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yuyanyanbobo
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晓旭的妈妈

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个案报道学术论文篇二 舒血宁注射液ADR个案报道文献计量分析 [摘要] 舒血宁注射液自1995年上市以来,在缺血性心脑血管疾病的治疗中作出了重要贡献。随着近年在临床上的广泛使用,其药品的安全性也逐渐受到人们的关注。该文通过检索国内公开发表的舒血宁注射液ADR个案报道,分别对文献中的性别、年龄、过敏史、原发病、剂量、疗程、溶媒、ADR发生时间等数据进行计量分析,旨在研究舒血宁注射液ADR发生的规律和影响因素,为临床合理用药提供参考。分析结果表明:舒血宁注射液ADR临床表现以全身性损害、皮肤、黏膜损害和呼吸系统损害为主,ADR最早发生于输液1 min后,最晚发生于连续输液第11天,从ADR发生时间具体分布来看,70%个案的ADR发生在1 h之内,显示其ADR以速发型过敏反应为主。舒血宁注射液在临床应用中,超说明书用药致ADR/ADE的比例不高,尚未发现ADR的发生程度与过敏史、合并用药有关联,其ADR的发生不完全是药品的问题,溶媒可能是一个重要的因素。 [关键词] 舒血宁注射液;不良反应;溶媒 ADR(adverse drug reaction)报道分为群案报道和个案报道,群案报道主要来自某个医院信息系统的回顾性病例分析和某个省份的ADR中心报告,报道的病例数相对较多,但缺少患者个人信息及其使用药品的描述。个案报道则来自不同地区、不同医院的单例或几例的病例报告,患者个人信息及其使用药品的描述较为详细。二者从不同的层面反映药物所引发的ADR特征,可以为临床安全用药提供参考。近几年,关于舒血宁注射液ADR个案报道的文献分析陆续发表,发表病例最多的1篇为32例[1],最近发表的1篇为27例[2]。然而笔者通过检索国内多个数据库,发现其例数应不少于50例,说明之前的发表研究文献检索均不够全面。笔者将检索到的病例收集全文,采用文献计量学方法对个案文献进行信息提取和频数分析,以期寻找舒血宁ADR特征及其分布规律。 1 材料与方法 文献检索 检索中国生物医学文献服务系统(中文库)、万方数据资源库群、CNKI中国期刊全文数据库和VIP医药资源信息系统。检索时段为:建库时间到2013-01-11。检索策略优先查全率,检索式为:全文包含“舒血宁”and题名or关键词or摘要包含“ADR”or “过敏”or “ADR”or“输液”and不含“舒血宁片”,获得文献题录。导入文献管理软件Note Express查重,并根据摘要筛选文献,剔除非相关文献,通过CNKI,VIP,万方数据库下载全文,根据全文筛选文献,剔除非相关文献。 纳入标准 舒血宁注射液的ADR个案报道,内容应包括发生不良事件的患者基本信息、用药信息和临床表现等。 排除标准 安全性监测研究或若干例ADR汇总分析;有效性临床试验提到舒血宁注射液的ADR;舒血宁注射液的ADR文献综述;未报道不良事件表现的个案;重复发表的文献。 文献信息提取与分析 本研究共纳入37篇个案报道,共计50个案例,按照设计的ADR个案信息提取表,逐项填写信息,提取项目包括文献的题目、刊载的期刊名、报道者单位、文献发表年份、性别、年龄、过敏史、原发病、ADR临床表现、ADR发生时间、溶媒、给药途径、剂量、滴速、合并用药、药品批号和发生ADR后患者接受的处理措施及预后,然后采用频数分析的方法分析数据。 2 结果 文献发表情况 年份和期刊:自2006年起,开始有舒血宁ADR的个案报道,之后每年都有报道,其中报道最多的年份为2010年,有14篇。2006―2012年,各年份发表数量为2,4,2,7,14,3,5篇,共计37篇。这些文献分别发表于国内33种期刊,其中《中国药物警戒》3篇,《中国实用医药》、《山东医药》各2篇,其余均为1篇。 作者单位与地域:37篇文献的作者来自国内33 家医院,其中三级医院17家,二级医院16家。发文量数据显示,延边大学附属医院3篇,广西玉林市第二人民医院、解放军第253医院各2篇,其余均为1篇。作者所在地遍及17个省市,发文量最高的3个地区分别为吉林(5篇)、黑龙江(4篇)、陕西(4篇)。北方地区共发表32篇,而南方地区只有5篇。 性别与年龄 50例个案中有49例标明了性别和年龄,其中男性24例,女性25例。年龄最大的85岁,最小的31岁,详见表1。数据显示舒血宁注射液发生ADR的男女比例相当,51~60岁的患者ADR发生率最高。 过敏史 50例个案中,标明有药物过敏史者6例,其中4例为青霉素过敏、1例为炎琥宁注射液过敏、1例有药物过敏史,但具体过敏药物不详。标明无过敏史者25例,另有19例未标明是否有过敏史。 原发病 舒血宁注射液药品说明书的功能主治为:扩张血管,改善微循环。用于缺血性心脑血管疾病,冠心病,心绞痛,脑栓塞,脑血管痉挛等。本研究的50例个案全部标明了原发病,60%(30/50)属于以上适应证范围内。由于部分患者患有多种疾病,合并计量分析结果显示,50例患者的原发病共计29种,缺血性心脑血管疾病的构成比为,仍为主要疾病,具体分布见表2。 给药方式、剂量、溶媒和滴速 舒血宁注射液药品说明书的用法用量中对静脉滴注的一日剂量和溶媒有明确说明:每日20 mL,用5%葡糖糖注射液稀释250 mL或500 mL后使用,或遵医嘱。本研究的50例个案中,静脉滴注49例,静脉推注1例;一次配药的剂量大部分为20 mL,有32例,其余均小于20 mL;使用的溶媒70%(35/50)为5%葡糖糖250 mL,24%(12/50)为生理盐水250 mL,另有6%(3/50)未注明所使用的溶媒;详细记录滴速的报告只有34%(17/50),滴速大致为40~50滴/min。 合并用药 50例个案中,标明合并用药的10例,标明“无合并用药”的3例,其他37例未注明。10例合并用药的患者在滴注舒血宁注射液期间,均未同时使用其他注射剂,没有混合用药。但有联合用药,例如滴注舒血宁注射液前后,使用其他注射剂,或者口服其他药物。合并用药多为降糖、降压、抗血小板、扩冠等缺血性心脑血管疾病的常见药,也有少许抗菌、抗病毒药物。10例合并用药患者所发生的ADR程度一般,并未发现合并用药与ADR的发生程度有关联。 ADR特征 50例个案中无死亡病例,但有10例严重不良反应,7例过敏性休克,3例严重过敏样反应。舒血宁注射液的ADR累及7个系统/器官的49种临床表现,见表3,以全身性损害、皮肤、黏膜损害和呼吸系统损害为主要临床表现。 ADR发生时间 50例个案中全部标明了ADR发生距离开始用药时间,其中最早发生于输液1 min后,最晚发生于连续输液第11天,既有速发型变态反应,也有迟发型变态反应。从ADR发生时间具体分布来看,见表4,70%(35/50)个案的ADR发生在1 h之内,显示舒血宁注射液ADR以速发型变态反应为主。 药品批号 舒血宁注射液50例个案中有32例标明了药品批号,涉及国内9个厂家和1个国外的产品。其中神威药业集团有限公司11例,黑龙江珍宝岛药业股份有限公司7例,北京双鹤药业股份有限公司4例,浙江天瑞药业有限公司4例,海南通用三洋药业有限公司1例,万荣三九药业有限公司公司1例,上海新先锋药业有限公司1例,石药银湖制药有限公司1例,山西太原药业有限公司1例,德国威玛舒培博士药厂1例。 发生ADR后患者接受的处理措施及预后 舒血宁注射液50例个案发生ADR之后都立即停止输液,进行抗过敏、抗休克等对症治疗,症状均得以缓解/消失,最短时间为10 min,最长时间为15 d。 3 讨论 过敏史与ADR发生程度 舒血宁注射液50例个案计量数据显示,10例严重ADR患者均为无过敏史者或未记录是否有过敏史,6例药物过敏史患者所发生的ADR程度一般,并未发现过敏史与ADR的发生程度有关联。其中严重药品ADR的评价,参照国家药品ADR监测中心发布的《常见严重药品ADR技术规范及评价标准》(监测与评价综201026号),对严重药物ADR进行判定,余下同。 临床研究多认为,药物及食物过敏史是影响其ADR发生最重要的因素。近年也有类似报道[3],既往有过敏史者发生药品ADR的机会增多。例如在过敏史阳性人群中,头孢类药物变态反应和总ADR发生率比过敏史阴性者高14,10倍[4]。然而,也有报道认为既往有过敏史的患者与无过敏史的患者对药物ADR发生的情况没有显著的统计学差异[5]。有研究发现许多有青霉素过敏史的患者对头孢菌素类抗菌药并不过敏[6]。可以认为,既往过敏史并不一定会增加ADR的发生率。目前,尚无关于舒血宁注射液ADR发生与过敏史的关系的大样本研究,尚不能确定过敏史对于ADR发生率的影响。另在本次研究中,文献的计量分析结果显示,发生严重ADR的患者都没有过敏史或未记录有无过敏史,而有过敏史的患者发生的都是一般ADR。未注明厂家的舒血宁注射液的个案信息分析也显示同样结果。后查阅其他厂家的舒血宁注射液的ADR个案报道,分析结果与上述一致。目前所有的舒血宁注射液ADR个案报道(共计37篇文献,50个案例)的分析结果表明,ADR的发生程度与过敏史没有关联,故既往过敏史并不一定会加重ADR的发生程度。提示在使用舒血宁注射液时,患者无论有无过敏史,都有可能发生重度ADR,故所有的用药患者,用药期间都应密切观察。另既往过敏史(非银杏叶制剂过敏)患者也可先做皮试,若皮试结果阴性,则能酌情用药。 用药情况与ADR/事件 最近的实验研究表明,舒血宁注射液具有对缺血心肌、受损肝脏再灌注以及缺血区脑组织的保护作用,可改善血管内皮损伤、增加脑血流量、清除自由基、抑制血栓形成、降低血小板黏附率和增强机体细胞免疫活性等[7]。临床主要用于缺血性心脑血管疾病,冠心病,心绞痛,脑栓塞,脑血管痉挛等。通过分析50例个案的舒血宁注射液的使用情况,发现绝大多数患者都能够按照药品说明书规定的用法用量、适应证或医嘱用药,超说明书用药致ADR事件的比例不高。 ADR特征与发生机制 舒血宁注射液的严重ADR表现主要以全身性损害、呼吸系统损害为主。中轻度ADR主要以皮肤及其附件、中枢及外周神经系统、心脑血管系统损害和胃肠系统损害为主,具体临床表现见表3。提示临床医护人员在发现以上症状时,应考虑为舒血宁注射液的ADR/事件,及时采取相应的措施。对发生ADR患者应采取立即停药,抗过敏、抗休克等对症治疗,几乎所有的ADR都可以得到控制。通过分析ADR的临床表现和发生时间,其ADR主要为I 型速发型变态反应和IV型迟发型变态反应。I 型速发型变态反应可能是银杏叶注射液中含有较高的银杏酚酸类成分有关,这些生物大分子基团本身作为抗原或半抗原进入机体刺激免疫系统产生,即抗原物质进入人体后迅速与体内预存的相应亲细胞过敏抗体IgE相结合,使肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒释放出组织胺或类组织胺物质,使多种脏器组织在极短时间内产生一系列负反应,包括小血管扩张充血,渗透性增强,以呼吸系统损害多见,严重可致过敏性休克。IV型迟发型变态反应是由于致敏淋巴细胞受抗原攻击后产生淋巴因子,造成组织损伤,故多见过敏性皮炎。提示临床使用中要对患者进行全程监测,特别是在静滴1 h内应密切观察患者情况。 严重ADR与溶媒 之前有多篇实验研究和临床报道,舒血宁注射液容易和生理盐水发生盐析反应,这可能是国内舒血宁注射液的使用说明书注明溶媒为5%葡糖糖的主要原因。然而,在临床实际应用中,以生理盐水为溶媒,也较为普遍。并且有报道,舒血宁与葡萄糖配伍ADR发生率高,而与生理盐水配伍则明显降低,目前尚没有足够的循证医学证据。本次研究中的数据表明,舒血宁注射液严重ADR的发生与使用的溶媒5%葡糖糖有较大关联。舒血宁注射液10例严重ADR个案中,使用的溶媒都是5%葡糖糖。另有相关文献报道,联合用药发现使用葡萄糖注射液配液发生严重ADR较多,而用氯化钠配液发生率较低[8]。舒血宁注射液严重ADR的发生与葡萄糖注射液的使用是否存在正相关系,5%葡糖糖作为舒血宁注射液的溶媒是否合理,有待进一步研究。 另有一项实验结果表明,同一批号的中药注射剂与不同厂家生产的输液配伍后混合溶液的不溶性微粒数有较大差别,同一个批号的中药注射剂与不同厂家生产的输液后混合溶液中所含2 μm不溶性微粒数差别甚至最大达40倍[9]。同一成分的溶媒,由于厂家的不同,且不论质量的优劣,其pH、溶解度等存在一定范围区值内的区别,这些因素可导致同一个批号的中药注射剂与不同厂家生产的同一成分的溶媒配伍后溶液质量的不同,若配伍后不溶性微粒数较多,这些不溶性微粒可造成局部血管堵塞和供血不足, 并进一步导致组织缺氧,产生水肿、静脉炎、肉芽肿,从而引起过敏反应和热原反应[10]。可以认为,有些ADR并不一定是中药注射剂的问题,而是溶媒的因素。因此,建议临床不良事件报告不仅要标明中药注射剂的生产厂家和批号,也要标明溶媒的生产厂家和批号。 输液微粒是输液过程中进入人体的非代谢颗粒杂质,直径多在1~15 μm,少数可在50~300 μm[11]。普通输液器只能截留>10 μm的微粒,而人体毛细血管的直径只有4~7 μm。大的微粒会引起血管栓塞,小的微粒进入肺循环引起肉芽肿。关于如何减少溶液的不溶性颗粒,有研究表明采用精密输液器输注中药注射剂可截留大量不溶性微粒,可以减少不溶性微粒进入血液,进而减低静脉炎、过敏反应等药物ADR的发生[12]。建议厂家配备专用溶媒,或者静脉滴注时使用精密输液器,可以有效降低其ADR的发生率。 ADR/事件相关信息记录的重要性 引起药品不良事件的因素甚多,每个因素都有可能导致不良事件的发生,有时并不一定是药品的问题,而应该考虑是否规范用药。例如注射用药操作环境、配置药液的放置时间、连续使用其他注射剂前后是否冲管等。因此,全面、及时、详细记录ADR事件的相关信息,有利于准确评判ADR事件,找出主要影响因素。本研究发现部分个案报道中有部分重要信息的缺失和错误,如合并用药、过敏史、滴速、药品批号等,建议临床医护人员在发现ADR/ADE时,应及时、准确、详细地记录各项相关信息。 局限性 本文的研究建立在为数不多的ADR个案的分析之上,代表性不强,不足以反映舒血宁注射液ADR/事件发生的全貌;个案来源于文献,可能存在发表偏倚;文献质量良莠不齐,部分信息缺失。然而,以上分析结果可以为舒血宁注射液安全性研究提供可能的线索。 [参考文献] [1] 吴昭璇.32例舒血宁注射液不良反应变献分析[J].中国中医药资讯,2011,3(20):16. [2] 蔡志琴,周福永,章灵兮.27例舒血宁注射液不良反应文献分析[J].中国药业,2013,22(1):29. [3] 郑妙琼,庄惠玲,孙冀芳.碘对比剂ADR与过敏史相关性的临床观察[J].中国热带医学,2006,6(12):2221. [4] 徐瑞琴,冯喜英,汪海燕.患者应用头孢类药物ADR与其过敏史相关性的调查[J].临床医学,2009,29(4):119. [5] 曹虹,曹芳,孙熠.眼底荧光血管造影ADR与药物过敏史的关系[J].国际眼科杂志,2009,9(8):1624. [6] 李勇.有青霉素过敏史的患者或可选择头孢菌素[N].中国医药报,2010-3-16. [7] 史勇,王雷.舒血宁注射液药理作用研究新进展[J].医学综述,2012,18(10):1555. [8] 杨德平.154例舒血宁注射液的严重ADR分析[J].中国药物警戒,2010,7(10):620. [9] 黄佳,史卫忠,邢轶华.6 种常用中药注射剂与不同厂家输液配伍的不溶性微粒变化[J].吉林中医药,2009,29(8):715. [10] 李鑫, 雷莉. 输液剂中不溶性微粒对人体微循环的影响[J].兵团医学,2006,1(1):16. [11] 杨丽丽,历雅,康玉斌.三种中药注射剂配置后不同温度与不同时间下的微粒变化[J].护理与康复,2011,10(1):5. [12] 韩红梅,支英杰.采用精密输液器输注中药注射剂的作用[J].中国中药杂志,2012,37(18):2758. Adverse drug reactions case reports for parenterally administered Shuxuening based on analysis of literature AI Qing-hua1, WEI Xu2, XIE Yan-ming2* , LIAO Xing2, WANG Zhi-fei2 ( Station, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China; 2. Institute of Research in Clinical Medicine, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China) [Abstract] Parenterally administered Shuxuening had made important contributions in the treatment of ischemic cardiovascular and cerebrovascular diseases since its use in 1995. Parenterally administered Shuxuening is widely used in clinical practice hence concern over its safety has gradually arisen. Based on published adverse drug reaction(ADR) case reports, this article analyzes cpatient characteristics and other data including: gender, age, history of allergies, primary disease, dose, treatment course, solvent, ADR occurrence and time scales. This will provide a clinical reference regarding ADRs to parenterally administered Shuxuening and influencing factors on their occurrence. Analysis showed that ADRs clinical symptoms include systemic damage, with damage to the skin, mucous membranes and respiratory system most common. ADRs occurred earliest after 1 minute of infusion, and after the 11th day at the latest. 70% cases of ADR occurred within 1 hour, therefore rapid occurrence is a primary clinical characteristic. The medication was largely used in accordance with the drug manual, and of the association of ADRs with allergies or different drug combination was not high. The occurrence of ADRs may not be entirely associated with the drug but the solvent used in its manufacture may be an important factor. [Key words] parenterally administered Shuxuening; adverse drug reactions/adverse drug events; solvent doi: 看了“个案报道学术论文”的人还看: 1. 个例报道的书写攻略 2. 新闻报道策划的范文3篇 3. 传播学学术论文 4. 案例分析行政管理论文 5. 护理个案研究论文范文

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恶狼追月

药学毕业论文开题报告篇3 题 目 名 称: 番泻叶对小鼠尿量的影响 研究现状: 一、普鲁兰酶 普鲁兰酶(Pullulanase,. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α糖苷键,从而剪下整个侧枝,形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖,普鲁兰酶来源于微生物,R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆)发酵获得,他们报道了该酶良好的酶学性能。之后,各国的科研人员经过广泛深入研究,从不同的地区、微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。 在淀粉加工工业中,α淀粉酶最为常用,它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键,单独用它时,产物中含有大量分支结构的糊精,其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话,势必会造成很大的浪费。自然界中,存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶,通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( , Oligo-l,6-glucosidase ),普鲁兰酶( ),异淀粉酶( , Isoamylose ),支链淀粉一6-葡聚糖酶( ),其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小,故而可以将最小单位的支链分解,导致可以最大限度的利用淀粉,所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发,但是到现在为止,只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口,但是其价格昂贵,限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实,我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌,但是该菌的酶学性质不适合生产,至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。 在淀粉的加工行业上,对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热,其原因是因为通常使用外加酶化法,由于所用酶类的限制,普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步,但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件,也就是耐酸耐热。 二、普鲁兰酶的研究现状 1.产普鲁兰酶的微生物 普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后,各国的科研人员经过广泛深入的研究,从不同的地区的微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止,尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶,但是由于当今工业生产条件(酸性,温度),大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。 蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus ) 由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6~,温度50℃,最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现,此酶在pH5,温度60℃依然保持大部分活性,该菌的营养细胞呈棒杆状,聚集成长短不等紊乱链状,无运动性,格兰氏阳性,产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃~37℃ ,最高生长温度在41℃~45℃,可以利用葡萄糖,甘露糖,麦芽糖,海藻糖,淀粉和糖原。 嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌() 上世纪八十年代初,丹麦Novo公司获得此菌,此菌所生产的普鲁兰酶耐热 (60℃),耐酸()。该公司经过投入巨资开发研究,1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售,商品名Prornozyme。如今,它是应用最广,产量最大的普鲁兰酶。呈棒状,深层发酵几小时后,可观察到类原生质体的膨胀细胞,较稳定,饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性,37℃生长良好,45℃以上和pI-1高于以上不长,在以普鲁兰糖为碳源的培养基(( ~)上生长良好。 枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis) 1986年,日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种,被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物,可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖,其中普鲁兰酶最佳作用pH为~,但在时亦有约50%的酶活,此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。 耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes) 1987年.德国的等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃~85℃),在~有较高的活性,在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域. Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans, 上世纪九十年代,Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌,在以上就不生长,温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现,进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。 产普鲁兰酶的高温菌菌种 自上世纪八十年代以来,人们逐渐意识到在通常的自然条件下,很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种,于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选,而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75~85℃, , Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, , Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80~85℃, 2.普鲁兰酶的分子结构 至今为止,许多普鲁兰酶的基因己经被克隆,但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道,但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类,普鲁兰酶属于第13家族,α淀粉酶家族,这个家族中包含了30多种酶,可以分为水解酶,转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α~,α~,α~,α~,α~,α~糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道,它们都采取了(β/α)8的结构,通过生物信息学的研究,这个家族的蛋白都有一个共同的结构,酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构,命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B,它是位于(β/α)8折叠筒中,第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列,其特点是结构和长度差异较大,推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后,还有C结构域,紧接C结构域,部分家族成员还有结构域D。 3.普鲁兰酶的应用 普鲁兰酶,在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α~l, 6糖苷键,使分支结构断裂,形成长短不一的直链淀粉。因此,将该酶与 其它 淀粉酶配合使用时,可使淀粉糖化完全。近年来,普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种,应用于淀粉为原料的食品等工业部门,在食品工业中有如下几方面的作用: 单独使用普鲁兰酶,使支链淀粉变为直链淀粉 直链淀粉具有凝结成块,易形成结构稳定的凝胶的特性,因此,可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性,又因涂布开展性好,故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造,也可用作果酱增稠剂,用于装油脂含量高的食品,以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜,直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高,因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好,如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉,再制成直链淀粉后,可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中,直链淀粉含量仅占20%,支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种,但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构,可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道,采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为,先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分,使其转变为直链淀粉,并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物,最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。 普鲁兰酶与β~淀粉酶配合使用生产麦芽搪 饴糖是我国传统的淀粉糖产品,其中所含部分麦芽糖,广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α~淀粉酶进行液化,再用β~淀粉酶水解支链淀粉,这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α~糖苷键时,水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解,便能使分支断裂,提高淀粉酶水解程度,降低了β极限糊精的含量,大大提高了麦芽糖的产率,有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。 试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米,粉浆浓度为15~16Be°数皮用量(对碎米计),β~淀粉酶活性2,000单位/克以上,;普鲁兰酶活性45,000~55,0 00单位/克,系由产气气杆菌生产,每批用量为1公斤。试验结果表明,加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比,还原糖平均增加,麦芽糖含量平均增加了,糊精含量平均减少了高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆,具有不易结晶,吸湿性小的特点,所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用,成本低廉,麦芽糖收率达到70%左右,其至更高。 用于啤酒外加酶法糖化 啤酒生产中麦芽,既是酿造啤酒的主要原料,也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中,麦芽中分解淀粉的主要酶是α~淀粉酶、β~淀粉酶和分解淀粉α~1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β~淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用,可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量,采用所谓外加酶法糖化,即在减少麦芽用量的前提下,增加淀粉质辅助原料的比率,并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全,需要外加a一淀粉酶和分解α~糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α~糖苷键的酶活性不足,淀粉分解就不完全,其结果是可发酵性糖含量低,制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α~和α~糖苷键的糖化型淀粉酶,则其反应产物为葡萄糖,容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α~淀粉酶协同,效果良好,其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时,加入酶制剂的用量为:淀粉酶6~7单位/克大麦及大米:蛋白酶,60-80单位/克,并配合以菠萝蛋白酶10ppm,普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。 总之,普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。 研究目的和意义: 酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业,目前世界酶制剂总产值达100亿美元,我国的产值约为100亿人民币,并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发,这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断,其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发,对酶制剂产业的发展有重要的意义。 其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发,但是所开发得到的普鲁兰酶,既不耐热也不耐酸,这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖,填补我国这一领域的空白,寻找一条国产化的道路,本研究的目的是利用自然微生物资源,普鲁兰酶,提高我国淀粉原料的利用率,从而提高整个淀粉加工行业的生产率,这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。 研究内容(内容、结构框架以及重点、难点): 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集; (2)菌种初筛; (3)菌种复筛; (4)菌种保藏方法; (5)酶活力测定方法的建立。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响; (2)初始PH对发酵产酶的影响; (3)接种量对发酵产酶的影响; (4)发酵温度对产酶的影响; (5)金属离子对产酶的影响。 重点或关键技术: (1)纯菌株的分离; (2)菌株的鉴定方法的选择。 研究方法、手段: 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集:选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样 (2)菌种初筛:在采集的土样用无菌水稀释后,在含有淀粉类的培养基中做平板涂步, 37℃培养48h后,用碘液进行显色反应,将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。 (3)菌种复筛:将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上,37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶,将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。 (4)菌种保藏方法: 采用4℃低温保藏。 (5)酶活力测定方法的建立:采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值,测定标准葡萄糖标准曲线,利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响:采用不同碳源,氮源培养基培养一段时间,测定酶活力。(其他条件相同:接种量,装瓶量,初始PH值,转速,培养时间。) (2)初始PH对发酵产酶的影响:采用相同发酵培养基,在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养,测定发酵液的酶活。(其他条件相同:接种量,装瓶量,转速,最佳培养温度,最佳培养时间。) (3)接种量对发酵产酶的影响:在发酵培养基中分别接入2%,4%,6%,8%, 10%,14%,18%的种子培养液于最佳碳源,氮源,最佳初始PH的培养基中,在相同条件下培养,分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源,氮源,最佳初始PH。) (4)发酵温度对产酶的影响:采用相同培养基,在不同温度下(25℃,30℃,35℃,40℃,45℃)培养一定时间,测定酶活力。 (5)金属离子对产酶的影响:在基础培养基中加入少量不同金属离子,发酵后测酶活。(金属离子有: 锰离子,钙离子,锌离子,镁离子,铁离子,铜离子。) 研究进度 :完成项目总体进度30%,样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛,包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养,产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。 :完成项目总体进度50%,菌株的复筛,包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。 :完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括:碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。 2009、4—2009、5 :完成项目总体进度100%,课题总结,撰写论文。 文献综述(包括:国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等) 自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌)时首次发现普鲁兰酶后,国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究,发现许多微生物可以产生此酶,并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展,对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多,已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究,对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道,并研究了该酶的食品级提取技术。此外,陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株,通过诱导等实验将该酶的酶活从提高到170u/mL,酶产量提高了近2500倍左右,酶的最适作用温度及pH分别是75℃和,具有一定的耐热和耐酸特性。 陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株,并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验,鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种,所产酶最适作用温度为60℃,最适pH值,具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌,摇瓶发酵酶活可达,最佳发酵条件下产量可达 .酶的最适作用温度为600C,最适pH值,具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商,要实现低成本、国产化的生产,还有很长的路要走。 技术应用于耐热脱支酶的研究,使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株,Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到:中,得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在中表达,所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同,而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到中并分离得到了酶蛋白。尽管如此,目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知,利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法,它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用,至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。 主要参考文献: [1][美]惠斯特勒等编王雏文等译.淀粉的化学与工艺学[M].北京:中国食品出版社,1988 [2]张树政.酶制剂工业[M]. 北京: 科学出版社,1998 [3]邬显章.酶的工业生产技术[M]. 吉林: 吉林科学技术出版社,1988 [4]Taniguchi H, Sakano Y, Ohnishi M, Okada G(1985) Pullulanase[J].TanpakushitsuKakusan Koso. 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