，一直工作在教学第一线。教学中，他注重把理论与实践相结合，注重教学方法、教学手段的研究，倡导启发式、互动式、灵活多样型教学模式，全面提升学生的综合素质，使学生在浓厚的兴趣中学到扎实的理论知识，从而培养学生的科学态度、学习热情和开放思维。近年他为研究生开设了《高等有机化学》《现代药物制备与分离技术》《药物合成反应》课程，为本科生讲授《生物有机化学》《药学专业英语》《无机化学》等课程。他备课认真，课堂讲授条理清楚、逻辑生动，方法灵活、风趣幽默、充满了时代气息，从而使他成为药学院课堂教学最受欢迎的教师之一。自1999年以来，已招收硕、博士研究生40余人，毕业30余人。作为研究生导师，他对学生学习上像严父，生活上像慈母。他对学生言传身教、严格要求，时时处处注意帮助他们在科研的实践中树立科学的态度，养成求真务实的良好作风，使他们在毕业离校后能较快地适应社会，逐步成为栋梁之材，能在不同的领域和岗位发挥作用。无论工作多忙，刘教授都要坚持参加研究生每周的学术例会，他以自己严谨治学的态度，影响和感染着学生。他所指导的研究生毕业论文，连年被评为优秀，多次被评为山东省优秀硕士和博士论文。
篇3
【关键词】导师;制药学实验;课程改革
药学是基于医学和化学的一门自然科学，其目的是培养能够从事药物研究与开发、生产、质控、管理及应用等多方面工作的高水平专业技术性人才。因而天然要求药学学生具有较强“三基”、扎实的实验操作技能、良好的创新意识，因而对药学本科实验教学的水平与质量提出较高要求。
一、当前的实验课程体系
药学是基于实践基础上发展而来的学科，因而其课程体系构成中实验为最主要的教学内容之一。我校培养方案中，将药学专业课程分为学科基础课程、专业核心课程、专业拓展课程。其中，学科基础课程包括有药用无机化学、药用物理化学、药用有机化学、药用分析化学、人体解剖生理学、微生物学与免疫学以及生物化学与分子生物学，专业核心课程主要包括药用植物学、生药学、药理学、药物代谢动力学、药物化学、药物分析学、药物毒理学、药剂学以及天然药物化学等，学生需经过论文答辩方能毕业。相比临床医学专业，药学实验所占比例较大，因而实验内容设置呈现传统化。选定统编实验教材，确定统一的实验内容，通过统一的实验讲授和演示让学员明确学习过程，按部就班完成实验操作，并将其结果以实验报告形式呈现给教师。标准化的操作，简化了实验准备工作，保障了实验的成功率，对学员的基本操作能力起到了一定训练作用。然而，我校药学专业新办不久，师资、实验设备和场所均较为有限，不能满足学生毕业答辩的需求。基于实际教学条件，我校一方面对多个课程增加综合性、设计性实验，另一方面对药学专业实施了从大学一年级就开始的全程导师制培养模式。通过导师制来补充实验教学之不足，同时也解决了学生论文答辩的要求。
二、存在的问题
目前，我校药学专业各实验课程普遍存在的问题是：1.实验内容呆板陈旧，以验证性实验为主，学生没有选择的机会和创新思维的必要。2.实验教学过程传统，从实验的项目、实验的讲义、实验的教授，直到实验数据处理和报告撰写，均为教师负责全程指导、规范，学生仅是按预先设定好的程序机械性劳动。3.各实验课程各自为战，实验内容、操作技术等衔接缺乏，整体渗透交叉缺乏。4.对实验教学成果评价不规范。目前评价学生动手能力的主要依据是实验报告中的数据，学生不认真处理和分析实验数据，教师也简单以撰写完整性、整洁性为主要评判依据。验证性实验、低水平重复性实验数量过多；实验过程中学生表现为默默按照老师安排进行实验操作，很少提出个人见解，积极性主动性实验兴趣均不高；实验报告普遍存在抄袭、敷衍现象。因此，经典的实验不利于训练学生的综合性思维和实验技能，不利于培养学生的创新性思维。
三、建立新型实验课程体系
为满足现代药学发展需求，针对上述问题，我们仔细分析了问题的根源，探讨了解决问题的一点办法：1.增加设计性实验内容：我校学生实施全程导师制，有一定的科研认识，经过了一定科研操作培训、通过学科基础课程实验培训。因此，应该删减验证性实验内容，增加设计性试验。通过学生自行设计、集中实验验证，培养学生具备初步的科研思维、操作能力，激发学生创造力和学习兴趣。2.设置药学综合实验课程：根据学科之间的联系，将药学实验分为天然产物模块、药物分析模块、药物活性基础模块、药剂学模块、药物合成模块。以药用无机化学实验、药用有机化学实验、药用分析化学实验、药用植物学实验作为基础实验训练。在此基础上，构建药学综合实验课程，根据学科之间的相互联系，使学生按“显微鉴定提取分析活性研究合成/剂型”的顺序完成各项任务，从而达到综合性训练、多学科知识点交叉运用的目的。3.开设仿真虚拟实验：随着对药学生教育教学水平要求的逐步提高，实验教学越来越规范化，很多院校均建设有GMP实训车间。然而，其建设、维持费用高昂，性价比较低。现代信息技术水平发展迅速，上世纪80年代出现的虚拟仿真（VirtualReality，VR）能够逼真的效果、情景化的教学、交互式的学习方法、较低的实训成本及风险，在教育教学领域中日趋重要。目前，中药资源、药效学评价、药剂制备等多学科均有相应的虚拟仿真实验方案可供选择。
篇4
[关键词] 桂花；毛蕊花苷；含量测定；高效液相色谱法
[中图分类号] R927.2 [文献标识码]A[文章编号]1674-4721（2011）07（c）-009－02
Determination of verbascoside in Osmanthus fragrans by HPLC
Ding Lixin, WANG Xinhe, DU Yongxiang, CHAI Jiali
College of Pharmacy, Jiamusi University, Heilongjiang Province, Jiamusi 154007, China
[Abstract] Objective: To establish a method for determining the verbascoside in Osmanthus fragrans by HPLC. Methods: ODSC18 column (250 mm×4.6 mm, 5 μm) was used. The mobile phase consisted of acetonitrile-0.2% phosphoric acid（1∶3.5）. The flow rate was 1.0 ml/min. The detection wavelength was set at 310 nm. Rseults: The linear relation was good. The average recovery of verbascoside was 99.83% with RSD=0.40%. Conclusion: The method is rapid, simple, accurate and has good reproducibility. It can be used for the quality control of the verbascoside in Osmanthus fragrans.
[Key words] Osmanthus fragrans; Verbascoside; Determinatim; HPLC
桂花（Osmanthus fragrans）亦称岩桂、九里香、木犀，属木犀科（Oleaceae）木犀属（Osmanthus），是我国特有的常绿阔叶灌木或小乔木经济树种，至今已有2 500多年的栽培史。是我国十大传统名花之一。桂花除了具有很高的观赏价值，还是一种兼药用、食用、香料等多种用途的经济作物。其根、花和果实都可药用除病，性温、味辛、无毒，有化痰、散淤、健脾益肾、舒筋活络的功能。在世界上被称为“全营养食品”[1-4]。
苯丙素苷化合物（phenylpropanoid glycosides，PPGs）是一类含取代苯乙基和肉桂酰基的天然糖苷，广泛存在于双子叶植物中。近年的研究表明,该类化合物作为药用植物的主要有效成分具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、保肝护肝和碱基修复作用[5-7]。因而日益受到植物化学家、药物学家及有机化学家的重视。本文首次建立了桂花中苯丙素苷化合物毛蕊花苷的HPLC的测定法,旨为桂花的开发利用和质量控制提供一定的实验依据[8-9]。
1 仪器与试剂
美国Aglient1100高效液相色谱仪，毛蕊花苷对照品（购自中国药品生物制品检定所），桂花（购于本地药店，经佳木斯大学生药学教研室刘娟教授鉴定），乙腈（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司），甲醇（色谱纯，天津市光复精细化工研究所），冰醋酸（分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司），水为重蒸馏水，其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 毛蕊花苷提取物的制备
桂花25 g粉碎后，加入80%乙醇（10倍量），浸泡1 h，在温度为30℃的条件下，超声提取3次，每次20 min，合并提取液，过滤，滤液回收乙醇并浓缩成浸膏。将浸膏加水分散后，用石油醚萃取，取水层，再用乙酸乙酯萃取，回收溶剂，合并滤液，浓缩，得浸膏1.828 g。乙酸乙酯部分进行硅胶拌样后进行常压硅胶柱层析（200~300目），用氯仿：甲醇梯度洗脱。洗脱液浓缩，烘干，得毛蕊花苷样品粉末0.452 7 g。
2.2 对照品溶液的制备
精密称取毛蕊花苷对照品2 mg置10 ml容量瓶中，加甲醇溶液溶解并稀释至刻度，再精密吸取1 ml，置10 ml容量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，制成0.02 mg/ml的溶液。
2.3 供试品溶液的制备
称取干燥的样品粉末20.13 mg，置10 ml容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，得到待测液。
2.4 色谱条件的选择
色谱柱：ODSC18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：乙腈-冰醋酸溶液（1∶3.5）（0.45 μm微孔滤膜滤过，用前超声脱气）；检测波长：310 nm；柱温：25℃；流速：1.0 ml/min。在此色谱条件下，精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μl，注入液相色谱仪，测得毛蕊花苷对照品溶液和供试品溶液色谱图，见图1、2。
2.5 标准曲线的制备
精密吸取对照品溶液0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 ml，分别置于10 ml容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成浓度为0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg/ml的对照品溶液。分别取10 μl对照品溶液进样，按上述色谱条件测定色谱峰面积A，以进样量为横坐标，色谱峰面积A为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程：Y=7 779.3X－13.151，r=0.999 7，线性范围为：5~50 μg/ml，见表1、图3。
2.6 精密度试验
精密吸取上述对照品贮备液10 μl，重复进样5次，测定毛蕊花苷峰面积值，其RSD为0.48%。测定结果表明本试验精密度符合有关规定。见表2。
2.7 重复性试验
取供试品溶液样品5份，按照上述色谱条件操作, RSD为0.46%。测定结果表明重现性良好。见表3。
2.8 加样回收率试验
向供试品溶液（0.02 mg/ml）10 ml中加入毛蕊花苷对照品0.1 mg，摇匀。取10 μl重复进样5次，测定平均回收率为99.83%，RSD为0.40%，符合含量测定的要求。见表4。
2.9 毛蕊花苷含量测定结果
按照2.3项下方法进行样品溶液制备。分别准确吸取样品溶液10 μl，注入高效液相色谱仪中，按照上述色谱条件进行测定，结果显示桂花生药中毛蕊花苷含量为1.82%。
3 讨论
《中国药典》（2010版）中尚无针对桂花中毛蕊花苷的含量测定方法。本实验建立的分析方法操作简单、快速，样品无需进行柱前处理即可达到基线分离，10 min内即实现了该指标成分的含量测定，可用于桂花中有效成分的质量控制。
[参考文献]
[1]彭国全,季梦成.中国木犀属(桂花属Osmanthus)植物的研究概括和开发利用[J].江西科学,2004,22(3):221-226.
[2]李异政.桂花种子和酸浆全草的化学成分研究[D].广西师范大学学位论文,2007.
[3]燕亚飞,何钢,谢碧霞.桂花研究概况[J].湖北林业科技,2006,(3):37-40.
[4]王金梅.两种植物活性成分及八种植物挥发性成分研究[D].河南大学学位论文,2008.
[5]张三奇,顾宜,唐荔,等.几种苯丙素苷的合成及抗肿瘤活性[J].中国药物化学杂志,2004,14(2):80.
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[9]马福军.高效液相色谱法测定扭盔马先蒿中毛蕊花苷的含量[J].安徽农业科学,2009,37(8):3590-3692.
篇5
关键词：半胱胺，四黄素，绿益康，草杂鸡，生产性能
目前，有关饲用抗菌药物在畜产品中残留而导致食品安全问题，以及细菌对抗菌药产生的抗药性问题已成为社会关注的热点。随着人们对绿色食品需求量的增加，国内外都在寻求改进和替代抗生素的饲料添加剂。我国中草药多数以天然植物为原料，具有价格低廉、毒副作用小、几乎无残留无抗药性无污染，而且具有多种营养成分和生物活性。兼有营养物质和药物的双重作用，既可防治疾病、增强抗应激、提高生产性能又能通过非特异免疫作用调节机体免疫功能等优点[1]。中草药饲料添加剂与抗生素类添加剂相媲美具有抗生素不可替代的功能[2，3]。因此，中草药饲料添加剂的研制开发对于发展畜牧业、保证人类身体健康、促进畜产品的出口创汇，具有重要的经济效益和社会效益。
半胱胺（Cystemine,CS）又称β-巯基乙胺，相对于半胱胺酸的脱羧产物，是辅酶A分子的组成成分，是动物体内的生物活性物质（Millad,19880），在体内具有重要的生理作用[4]。国内外大量研究表明：半胱胺能够耗竭机体的生长抑素（SS）降低体内的SS的含量，间接提高生长激素（GH）的浓度，促进畜禽生长。半胱胺对离体或在体内各种组织中SS活性均有特异的耗竭作用，半胱胺除通
过耗竭SS来间接促进动物机体的生长，还可以通过抑制动物体内多巴胺-β羟化酶的活性从而抑制多巴胺向去甲肾上腺素的转化，导致体内多巴胺含量显著升高，而多巴胺在下丘脑强烈促进生长激素合成与分泌促进动物生长[5]。因而，半胱胺作为调控神经内分泌系统生长抑制剂在畜禽生产中具有重要意义。
四黄素是黄芩、黄连、大黄、黄柏四种中草药的提取物，其主要成分是绿源酸、混合多糖、植物黄酮等。研究表明绿原酸是一种重要的生物活性物质,具有抗菌、抗病毒、增高白血球、保肝利胆、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等生理功能[6],还具有抗肿瘤、抑制突变等作用[7]。其作用机理主要是通过抑制致癌物质DNA加和物及自由基的形成[8，9]。绿源酸还可通过降低致癌物的利用率及其在肝脏中的运输来达到防癌、抗癌的效果。绿源酸对大肠癌、肝癌和喉癌具有显著的抑制作用，被认为是癌症的有效化学防护剂[10]。黄酮是一类植物化学物质的简称，又称生物黄酮或植物黄酮是一类重要的生理活性物质, 具有抗氧化作用及调节机体的免疫力等多种生理功能。有报道黄芩黄酮类成分不但具有广泛的抗肿瘤活性而且还具有抗炎、抗菌、抗病毒等作用。四黄素的重要成分之一植物多糖也是一种重要的生理活性物质，现在已经提取的多糖较多， 他们大都具有双向调节动物免疫功能、抗菌、抗病毒、抗肿瘤及改善动物生产性能等多种功效。“绿益康”是为取代抗生素而专业研制的纯中草药复合提取物饲料添加剂，是从金银花、当归等植物性中草药中提取的复合天然活性成分，绿益康应用醇沉水提，醇提水沉技术，通过对金银花、黄芪等定向提取、大孔树脂HPD-A纯化，悬泛于半空干燥制得，它与其它药物无配伍禁忌、无激素类物[11]。
本试验的目的是在于探讨半胱胺、四黄素和绿益康三种饲料添加剂对草杂鸡生产性能的影响。
1 材料和方法
1.1试验动物：选择1日龄健康草杂鸡320只，随机分为4组，每组80只，即：四黄素组（Ⅰ组）、绿益康组（Ⅱ组）、半胱胺组（Ⅲ组）和对照组（Ⅳ），预饲期1周。
1.2饲料添加剂：半胱胺由山东省天易公司生产，含量为30%；四黄素和绿益康为中草药提取物，四黄素是黄芩、黄连、大黄、黄柏四种中草药的提取物，其主要成分是绿源酸、混合多糖、植物黄酮等。由安徽安丰堂动物药业有限公司生产。从第二周开始分别按0.6%添加到试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的基础日粮中。
1.3基础日粮
基础日粮自配，其主要成份及营养水平见表1。
表1 基础日粮组成及营养水平
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【关键词】泡桐属；化学成分；生物活性
玄参科泡桐属Paulownia植物，全属共有7种，分别是白花泡桐［P.fortunei（Seem.）Hemsl.］，毛泡桐［P.tomentosa（Thunb.）Steud.］，兰考泡桐（P.elongataS.Y.Hu），椒叶泡桐（P.catalpifoliaGongTong），台湾泡桐（P.kawakamiiIto），川泡桐（P.fargesiiFranch.）和南方泡桐（P.australisGongTong），光泡桐［P.tomentosavar.tsinlingensis（Pai）GongTong］是毛泡桐的变种。除东北北部、内蒙古、新疆北部、等地区外全国均有分布，栽培或野生。白花泡桐在越南、老挝也有分布，有些种类已在世界许多国家引种栽培。作为一种优质木材，它不仅在工农业方面有广泛用途，同时它还是一种常用的中草药，其花、叶、皮、根、果古时就有其药用记载。如《本草纲目》记述：“桐叶……主恶蚀疮著阴，皮主五痔，杀三虫。花主傅猪疮，消肿生发［1］。”《药性论》也言：“治五淋，沐发去头风，生发滋润。”近年来医学研究发现其主要作用有：抗菌消炎，止咳利尿，降压止血，同时还具有杀虫作用。
1化学成分
泡桐属植物的化学成分研究始于20世纪30年代初。日本学者最先对泡桐属植物的化学成分进行了研究，1931年MascoKazi等从泡桐叶的树皮和树叶中分离得到糖苷类化合物［2,3］。1959年，KazutoruYoneichi研究了桐木中的木脂素成分，分离得到了丁香苷。随着科学技术的发展，各种色谱分离方法和现代波谱技术应用于天然产物的研究，从泡桐属植物中不断发现新化合物。该属植物中所含化学成分类型主要有环烯醚萜苷、苯丙素、木脂素苷、黄酮、倍半萜、三萜等。其中许多化合物被证明具有一定的生物活性。
1.1苯丙素类化合物苯丙素类化合物在泡桐属植物中分布较为广泛。主要有：（1）木脂素（四氢呋喃骈四氢呋喃类）：细辛素（d-Asarinin）［4］，芝麻素（d-Sesamin）［5］，泡桐素（Paulownin）［6］，异泡桐素（Isopaulownin）、（+）-Piperitol［7］等。（2）苯丙素酚类：Verbascoside［8］，Isoverbascoside［9］。
1.2环烯醚萜类富含环烯醚萜类成分是泡桐属植物的一大特征，在该属植物中多以成苷的形式出现，广泛分布于桐木、桐皮、桐叶中，花中还未见文献报道。泡桐属中的环烯醚萜成分具有九碳骨架（即C－4去甲基）的环戊烷型、环戊烯型和7,8环氧戊烷型，显示了其在植物分类学上的意义。其取代基位置比较固定，一般1位羟基与1分子葡萄糖成苷,8位为甲基或羟甲基。另外，Soern等从成年毛泡桐的叶部获得两个5，6位为双键的环烯醚萜苷，同时，他还发现成年和幼年的毛泡桐中环烯醚萜苷成分有所不同［10～14］。
1.3倍半萜类李志刚等［15］从毛泡桐的花中分到7个落叶酸型的倍半萜，为首次从该属植物中分到倍半萜类化合物,可能与该类激素促进开花，抑制种子发芽有关,其他部分未发现。
1.4甘油酯类杜欣等［16］从毛泡桐的花中还分到了甘油酯类的化合物及其苷。
1.5其他成分从该属植物中还分离出黄酮类、二氢黄酮类、三萜（主要为熊果酸及其苷［17］）、生物碱、多酚、单糖、鞣酸、脂肪酸等多种成分。另外，栗原滕三郎和宋永芳等［18］对泡桐花的精油成分作了色谱、质谱分析，研究了其中的蛋白质、氨基酸、微量元素等营养成分，利用GC/MS技术鉴定出许多长链及芳香族化合物。
1.6植物激素王文芝等［19］对河南兰考泡桐的根、茎、叶中的植物激素进行了研究，利用HPLC技术分离鉴定出了激动素、反式玉米素、激动素核酸等8种激素。
2生物活性
2.1抗菌作用芝麻素对结核杆菌有抑制作用［20］，而泡桐花及其果实的注射液（醇提取后用醋酸铅沉淀去杂质制成），体外实验时对金黄色葡萄球菌及伤寒杆菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、布氏杆菌、革兰菌、酵母菌等均有一定的抑制作用［4］。从泡桐属植物中分到的紫葳新苷Ⅰ对金黄色葡萄球菌和乳链球菌均有抑制作用，最小浓度为150μg／ml，并认为其角甲基是抗菌必要基团［21］。魏希颖等将泡桐花的黄酮提取物作了体外抑菌实验，发现其对金黄色葡萄球菌作用最强，而对黑曲霉、啤酒酵母、产黄青霉无明显的抑制作用［22］。
2.2治疗气管炎泡桐果及花治疗慢性气管炎有一定疗效，临床治疗1341例，有效率为81％，其中临床控制率7％，显效25％［23］。
2.3消炎作用泡桐花可用于治疗炎症感染，临床报道用其治疗16种疾病计244例，均有一定疗效，其中对上感、支气管肺炎、急性扁桃体炎、菌痢、急性肠炎、急性结膜炎的疗效较好，治疗中未发现不良反应和副作用［4］。实验中通过观察泡桐花浸膏对哮喘豚鼠肺病理组织学的影响发现泡桐花浸膏能明显延长豚鼠诱喘潜伏期,优于地塞米松（P<0.001）;对肺组织炎性细胞浸润有明显的抑制作用。能减轻炎症反应对哮喘豚鼠肺组织结构的破坏［24］。李寅超等通过实验发现泡桐果总黄酮及挥发油可通过抑制支气管肺泡灌洗液（BALF）中的血嗜酸粒细胞（EOS）聚集而具有一定的抗哮喘气道变应性炎症的作用［25］。
2.4止血作用泡桐属植物中所含丁香苷有明显止血作用。本品注射液用于手术70例，良效（明显止血）30例，占42.9％,有效（出血减少）26例，占37.1％，无效14例［26］。
2.5毒性研究小鼠口服泡桐果乙醇提取物半数致死量为21.4g生药/kg。大鼠口服2g/（kg·d），共21天，一般情况及体重均无异常，内脏病理检查未见中毒性病理形态改变。家兔急性、亚急性毒理实验中，泡桐果煎剂对心、肝、肾、脾、胃均无毒性病理改变。家兔灌服泡桐花浸膏或静脉注射，一般情况及食欲、体重、白细胞等均无明显变化，成人口服上述浸膏或肌肉注射，自觉症状、体温、脉搏及白细胞数等均无明显改变，但有轻度血压下降［4］。已有报道苯丙素苷具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、清除自由基、延缓骨骼肌疲劳、DNA碱基修复、抗凝血、抗血小板凝聚等多种生理活性。从泡桐属植物的树皮和茎部分离得到一个新的呋喃醌酮（methyl-5-hydroxy-dinaphtho［1,2-2′,3′］furan-7,12-dione-6-carboxylate），对hela癌细胞有抑制作用，对polio病毒的brunhildeⅠ型EC50为0.1μg／ml对leonⅢ型EC50为0.1μg／ml［27］。另外，咖啡酸的糖酯类化合物被认为与该植物的颜色改变有关［28］。
2.6杀虫作用泡桐素、芝麻素可增强杀虫剂除虫菊酯的杀虫作用，可有效杀灭蚊蝇及其幼体［29］。
2.7其他作用泡桐属植物还具有止咳、平喘、祛痰、治手足癣与烧伤、消肿、生发等功效［4］。
从以上可知，泡桐属植物化学成分疗效显著且具多样化，但对该属植物的成分研究多集中于毛泡桐种，其他种涉及较少，而对部位的研究则多为桐叶，皮、根，茎次之，花研究的最少。对生物活性的研究则不够深入，其有效部位及有效成分有待进一步确定。
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篇7
关键词：混合式学习法；研究生教学；高等有机化学
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0178-02
E-Learning（Electronic Learning），即数字（化）学习，1996年起源于美国，是通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境，能充分体现学生主体作用的学习方式[1，2]。但E-Learning学习者在学习时会感到缺少人际交互，易产生厌倦情绪，缺少角色扮演活动等不足，而有悠久历史的传统课堂教学在社会性、互动性方面具有巨大优势，所以Blended-Learning（混合式学习）就此产生。Blended-Learning是将传统的课堂式学习和E-Learning的优势相结合，发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[3]。
高等有机化学是药学类药物化学专业硕士研究生的专业必修课，是一门着重论述有机化合物的结构、反应、机理及它们之间关系的极具创新性的学科[4]，是基础有机化学的深化和提高。开设此门课的目的除了使学生具备一定的有机化学基本知识和基本原理外，还需引导学生在熟练掌握反应机理的基础上，独立分析各反应过程，从而提高发现、分析和解决问题的能力，培养学生的科研能力。为此，笔者在进行高等有机化学课程教学中运用Blended-Learning从教学内容、教学方法、教学考核等方面进行了一系列的探索，以改变目前研究生课程教学中存在的重“专”轻“博”、重“讲授”轻“讨论”、重“理论研究”轻“能力培养”等问题。
一、整合教学内容
根据笔者多年的教学经验，无论何种教学模式，教学的效果与教学内容的选择有很大的关系。教师应该时刻关注学术前沿，让学生时刻掌握一些前沿科技知识，尤其是关于高等有机化学方面的最新科研成果。这样不仅让学生从前沿知识中更好地理解和掌握了本学科的知识，更有利于激发探究欲望，培养创新精神。当前，普遍适用的研究生课程教材并不多，一般是教师根据自己的经验，参考有关教材和学科发展前景自编讲义。笔者在选取高等有机化学内容方面坚持以有机化学反应机理为中心，讨论有机分子结构与反应活性的定量关系，并根据我校药物化学专业的研究方向，主要是天然产物的活性成分和药物合成等方向的特点，在课程内容选择中除了重点讲授分子轨道理论、重排反应、芳香性理论、碳正离子、碳负离子与自由基等有机反应中间体外，还参考有机合成领域最受欢迎的March所著的Advanced Organic Chemistry（高等有机化学）原版教材，选择有机合成等方面的内容。以上内容的学习能够为本校药物化学方向研究生今后的科研工作打下良好的知识理论基础。良好的理论基础可以更加提升学生将来探索更高科研高峰的信心和勇气，让学生一生受益。此外，在课程学习中适当增加与有机化学相关的社会热点问题和新进展的简介，诸如近年来的诺贝尔化学奖、特氟隆的问题、有关C60众多反应、新性能产物的发现、离子液体、结构奇特的新型分子及有机化学在医药中的应用等专题。这些内容不仅可以提高学生的学习兴趣，加深对本学科知识的理解，更能了解学科发展的前沿方向和新动态，拓宽学生的知识面，启迪创新思维。
二、优化教学方法
不论本科教学还是研究生教学，都不能停留在传统的“传递―接受”的单向灌输模式。在实际教学中，笔者根据Blended-Learning模式，探索了根据不同内容采用不同的教学模式。对课程的基本知识、基本原理、基本概念及基本方法采用传统课堂“精讲”的模式，如结构理论就是本课程的难点，要讲深讲透，这对于理解后面的化学反应规律和化学反应机理具有很大帮助。而对于反应和合成部分，则探索E-Learning与“课堂研讨”相结合的教学法[5]，即将研究生分为几个小组，每个小组重点负责某个项目，教师在课上只是讲重点、列提纲、提问题。学生利用课余时间借助于网络查资料，准备PPT，并在课堂讨论中提出自己的观点，发表自己的见解。项目的准备是精心设计的，可以有意识地引导学生去发现问题、分析问题，最终确定解决问题的基本思路，这样可以很好的训练学生的创新思维。学生的创新思维是非常重要的一种素质，这比学生获得更多的书本知识要重要得多。教师在教学过程中一定要以学生为本，重点关注他们综合素质的提高，不断优化自己的教学方法。教学方法的改进是永无止境的，教师必须紧跟时代潮流，充分利用现代科技，利用互联网和多媒体技术，让学生更好地学习专业知识，更好地为学生做好服务。
通过课堂研讨，教师与同学、同学与同学之间的交流可以使研究生发现知识的薄弱点或盲点，以便课后及时补缺，调动了学生的学习积极性。教师通过课堂讨论，也可以发现研究生的兴趣所在及走向，以便调整教学的计划。在这种教学模式中，教师不仅是知识的传授者，更是学习的引导者，教师的责任是引导研究生在提前预习的基础上对新知识发表不同的观点并进行深入探讨，使学生习惯于以批判的观点审视一切，敢于挑战权威，从而培养学生的辩证思维能力和质疑精神。教师一定要给予学生充分的空间，让他们充分表达自己的观点，让他们抛弃恐惧心理，让质疑精神得到充分尊重，并在质疑的基础上提出自己的论据。教师在鼓励的同时，让学生自己讨论此观点的进步意义，从而让课堂氛围变得和谐和轻松。
此外，笔者在教学过程中发现，传统课堂教授的学生的表现不如在课堂上解答问题的学生，这就表明当学生被动听课和在课堂上解决问题时相比较，后者对内容的掌握比简单给出问题和答案要好得多，因此在课堂上教师在学生回答了明确的疑问后会提出下一步的关键点，这对测试学生的学习重点，对他们进行形成性评价非常有帮助。还有一个新的研究热点，例如目前药物合成中常出现的外消旋体的拆分方法，可以帮助学生更好地学习。
三、完善教学考核
考核是教学过程中不可或缺的环节，也是对师生学习和教学的检验[6]。笔者认为考核的方式多种多样，可以根据实际情况灵活选择搭配，而最重要的目的是较为全面地考察学生的学习效果，对学生的学习和研究能力给予恰当的评价。
笔者对以往研究生课程一般都采用闭卷考试进行考核的方式进行了改革。采取确定题目撰写某个有机化学前沿方向的综述性论文的方式进行考核。这样的方式不但使学生对高等有机化学的某个前沿方向较为深入的了解，还可以使学生在查阅、总结文献、撰写调研报告、阐述自己的观点等方面得到实际锻炼，同时也锻炼了学生撰写论文的能力。而任课教师通过每个学生的具体表现可以给出成绩，这也对任课教师自身的学术水平有了更高的要求。
四、结论
通过Blended-Learning对高等有机化学课程进行的教学改革探索，主讲教师不仅传授了专业知识，教授了科研方法，而且着重培养了学生科研能力和创新能力，塑造了他们的科研创新精神。这样的教学实践证明，不仅可以使学生学习兴趣提高，变被动学习为主动学习，而且更重要的是，学生的科研能力和创新能力得到了培养，创新精神得到了塑造，提高了学生的整体素质，更能适应当今社会对人才的需求。但是否学生在混合式学习法中获得的知识会高于传统的课堂教学，尚无统计学意义，原因可能与教学者、学习者的不同而导致无法比较。
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篇8
论文摘要异株克生是广泛存在的自然现象，它既存在于不同杂草种群之间，也存在于杂草与作物之间，还存在于杂草同种不同个体或作物与作物之间。阐述了异株克生现象的原理，总结了异株发生现象在杂草防治和农业上应用的途径和意义，并针对异株发生现象的弊端，提出了应对措施。
异株克生这一概念最先由奥地利科学家Molish（1937）提出。异株克生（Allelopathy）是植物（供体）向农业生态环境中释放的化学物质对其他植物（受体）产生的毒害作用，即一种植物对另一种植物萌芽、生长及发育所产生的有害影响。供体释放的化学物质称作异株克生化合物（Allelopathins，Allelo-chemicals），化合物直接毒害受体时称作真克生；而供体释放的化学物质或供体的残体通过微生物等分解产生的物质毒害受体时，称作功能性克生。
Grummer（1955）提出将异株克生分为4类：①抗生作用，微生物产生抗生素对其他微生物发生作用；②植物杀菌素，更高级的植物分泌杀菌素对微生物发生影响；③凋萎影响，微生物分泌凋萎物质对比其更高级的植物产生影响；④高等植物的相互影响，高等植物产生化学物质对其他高等植物产生影响。
1984年，Rice在《Allelopa-thy》中将其较完整的定义为：植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。起异株克生作用的物质称为异株克生物质。到目前为止，植物体内已发现的这类物质包括：有机酸类、醛类、芳香族酸、简单不饱和内酯、香豆素、醌类、类黄酮、生物碱、长链脂肪酸、乙醇等。这些物质，有的是单独起克生作用，有的则需经土壤微生物作用后才有异株克生效果。
异株克生作用是自然界存在的一种普遍现象，它既存在于不同杂草种群之间，如小飞蓬产生C10聚乙炔甲酯抑制豚草种子发芽；也存在于杂草与作物之间，如野燕麦的根系分泌出莨菪碱（Scopo-lamine）及香草酸等抑制小麦的生长发育，小麦的根系分泌物抑制白茅的生长；还存在于杂草同种不同个体或作物与作物之间，如小飞蓬根腐烂产生的他感作用抑制其幼苗的生长，腐烂的小麦残体抑制玉米的生长。老桃园残留桃树皮中扁桃苷的降解产物氰化物对新种植的桃树有毒害作用。玉米、黑麦、烟草植株分解过程中能产生抗真菌化合物，这些作物的残体在土壤中接近杂草种子时，便可防止种子腐烂，使其保持生命力。
异株克生化合物在杂草治理中起着重要作用。有研究表明：在耕地再生的假高粱与向日葵含有的抑制物质能抑制许多其他杂草发芽。因此，应该使用合理的作物布局与作物轮作、选育抗病、抗草的作物品种与种植制度。
1异株克生作用在杂草防治和农业中的应用
1.1作物与杂草之间的克生
有研究表明：对禾谷类作物水提物的研究发现（1989），大麦、燕麦、小麦提取液至少含有5种芳香族酸和一些胺类，它们能使森林杂草覆盖地上部干重分别降低10%、40%和68%。埃及科学家Hassan于1993~1996年开展了水稻与稗草的异株克生关系的研究，发现约有30份材料可以控制田间稗草50%~90%的生长。Putnam（1990）认为燕麦残体可以释放对杂草有克生作用的化学物质DIMBOA（2，4-二羟基-1，4-（2H）苯丙恶嗪-3）及其代谢产物BOA（（3H）-苯丙恶唑啉酮），而土壤真菌可将BOA转化成另外一种物质，对杂草的毒性比前者高10多倍。我国李善林等报道（1994），小麦能通过颖壳中的苯甲酸的克生作用抑制白茅的生育。而杂草对作物的影响不仅表现在与作物争夺水、肥、光等生活因子，其产生的异株克生物质也是影响作物生育的一个重要原因。Holm（1984）发现将马唐种子与水以1∶16.7（w/v）提取24h，提取物可明显抑制花生、大豆等作物的发芽，Qasem的研究表明（1993），藜属（C.murale）的地上部水提物原液可抑制大麦、小麦、茄子、甘蓝、胡萝卜、辣椒的发芽，反枝苋地上部水提物原液可抑制茄子、甘蓝等蔬菜的发芽及生长。
1.2作物与作物之间的克生
我国马永青等研究麦秸覆盖对玉米生长的影响时发现（1993），麦秸与水按1∶10（w/v）提取24h的提取液对玉米发芽有明显克生影响，玉米胚芽生长也受抑制。麦秸覆盖土壤对下茬玉米发芽率、株高、重量及叶面积均有不同程度的影响，这一影响可能是作物释放的异株克生物质可在土壤中残留，从而影响下茬作物的生长。在国外有人将成熟向日葵切碎，以32t/hm2鲜重混入土壤表面，结果可使棉花的发芽率降低至86.0%。
1.3杂草与杂草之间的克生
对杂草之间异株克生作用的研究报道较少。Hagin（1989）发现，偃麦草体内可分离出5-羟基吲哚乙酸和5-羟基色氨酸，这些物质对其他杂草生长产生抑制作用。Martin（1994）等的试验表明，狗尾草和马唐可使多花黑麦草种子发芽率降低50%以上。杂草之间除了抑制作用以外，还具有促进作用。Kazinczi发现（1991），苘麻的水提液及酒精提取物可促进反枝苋种子发芽。
2异株克生化合物在杂草治理中的应用
2.1异株发生现象利用的途径
（1）直接利用具有克生作用的植物体或微生物体作为除草剂，但这种方法效果并不理想。
（2）采用植物化学的研究手段，对具有克生活性的次生代谢物提取、分离、鉴定，进而人工合成或化学修饰，既可以直接利用，也可能成为新化学农药的先导化合物。稻田除草剂艾割就是国外从桉树的次生代谢物中提取分离仿生的先导化合物，桉树含有1，8-桉树脑。Mnller等发现其是鼠尾草等植物的主要克生植物，为此，人们开发了新除草剂Cinmethylin。但是在国内除草剂方面还局限于提取、分离、鉴定阶段，尚未能形成成熟的产品。
（3）利用生物技术进行异株克生基因的转移，将代谢途径或某一关键步骤导入目标作物中，可提高作物的异株克生潜能；或者利用转基因技术，将优秀的克生资源克隆到作物和覆盖作物体内并表达，使其具有抑制杂草的能力，达到除草目的，在这方面的研究目前都只局限在探索和尝试阶段。
2.2异株发生现象利用的价值与意义
种植业伊始，作物一直受杂草的危害，人类长期为其所困。科学技术发展到今天，除草技术已有长足进步，但全世界的农业生产始终未能摆脱杂草的巨大危害。异株克生作用作为研究发现新克生作用物质及除草剂先导化合物的一条重要途径，它对植物种间关系理论的研究具有极大的推动作用，在生产上具有多方面的应用价值。从抗除草剂机理方面看，这一研究方向有着丰富的资源和广阔的空间。目前可以想象的包括代谢过程的异株克生物质、来自微生物的异株克生物质、来自其他植物的异株克生物质，都可能作为利用的资源。在创制新农药品种的过程中，也可以借鉴异株克生物质的成果，有目的地开发作物己经具备抗性的化合物，提高新农药研制的效率，推动农药工业的发展。近年来，应用先进的分子生物学技术，人们己分离出许多的异株克生物质，如各种器官或组织异株克生化合物生物合成途径的关键技术等。此外，利用异株克生现象能克服常规育种的盲目性和耗时等缺点，加强了人类对作物定向改造和设计的能力；从根本上解决了除草剂的选择性问题，最大限度地发挥现有除草剂的经济效益。异株克生作用和生物除草剂的改良，减轻了环境对化学除草剂的负荷，可能开发出更优秀的产品。异株克生作用的出现有力地促进了综合防治（IPM）理论的发展。异株克生作用的大面积推广在提高粮食产量、简化农业生产环节、节约能源和水、降低除草剂的研制与开发成本等诸多方面将产生巨大的环境、经济和社会效益。
3异株克生现象的弊端
3.1异株克生化合物对环境的影响
异株克生化合物作为一种农药使用时，同样也有其作为农药的一些不利的特征。首先，其具有一定的挥发性，施用后会被周围的植物吸收或经露水浓缩后被吸收，可能对敏感非靶标植物产生药害；其次，其同样具有淋溶性，通过降雨、灌溉、喷雾等使之进入土壤、河流和地下水等。3.2对植物生理与生化影响
异株克生化合物来源于植物的根、茎、叶、花、果实及种子。由于它对植物的生理生化方面的研究较少，它在植物的养分吸收、细胞分裂、光合作用、呼吸作用、酶活性和蛋白质合成等方面的影响还有待进一步研究。
3.3浓度变化的不规律性
其作为农药使用时，定量施用后，并不一定象除草剂那样随时间的延长浓度呈一定规律的降低，而是处于植物（供体）—土壤—植物（受体）的变化系统中，作用对象和浓度在不断调整，对植物影响的系统研究仍是空白。
3.4异株克生化合物的提取、分离、鉴定和检测技术不成熟
由于异株克生化合物种类繁多，含量甚微，在一个复杂混合群体，如何提取、分离、鉴定和检测的问题同样有待进一步研究。同时还必须考虑静态和动态有效性。
3.5移动方式的多样性
经物理化学过程而降解、吸附；经土壤微生物的呼吸作用或代谢过程而失去毒性；在外界因素作用下发生化学结构或构象的变化。
3.6安全性
与其他农药产品一样，异株克生物质同样受到安全性质疑。在开发和使用异株克生物质中也确实存在一些安全性问题。异株克生物质可能引发的生态安全性问题有以下几方面：①由于异株克生物质的使用，能否导致杂草抗性的增强；②对野生植物群落和天敌的潜在影响；③使用异株克生物质后，作物的品质及毒性等问题具有不可预知性；④能否产生交互抗性；⑤施用异株克生物质后，其残留浓度对人、畜是否安全。
4对异株克生现象弊端的应对措施
（1）在把用异株克生化合物作为农药前，先调查周围的非靶标植物是否对其具有敏感性。因此，同一种异株克生化合物农药并非适用于任何地方。
（2）针对不同的环境和不同的植物，调整不同的异株克生化合物浓度。进一步研究植物（供体）—土壤—植物（受体）系统的变化。
（3）提高异株克生化合物的提取、分离、鉴定和检测技术，使之能广泛应用到农业中去。
总之，植物之间存在的异株克生效应是非常普遍的。尽管其中的许多机理尚未揭示清楚，但已经取得了不少研究成果，这些成果的运用定会产生出极大的经济和生态效益，为杂草的防治研究提供新的发展趋势，并将对我国乃至全世界农业的发展起着推动作用，为科学务农提供科学依据。
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篇9
关键词：真菌毒素；危害；预防措施
中图分类号： R282 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.22.052
1真菌毒素的种类
最早报道的真菌中毒是几百年前发生的由麦角菌引起的麦角中毒。现在，已鉴定出许多种类的产毒真菌，并鉴定出300种有毒菌种的次生代谢产物。主要类别的真菌毒素有曲霉真菌毒素包括：黄曲霉毒素、赭曲毒素、棒曲霉素、青霉酸等；青霉真菌毒素包括：黄绿霉毒素、灰黄霉素、赭曲霉毒素A、青霉酸和皮落青霉毒素等；镰刀菌真菌毒素包括：姻曲霉素、串珠镰刀菌毒素、单端孢霉素。
通过调查，按其危害程度及毒性程度最重要的产毒真菌有：曲霉真菌毒素包括黄曲霉毒素，包括黄曲霉毒素B1（AFB1）、黄曲霉毒素B2（AFB2）、黄曲霉毒素G1（AFG1）、黄曲霉毒素G2（AFG2）；赭曲霉毒素A（OTA）；玉米赤霉烯酮（ZEN）；橘青霉素（citrinin）；T2毒素、HT-2毒素等。真菌毒素的形成与真菌生长繁殖的环境条件密切相关，温度在25℃～33℃、相对湿度85%～95%的环境最适合真菌的生长和繁殖，也最容易形成真菌毒素。
2真菌毒素的危害（见表1）
真菌食物中毒是指产毒霉菌寄生在粮油、食品、中药或饲料上，在适宜条件下产生有毒代谢物，人畜摄食后导致的中毒。中毒没有传染性，根据作用的靶标器官或引起的病理现象，可将真菌毒素分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒等。食用被真菌毒素污染的食品有致癌、致畸、致突变的风险。人畜进食被其污染的粮油食品可导致急、慢性真菌毒素中毒症。
黄曲霉毒素：黄曲霉毒素早在1993年就被世卫组织划为一类致癌物。主要有B1、B2、G1、G2、M1、M2。它们的结构式不同，其毒性及危害也有很大差异。其中，黄曲霉毒素B1的毒性及致癌性最强，对农产品及食品的安全性影响很大，值得关注。
赭曲霉毒素：在其众多种类中，赭曲霉毒素A的毒性最强，其是自然界中的主要天然污染物。国际癌症研究机构（IARC）认为赭曲霉毒素A是一种人类可能的致癌剂。除此之外，赭曲霉毒素A对人体的免疫系统、神经系统会造成危害以及可能致畸、致突变。
展青霉毒素：又叫棒曲霉毒素，是一种免疫抑制剂。展青霉毒素是一种神经毒素，其能诱发实验动物肿瘤，并对消化系统和皮肤组织具有损害作用，还具有致畸性、致突变性和致癌性。
单端孢霉烯族化合物：是一组生物活性和化学结构相似的有毒代谢产物。单端孢霉烯族化合物可影响动物的免疫系统使免疫力下降，抗感染能力降低。
玉米赤霉烯酮（ZEA）又名F-2毒素，会引起中枢神经系统造成危害，中毒后会产生诸如恶心、发冷、头痛的症状。
3真菌毒素的常用检测方法
一直以来，真菌毒素的检测研究备受关注。但由于真菌毒素种类繁多，受污染的基质比较复杂，含量痕量的特点，给实际检测工作带来了很大的难度。研究各种简单方便、快速准确的检测方法，对于全面的掌握真菌毒素污染状况，从源头保证食品的安全有着重要的意义。目前检测真菌毒素的常用化学分析方法如下：
3.1薄层层析法
薄层层析法：样品基质不同，使用不同的溶剂将不同的样品中的真菌毒素提取出来，再采用柱层析的方法去除提取的杂质，尽可能地净化提取液，最后利用真菌毒素的荧光性，通过薄层板上层析分离，根据样品荧光斑点的强弱与标准品的比较来定量。
3.2色谱法
色谱法是利用不同物质在不同相态的选择性分配，将不同物质分离的方法，在通过检测器对目标物的含量进行确定。目前，色谱法分析真菌毒素主要是应用液相色谱法和液相色谱质谱联用。该法快速而准确，具有高通量，多参数同步分析，高准确度、灵敏度的特点。
3.3免疫化学检测法
免疫学检测方法是应用免疫理论设计的一系列测定抗原、抗体、免疫细胞的一种生物化学分析法。该法在检测真菌毒素的应用上比较广泛，例如：酶联免疫吸附法（ELISA）、免疫荧光技术（FIA）、放射免疫测定法（RIA）和胶体金标记免疫层析法。免疫学检测方法由于其快速准确、费用较低、操作简便的特点而备受青睐。
4真菌毒素污染的预防措施
真菌毒素会对人和哺乳类动物造成危害。为了防止其造成危害，可采取以下预防措施：
一是减少原材料真菌毒素的污染。栽培育种过程中将霉变的种子剔除，培育和筛选抗真菌毒素的作物品种。在贮藏期内要及时通风，保持低的贮藏温度、湿度。
二是采用减少含菌量的措施。收获后用低成本的快速干燥技术或设备进行干燥，贮藏过程中控制仓储的温度与湿度，创造不利于真菌毒素产生的环境条件，这些做法可减少农产品污染真菌毒素的发生。一些食品可用恰当的分装和包装技术避免二次感染。通过采用冷藏、加防腐剂、降低水份等措施抑制未灭菌食品中真菌的生长。
三是对于已遭污染的农产品，诸如许多谷类农产品，可以采取生物降解、去除技术，达到无害化。
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论文关键词：微生物作用 地球化学 水力性质 生物修复
论文摘要：综述了地下含水层系统中微生物作用。引用研究实例论述了微生物作用不但可以改变地下水化学组分，而且还可以改变含水层的水力性质。微生物作用对地下水系统的影响程度主要受微生物代谢速度､水文地质条件､含水层岩性等多种因素控制。地下水系统中电子供体与电子受体间的丰度关系是影响微生物代谢速度的主要因素。在未污染的含水层中，电子供体的可用性限制了微生物的新陈代谢，而在人类活动污染的含水层中，微生物的新陈代谢受电子受体的可用性的限制。利用微生物作用可以降解地下水系统中氯代化溶剂､烃类､硝酸盐､有毒金属等多种化学污染物。并对今后的发展方向进行了探讨。
1 引 言
地下水系统具备了微生物生长发育所需的营养､水分､酸碱度､渗透压和温度等条件，为微生物提供了良好的生存场所。微生物(主要指各种细菌菌群，如异养菌､自养菌､好氧菌､厌氧菌等)成为地下水生态系统中主要生命组分，是地下水演化过程的重要影响因子，在地下水系统的能量转换､物质循环､营养输送､信息贮存以及元素形态的转化､聚集和迁移中微生物都起着极其重要的媒介作用。地下水化学性质的演变中微生物的控制和改造是其主要因素之一。
地下水系统是一个复杂综合体，包括了地下水流经的介质，地下水中各种物理化学成分和地表的天然通道等。加之人类对地下水的开发利用活动已经并将继续改变地下水环境，如地下水的污染､过量的开采以及其它流体矿产的开发等都对地下水系统的天然环境产生影响。环境因素的变化相应地也影响了地下水中生物的生存条件，导致微生物的形态､生理､遗传特性的改变，促使各类微生物不断演替。地下水系统中各种环境因素又是制约微生物生长､繁殖的重要因素。
地下水微生物学是地下水科学与微生物学紧密结合而形成的一门新兴学科，它将地下水视为一个有生命的系统加以研究，主要研究与认知微生物生命过程与地下水化学密切相关的科学问题，是研究微生物活动与地下水环境相互关系的科学，也就是探索微生物直接参与地下水化学形成演化过程的微生物地球化学作用，是地下水科学研究的前沿领域。
2 微生物作用改变地下水化学组成
早在1900年人们就发现未受污染时含有高浓度硫酸盐的地下水，受石油污染后却常常缺少溶解性硫酸盐。1917年Rogers首次提出这是硫酸盐还原菌新陈代谢的作用所致。这个假设在从受石油污染的水中分离出硫酸盐还原菌时得到证实。在以后的几十年里，很多学者对地下水化学组成的微生物影响作用进行研究后认为，微生物对地下水化学组成具有重要影响作用(Chapelle 2000)。如，钟佐燊(2001)研究认为，在石油烃污染的地下含水层中，如果发生了生物降解反应，则其水文地球化学标志是：水中溶解氧很微，NO-3和SO2- 4明显降低，Fe2+ 和HCO-3升高，出现HS-或H2S 和CH4。
地下水系统中电子供体与电子受体间的丰度关系是影响微生物代谢速度的主要因素。在未污染的含水层中，电子供体的可用性限制了微生物的新陈代谢，溶解性无机碳沿着含水层流动路径慢慢聚积，可用的电子受体依照溶解氧>硝酸盐>三价铁>硫酸盐>二氧化碳(甲烷生成)的次序不断被消耗。在人类活动污染的含水层中，常存在过剩的可用有机碳，电子受体的可用性限制微生物的新陈代谢。
美国南卡罗莱纳州Black Creek含水层是区域地下水化学类型变化受电子供体限制的很好例子。McMahon等(McMahon 1991a1991b，Chapelle 1990)对该系统进行详细研究后，描述了微生物作用对含水层地下水化学组成的影响。该水文地质单元，水流从补给区向下游150 km到排泄区，溶解性无机碳浓度从不到1 mM/L 增加到超过12 mM/L。由微生物代谢作用产生的溶解性无机碳促进了含水层中碳酸盐的溶解，根据公式：CaCO3 (碳酸盐)+CO2 (微生物)Ca2+ +2HCO-3计算得出，大约一半的溶解性无机碳来自微生物代谢作用(约6 mM)，有研究表明该地区地下水补给大约需要用15万a，由此推出，微生物代谢作用产生溶解性无机碳的速率约为10-4 mM/La。因此，尽管沿地下水流溶解性无机碳浓度增加很大，但微生物代谢速度很低(Chapelle 1990)。其主要原因是，含水层中可代谢的有机碳含量低。McMahon(1992)研究认为，Black Creek含水层中有机碳含量只占沉积物干重的0.1±1.0%。由于低速率的微生物代谢作用，系统中可用电子受体的量(O2､Fe3+､硫酸盐和CO2)相对有机碳来说是丰富的。
当地下水系统中可用有机碳的含量很高时，可用电子受体缺乏会限制微生物代谢作用。电子受体受限的含水层包括泥炭含水层(普遍在北半球)，石油储存地，和由人类活动引起化学污染的含水层。1979年美国明尼苏达州管道爆裂泄漏大约10万加仑的原油到一个冰水沉积含水层。泄漏时，由于与大气快速交换，以及含水层天然有机碳含量低，地下水呈饱和溶解氧状态(约10 mg/L)。随着可代谢碳的突然流入，油积聚在水面，氧被迅速消耗，并形成三价铁还原条件。泄漏后5年，在油透镜体附近含水层中氢氧化铁被耗尽，甲烷生成成为一个重要作用。这个受原油泄漏污染的浅层含水层是电子受体受限含水层最好例证之一(Baedecker 1993)。
由于原油泄漏电子供体过剩，在最接近污染源的Bemidji含水层，其水化学特征主要为甲烷生成环境，其次为硫酸盐还原，铁还原，和低溶解氧环境。该含水层与Black Creek 含水层的情况完全相反，Black Creek 含水层甲烷生成的地方远离补给区。而Bemidji含水层的硫酸盐相对较少，硫酸盐还原不是主要的作用。这种氧化还原作用的次序是电子受体受限的地下水系统的特征，常见于受石油烃污染的地下水系统。
3 微生物作用改变含水层水力性质
微生物作用除影响地下水化学组分以外，也影响地下水系统的物理性质。地质学家很早就知道在非孔隙岩中，次生孔隙能提高含水层的水力性质 ，还可以积聚石油。人们通过大量的同位素和质量平衡研究得出，有机物的去碳酸基和其它无机作用不能解释许多系统中的次生孔隙现象(Lundergard 1986)。由于大多数含水层系统中存在大量具有活性的不同微生物种群，微生物代谢作用引起人们的关注，大量研究表明微生物作用能引起硅酸盐和碳酸盐岩中次生孔隙产生(Bennett 1987，Chapelle 1988)。地下水中硫酸盐在有脱硫细菌参与和有机质存在的条件下发生还原反应而产生H2S(Na2SO4+2H2O+2C2NaHCO3+H2S)，这个反应有溶解硫酸盐的作用，反应产生的H2S 溶于水中也具有溶解碳酸盐等矿物的能力(李义军 2002)。
微生物作用除显著改变了Black Creek 含水层水化学组分外，也改变了这个含水层的水力性质。沿水流路径的岩心资料显示了一个显著的岩性变化。在补给区，不存在次生晶粒间的方解石胶结物。在补给区和排泄区的中间区域，南卡罗莱纳州莱克市常见方解石胶结物。在排泄区附近，南卡罗莱纳州莱克市Myrtle 海滩，50%的厚层含水层被晶粒间的方解石胶结。McMahon等研究了微生物作用引起Black Creek含水层孔隙的填充现象。该研究表明，Black Creek含水层的砂中含有机碳少，而相邻的狭窄的层中含有丰富的有机碳。隔水层有机碳的发酵使有机酸在隔水层孔隙水中积聚。有机酸扩散到Black Creek含水层，进而氧化为二氧化碳，引起大量的碳从隔水层迁移到含水层。二氧化碳同含水层物质反应产生碳酸盐和重碳酸盐。这个作用导致部分含水层次生孔隙产生。然而，当碳酸盐和重碳酸盐在溶液中积聚､运移，地下水的方解石变得过饱和时，就会在含水层的其它部位沉淀下来。由于丰富的晶粒间的方解石胶结物填充了含水层系统的主要孔隙，Black Creek含水层孔隙性减少，透水性降低，以至不能满足当地用水需求。
有实验表明，二氧化碳和有机酸的产物能增加矿物的溶解，引起次生孔隙性和渗透性的发展。而碳酸盐､铁和硫酸盐微生物产物能引起方解石或黄铁矿的沉淀，降低地下水系统的原生孔隙性和渗透性。也就是说，微生物既能破坏(Lundergard 1986)也能提高(Hiebert 199 McMahon 1995)含水层沉积物孔隙性。
4 污染修复中的微生物作用
现代社会产生了大量的化学产品，许多有毒有害的物质被人类有意或无意地投放到地下水系统中，地下水受到严重污染，地下水质量日益恶化。近年来，生物降解技术以其可在污染现场进行修复､可在难以处理的地方进行修复､在生物修复时不影响场地内正常生产､对污染地的干扰或破坏小､处理后的产物无二次污染､降解过程快､费用低等诸多优点受到世界各国环境科学界的广泛关注，激发了人们对污染修复中微生物作用的研究兴趣。
对污染地下水进行原位生物修复时，好氧微生物通过将有机化合物氧化成二氧化碳而获取能量，其中氧为电子受体，当地下存在氧时，好氧微生物可将有机污染物氧化成二氧化碳，从而使污染地下水净化。厌氧微生物也能将有机化合物氧化成二氧化碳，但其作用过程中的电子受体不是氧，而是以硝酸盐､硫酸盐或Fe3+等氧化物作为电子受体。由于许多受污染的地下水环境中缺乏氧，好氧微生物在代谢过程中很快将氧耗尽，此时，好氧微生物将无法对污染物进一步降解。厌氧微生物不同的代谢能力，在污染地下水修复方面显示了巨大的潜力。最新研究表明，厌氧微生物可有效降解地下水中烃类､氯化溶剂､硝酸盐以及铀､铬､锝､钴､硒有毒金属和准金属等污染物。
在1973年，人们首次发现了浅层地下水中的土著微生物对石油的降解能力，不久，生物降解被用于提高汽油污染的含水层的净化。自那以后，人们开始使用生物降解地下水系统中各种常见化学污染物，包括氯代化溶剂。
地下水中石油烃的污染主要来自汽油及其它石油产品的地下储罐的渗漏。其主要污染组分为苯､甲苯､乙苯和二甲苯。生物降解石油烃的实质是在微生物参于下的氧化还原反应。该反应中电子供体烃给出电子，好氧菌仅利用氧作为电子受体，而厌氧菌则可利用NO-3､Fe3+､SO2-4和CO2 作为电子受体。美国密执按州使用原位生物修复技术，成功修复了由于地下储油罐漏油受到严重污染的包气带及含水层。其方法是：在污染区，首先注入未污染地下水42 d，第43 d开始注入含NO-3的地下水，到第112 d基本清除了污染物。结果表明： 地下水中，苯从0.76 mg/L降至小于0.001 mg/L ，甲苯从4.5 mg/L 降至小于0.001 mg/L；包气带土壤中，苯从0.84 mg/kg降至0.017 mg/kg ，甲苯从33 mg/kg 降至0.103 6 mg/kg(钟佐燊 2001)。
多环芳烃具有毒性，对人类健康造成的危害大，尤其是高分子多环芳烃的致突变与致癌特性。多环芳烃生物降解研究日益受到了人们的重视。近年来人们对微生物降解多环芳烃的作用､机理进行了广泛的研究，研究结果表明，对可降解多环芳烃的微生物有红球菌属( Rhodococ2cus) ､假单胞菌属( Pseudomonas ) ､分枝杆菌( My2cobacterium) ､芽孢杆菌属( Bacill us ) ､黄杆菌属( Flavobacterium) ､气单胞菌属( Aeromonas ) ､拜叶林克氏菌属( Beijernckia ) ､棒状杆菌属( Corynebacterium) ､蓝细菌( Cyanobacteria) ､微球菌属( Micrococcus ) ､诺卡氏菌属( Nocardia) 和弧菌属( V Ibrio)等(温洪宇 2005)。利用微生物去除地下水中的多环芳烃不会造成二次污染，费用低，易操作，是去除多环芳烃的最佳方法。
饮用水中过量的硝酸盐能够引起婴幼狼高铁血红蛋白血症，我国许多地区浅层地下水已普遍受到硝酸盐不同程度的污染。张胜(2005)对地下水硝酸盐污染的微生物修复技术进行了研究。通过两年多的室内和野外原位的大量试验研究，优选出反硝化菌液和增强地下水中微生物反硝化作用的营养碳源乙醇､乙酸钠，利用乙酸钠作为营养碳源在野外试验井进行原位微生物脱氮试验，对地下水中NO-3的去除率可达98%。研究结果得出，利用优选反硝化菌液和乙酸钠营养碳源对地下水硝酸盐污染修复效果好，在大面积土体和地下水污染原位修复技术实施是可行的､有效的，它不仅可以在原位有效地修复土壤､包气带的硝态氮污染，而且还可以增加土壤的肥力及氮肥的利用率，无负面作用，对修复污染､保护地下水资源和农作物增产都具有重要意义。
5 影响微生物作用的地下水环境因素
微生物作用对地下水系统的影响程度主要受微生物代谢速度，水文地质条件，含水层的岩性等多种因素的控制。
张宗祜，任福弘等(2006)为研究氮素的生物化学循环问题，通过对河北正定野外试验场贯穿包气带的18.5 m的钻孔剖面土样的水理性质､地球化学成分､有机质含量的测试和微生物的培养鉴定，发现包气带土体的各类细菌在整个包气带均有分布，但随着岩性､物理化学条件的变化，而显现出不同的细菌含量，特别是在几个层次上出现细菌含量高的活化层。它的出现充分说明了细菌在包气带中分布，不是受深度变化所控制，而是受其环境条件所制约，如含水量､营养元素､土体岩性等。这一研究成果为今后深入研究地下水系统中微生物的作用奠定了良好的基础。
McMahon(2001)研究了含水层和弱透水层交界面上的几个重要生物地球化学反应，包括氧还原､反硝化作用和Fe3+､SO 2-4和 CO2还原(甲烷生成)。研究表明，一些地方，生物地球化学反应发生在交界面的弱透水层面，电子受体从含水层运移到电子供体丰富的弱透水层里。另一些地方，生物地球化学反应发生在交界面的含水层一方，电子供体(有时是电子受体)从弱透水层运移到电子受体或微生物丰富的含水层里。影响含水层/弱透水交界面发生生物地球化学反应范围的因素有，交界面两边电子受体和电子供体的丰度和可溶性，电子受体和电子供体反应和越过界面的速度。
6 展 望
地下水沉积物无菌取样方法的发展完善和微生物综合评价方法的建立，使微生物代谢作用对地下水地球化学的影响被广泛认识。随着当今社会科学技术的不断进步，地下水微生物地球化学的研究技术也日益得到提高和改进。首先，人们可以利用电子显微镜､能普､电子探针､离子探针､质子探针来观察和分析细胞内部的结构､成分。第二，微生物生态学研究的新技术被用于地下水微生物研究中。如，人们在研究污染或未污染含水层生物群落组成研究中开始使用磷脂脂肪酸分析方法(PLFA)，该方法是基于生物化学手段的一种微生物生态学研究新技术，它具有对细胞生理活性没有特殊的要求，对样品保存时间要求不高､不需要进行微生物培养等优点。它能提供微生物群落生物量及其时､空变化､群落结构和功能等多种微生物信息，是一种快捷､可靠的分析方法。.再如，人们通过基因工程，在DNA的分子水平上动手术，使某种细胞结构的基因转到另一种细胞中去，而使之具有新的遗传性状。
随着我国环境科学界对地下水微生物作用研究的日益关注，我国地下水微生物地球化学､微生物工程学､微生物环境工程学将会作为重点发展学科被大力扶持，地下水微生物的基础研究应得到优先发展，尤其是在地下水环境中微生物的种类､形态､分布特征､营养和生长的一般规律，微生物的代谢､演替和调控，微生物的基因及其所携带的遗传信息表达等研究方面，从基础研究中寻找提高地质微生物地球化学作用的研究途径和方法。地下水微生物研究将进一步与地质学､微生物学､环境生态学､环境微生态学､环境地质学､水文地质学､生物化学等基础科学的研究交叉与合作，对基础科学的发展提供动力和应用的验证方法。
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