การทำงานร่วมกันระหว่างเวย์โปรตีนไฟบริลกับท่อนาโนคาร์บอนหรือคาร์บอนนาโนหัวหอม ตอนที่ 3

โครงสร้างทุติยภูมิของโปรตีนส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเกลียว - พับ - หมุนและขดลวดสุ่ม ไฟบริล WPI ประกอบด้วยโครงสร้างโปรตีนทุติยภูมิ

อัลฟ่าเกลียวเป็นโครงสร้างเกลียวพิเศษในโมเลกุล DNA ที่สามารถเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในร่างกายของเรา ความทรงจำเป็นความสามารถทางปัญญาที่สำคัญมากในสมองของมนุษย์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดสิ่งที่เราสามารถจดจำและลืมได้

อย่างไรก็ตาม การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่ายังคงมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างอัลฟาเฮลิกส์และความจำ นักวิจัยพบว่าในร่างกายมนุษย์ที่มีสุขภาพดีมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างเนื้อหาของเกลียวอัลฟ่ากับคุณภาพของความทรงจำ โดยเฉพาะ:

ประการแรก การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเนื้อหาของอัลฟาเฮลิกส์อาจส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงสุขภาพของร่างกาย ในเวลาเดียวกัน โภชนาการและการออกกำลังกายที่เพียงพอยังช่วยในการสังเคราะห์และความเสถียรของอัลฟ่าเฮลิกส์ในร่างกายของเราอีกด้วย

ประการที่สอง ข้อมูลทางพันธุกรรมที่อยู่ในอัลฟาเฮลิกส์ก็เป็นแหล่งที่มาของความทรงจำของเราเช่นกัน การวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าเมื่อเนื้อหาของอัลฟาเฮลิกส์ในร่างกายเพิ่มขึ้น ความจำของเราก็จะดีขึ้นตามไปด้วย ปรากฏการณ์นี้อาจเป็นเพราะข้อมูลทางพันธุกรรมในอัลฟาเฮลิกส์สามารถเร่งการเผาผลาญและการส่งสัญญาณประสาทในสมองของมนุษย์ได้ จึงช่วยเพิ่มความจำและความสามารถในการเรียนรู้ของเรา

ในที่สุด การศึกษาบางชิ้นยังแสดงให้เห็นว่าอัลฟาเกลียวอาจส่งผลต่อสภาวะทางอารมณ์และจิตใจของร่างกายของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของความเครียดเรื้อรัง ผู้ที่มีเกลียวอัลฟ่าไม่เพียงพอมักจะรู้สึกวิตกกังวลและวิตกกังวลมากขึ้น ในขณะที่เกลียวอัลฟ่าที่มีความเข้มข้นจะช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงอารมณ์นี้ได้

โดยสรุป อัลฟ่าเอนริเก้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับหน่วยความจำ สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงส่งผลต่อสุขภาพร่างกายของเราเท่านั้น แต่ยังส่งผลทางตรงหรือทางอ้อมต่อการรับรู้ อารมณ์ และสภาพจิตใจของเราด้วย ดังนั้น เราควรมุ่งเน้นไปที่การรักษานิสัยการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพและการออกกำลังกายในชีวิตประจำวันของเรา เช่นเดียวกับการออกกำลังกายสมองของเราอย่างแข็งขัน เพื่อปรับปรุงความสามารถในการสังเคราะห์อัลฟาเฮลิกส์และความสามารถในการจดจำ จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำของเรา และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำของเราได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยปรับปรุงความจำ ความสามารถในการเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังสามารถป้องกันการเกิดความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคทางระบบประสาทได้อีกด้วย

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

สำหรับ WPI fibril – CNTs จุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนที่ยืดออกของ amide I band ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญกับการเพิ่มขึ้นของ CNT ซึ่งเผยให้เห็นว่าโครงสร้างรองของ WPI fibrils ไม่ได้รับอิทธิพลจากการเพิ่ม CNT เพิ่มเติม

สำหรับ WPI fibril – CNOs (รูปที่ 5b) ที่มีเนื้อหา CNO เพิ่มเติม จุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนที่ยืดออกของ theamide I band เปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น ซึ่งหมายความว่า CNOs มีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างรองของ WPI fibrils

เมื่อเปรียบเทียบรูปที่ 5a กับรูปที่ 5b CNOshad โต้ตอบกับ WPI fibrils ได้ดีขึ้นและเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นในแง่ของโครงสร้างรองโปรตีนมากกว่า CNT รูปที่ 6 แสดงรูปแบบ XRD ของ WPI fibril – carbon nanocomposites

CNT และ CNO มีโครงสร้างกราไฟท์เป็นชั้นๆ และพีคของการเลี้ยวเบนคล้ายกัน โดยปกติแล้ว จะมีพีคของการเลี้ยวเบนที่ 2θ=26.6° และ 44.1° ซึ่งสอดคล้องกับคุณลักษณะพีคของกราไฟท์ที่ (002) และ (101) ตามลำดับ ในรูปที่ 6 คอมโพสิตแสดงพีคของการเลี้ยวเบนของโปรตีนใกล้กับมุมการเลี้ยวเบนที่ 2θ=9◦ และ 19°

ในรูปที่ 6a สำหรับ WPI fibril – CNT ยอดการเลี้ยวเบนของ CNT นั้นอ่อนแอมาก สาเหตุอาจเป็นได้ว่า CNT ส่วนใหญ่ถูกห่อด้วยไฟบริล WPI ใน XRD ของ WPI fibril – CNOs (รูปที่ 6b) ยอดการเลี้ยวเบนของชั้นกราไฟท์ของ CNO นั้นชัดเจนกว่าใน WPI fibril – CNTs สันนิษฐานว่า CNO บางตัวอาจไม่ถูกปกคลุมด้วย WPI fibrils อย่างสมบูรณ์

Raman spectroscopy เป็นเครื่องมือที่ไม่ทำลายที่มีประโยชน์ซึ่งสามารถใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างของวัสดุนาโนคาร์บอนได้ รูปที่ 7 นำเสนอ Raman spectra ของ CNTs, WPI fibril – CNTs, CNOs และ WPI fibril – CNOs จุดสูงสุดมีความเข้มอ่อนลงหลังจากกระบวนการผสม เนื่องจากความเข้มข้นของ CNT และ CNO ในคอมโพสิตต่ำกว่า

ตัวอย่างทั้งสี่แสดงแถบ D หลักสองแถบ (ประมาณ 1310 ซม.-1) และแถบ G (ประมาณ 1,560 ซม.-1) มีจุดสูงสุดในช่วง 1100 ถึง 2000 ซม.-1 แถบ D แสดงถึงข้อบกพร่องต่างๆ ในชั้นกราไฟต์ เช่น ความผิดปกติของการเรียงซ้อนระหว่างชั้นกราไฟต์ที่อยู่ติดกัน ข้อบกพร่องที่ขอบ และข้อบกพร่องเชิงอะตอมภายในชั้นกราไฟต์แต่ละชั้น [82]

G bandis เกิดจากการสั่นยืดในระนาบของกราไฟต์คาร์บอน sp2 ในกราไฟท์แบบไพโรไลติกที่มีทิศทางสูง (HOPG) เมื่อมีข้อบกพร่องในวัสดุกราไฟต์เพิ่มขึ้น แถบ D จะมีความเข้มข้นมากขึ้น [83]

อัตราส่วนความเข้มของแถบ D และ G (ID/IG) สามารถใช้เป็นการวัดระดับความผิดปกติในวัสดุคาร์บอน ในวัสดุนาโนกราไฟท์ในอุดมคติ แถบ D จะอ่อนแอกว่า และแถบ G จะแข็งแกร่งและคมชัดกว่า ซึ่งบ่งชี้ถึงระดับของลำดับระยะไกลที่สูงขึ้นและระดับสิ่งเจือปนที่ต่ำกว่า [84] จากสเปกตรัมของ CNT และ WPI fibril–CNTs แถบ D อยู่ที่ 1,322.73 ซม. −1 และแถบ G อยู่ที่ 1,565.77 ซม. − 1

เป็นที่แน่ชัดว่า ID/IG ใน CNTs (ID/IG CNTs=0.49) มีขนาดเล็กกว่า WPI fibril–CNTs (ID/IG WPI fibril–CNTs=0.79)

สิ่งนี้บ่งชี้ว่ามีข้อบกพร่องมากขึ้นในตัวอย่าง WPI fibril – CNT ในขณะที่ CNO และ WPI fibril – CNOs นั้น แถบ D อยู่ที่ 1307.64 ซม. − 1 และแถบ G อยู่ที่ 1,554.10 ซม. − 1

ID/IG สำหรับ CNOs (ID/IG CNOs=2.39) มีขนาดใหญ่กว่า WPI fibril–CNOs (ID/IG WPI fibril–CNOs=2.14) ความหมายไม่เหมือนกับในกรณีของ CNT หลังจากการผสมข้ามพันธุ์มีข้อบกพร่องน้อยลงใน WPI fibril – CNOs

ชั้นกราไฟท์ที่มีข้อบกพร่องบางส่วนใน CNO อาจถูกลบออก จากการเปรียบเทียบระหว่าง CNT และ CNO เราพบว่า ID/IG ใน CNT นั้นเล็กกว่าใน CNO ซึ่งบ่งชี้ว่ามีข้อบกพร่องใน CNO มากกว่าใน CNT ภาพ HR-TEM ระบุว่าเปลือกกราไฟท์บางส่วนใน CNO ไม่ได้ปิดสนิท เพื่อรองรับการมีอยู่ของข้อบกพร่องเพิ่มเติม

รูปที่ 8 แสดงพล็อต TG ของ WPI fibril – CNTs และ WPI fibril – CNOs โดยทั่วไปแล้วมีแนวโน้มค่อนข้างคล้ายกัน การลดน้ำหนักมีสามขั้นตอนการลดน้ำหนักในช่วงอุณหภูมิทั้งหมด ระยะแรกเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 230~320 —C (ประมาณ 30 wt.%) การสูญเสียน้ำหนักครั้งที่สองเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 320~520 —C (ประมาณ 20 wt.%) และระยะที่สามที่อุณหภูมิ 520~650 ◦C (ประมาณ 35 wt.% สำหรับ WPI fibril–CNTs และ 47 wt.% WPIfibril–CNOs)

ขั้นตอนแรกของการลดน้ำหนักส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้ของ WPIfibrils ขั้นตอนที่สองอาจสอดคล้องกับการเผาไหม้ของคอมโพสิตของ WPIfibril – CNTs หรือ WPI fibril – CNOs และขั้นตอนที่สามเกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ของ CNTs หรือ CNO ผลลัพธ์ของ TG แสดงให้เห็นว่ามีสามขั้นตอนในคอมโพสิตของไฟบริล WPI ที่มี CNT (หรือ CNO)

ระยะใหม่สำหรับ WPI fibril – CNTs หรือ WPI fibril – CNOs เกิดขึ้นหลังจากการสังเคราะห์ความร้อนด้วยความร้อน ความเสถียรทางความร้อนของเฟสคอมโพสิตใหม่อยู่ระหว่างไฟบริล WPI แต่ละตัวและ CNT (หรือ CNO)

4. ข้อสรุป

WPI fibril – CNTs และ WPI fibril – CNOs ถูกเตรียมผ่านการสังเคราะห์ด้วยความร้อนใต้พิภพ WPI fibrils ที่มี CNT หรือ CNO ทำให้เกิดเจลและฟิล์มที่สม่ำเสมอ CNT และ CNO ทำให้ไฟบริล WPI สั้นลงและสร้างกลุ่มไฟบริล WPI ขนาดเล็ก สเปกตรัม FTIR ระบุว่าทั้ง CNT และ CNO มีปฏิสัมพันธ์กับไฟบริล WPI และมีอิทธิพลต่อโครงสร้างรองของไฟบริล WPI ต่อไป

การวิเคราะห์ XRD เปิดเผยว่า CNT ส่วนใหญ่ถูกห่อด้วย WPIfibrils ในขณะที่ CNO ถูกห่อบางส่วนด้วยไฟบริล WPI การถ่ายภาพ HR-TEM และ Ramanspectroscopy แสดงให้เห็นว่าระดับกราฟิคไลเซชันสำหรับ CNT สูงกว่าสำหรับ CNO หลังจากการผสมข้ามพันธุ์กับ WPI fibrils มีการสร้างข้อบกพร่องเพิ่มเติมใน CNT อย่างไรก็ตาม ข้อบกพร่องดั้งเดิมบางส่วนถูกไล่ออกใน CNO

ผลการทดสอบ TG แสดงให้เห็นว่ามีการสร้างไฟบริล WPI–CNT หรือ CNO ในระยะใหม่ การวิจัยนี้พบว่า CNT และ CNO สามารถย่อยสลายไฟบริล WPI ได้ ซึ่งอาจมีศักยภาพในการวิจัยที่สำคัญในการรักษาโรคต่างๆ เช่น ปอดและโรคตับแข็ง โรคพาร์กินสัน หรือโรคอัลไซเมอร์ โรค.

ในทางกลับกัน CNT และ CNOs สามารถแก้ไขได้โดยใช้ WPI fibrils เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพและลดความเป็นพิษต่อเซลล์ นอกจากนี้ ไฮโดรเจลที่ประกอบด้วยไฟบริล WPI ที่มี CNT (หรือ CNO) อาจเป็นวัสดุใหม่ที่มีการนำไปใช้ในการแพทย์หรือสาขาอื่นๆ

ผลงานของผู้เขียน: การบริหารโครงการ, LG; การเตรียมร่างการเขียนต้นฉบับ NK, BZ และ JH; การเขียน-การตรวจทานและการแก้ไข NK และ BZ; การได้มาซึ่งเงินทุน BZ และ JP ผู้เขียนทุกคนได้อ่านและเห็นด้วยกับต้นฉบับที่ตีพิมพ์แล้ว

เงินทุน: งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากโครงการวิจัยพื้นฐานประยุกต์ของมณฑลชานซี (201901D211033) และโครงการนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของสถาบันอุดมศึกษาในชานซี (2019L0641)

คำแถลงของคณะกรรมการพิจารณาประจำสถาบัน: ผู้ป่วยทุกรายที่เกี่ยวข้องในการศึกษานี้ให้ความยินยอมโดยแจ้งให้ทราบ ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการพิจารณาของสถาบันสำหรับการศึกษาของเรา คำชี้แจงความยินยอม: ไม่เกี่ยวข้อง

คำชี้แจงเกี่ยวกับความพร้อมใช้งานของข้อมูล: ข้อมูล แบบจำลอง หรือโค้ดทั้งหมดที่สร้างขึ้นหรือใช้ในระหว่างการศึกษามีอยู่ในพื้นที่เก็บข้อมูลหรือออนไลน์โดยนโยบายการเก็บรักษาข้อมูลของผู้ให้ทุน ความขัดแย้งทางผลประโยชน์: ผู้เขียนประกาศว่าไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์

อ้างอิง

1. โจห์นเก้ รัฐมิสซิสซิปปี; ลาเมตช์ ร.; Sørensen, JC ปรับปรุงการย่อยได้ภายนอกร่างกายของโปรตีนหลักของเรพซีดในการผสมกับ bovinebeta-lactoglobulin อาหาร Res. นานาชาติ 2019, 123, 346–354. [CrossRef] [PubMed]

2. เคปเลอร์ เจเค; ไฮน์ TR; ไมส์เนอร์ นายกรัฐมนตรี; ชเรเดอร์, เค.; Schwarz, K. การออกซิเดชันของโปรตีนระหว่างการรวมตัวของอะไมลอยด์ที่เกิดจากอุณหภูมิของเบต้าแลคโตโกลบูลิน เคมีอาหาร. 2019, 289, 223–231. [ครอสอ้างอิง]

3. ไพน์ ดี.; คลอวิน-เรเดกเกอร์ ไอ.; Lorenzen, PC การรักษาเบต้าแลคโตโกลบูลินในกระเพาะอาหารช่วยเพิ่มคุณสมบัติการเกิดฟองอย่างมาก กระบวนการอาหาร. เก็บรักษา 2018, 42, e13543. [ครอสอ้างอิง]

4. ทันซี RE; กูเซลลา เจเอฟ; วัตคินส์, พีซี; บรันส์ ก.; เซนต์จอร์จ-Hyslop, P.; แวน คีเรน, ML; แพตเตอร์สัน ด.; พุกาม ส.; Kurnit, DM; Neve, RL ยีนโปรตีนเบต้าอะไมลอยด์: cDNA, การกระจาย mRNA และการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมใกล้กับอัลไซเมอร์ วิทยาศาสตร์ 1987,235, 880–884 [CrossRef] [PubMed]

5. โกซาล เวสต์เวอร์จิเนีย; คลาร์ก อาห์; พัดนีย์, PD; Ross-Murphy, SB Novel amyloid fibrillar เครือข่ายที่ได้มาจากโปรตีนทรงกลม: -lactoglobulin แลงเมียร์ 2002, 18, 7174–7181.

6. โดดเด่นยิ่งขึ้น, สิงคโปร์; เฮนดริกเอ็กซ์, เอช.; ซากิส, LMC; van der Linden, E. Fibril Assemblies ในส่วนผสมของเวย์โปรตีนในน้ำ เจ.เกษตร.เคมีอาหาร. 2549, 54, 4229–4234. [ครอสอ้างอิง]

7. อายมาร์ด พี.; นิโคไล ต.; ดูแรนด์ ดี.; Clark, A. การกระเจิงแบบคงที่และไดนามิกของ -Lactoglobulin Aggregates เกิดขึ้นหลังจากการทำให้สภาพธรรมชาติที่เกิดจากความร้อนที่ pH 2 โมเลกุลขนาดใหญ่ 1999, 32, 2542–2552 [ครอสอ้างอิง]

8. โบลเดอร์, สิงคโปร์; วาสบินเดอร์, เอเจ; ซากิส, LMC; van der Linden, E. ไฟบริลที่แยกโปรตีนจากเวย์โปรตีนที่เกิดจากความร้อน: การแปลง, การไฮโดรไลซิส และการสร้างพันธะไดซัลไฟด์ นานาชาติ แดรี่ เจ. 2007, 17, 846–853.

9. อาร์เนาดอฟ แอลเอ็น; เดอ ไวรีส์ ร.; อิพเปล, เอช.; van Mierlo, CPM หลายขั้นตอนระหว่างการก่อตัวของ -Lactoglobulin Fibrils.Biomacroโมเลกุล 2003, 4, 1614–1622 [ครอสอ้างอิง]

10. บรอมลีย์, อีเอช; เครบส์, MRH; Donald, AM การรวมตัวข้ามระดับความยาวในเบต้า-แลกโตโกลบูลิน ฟาราเดย์หารือ 2005,128, 13–27. [ครอสอ้างอิง]

11. หยาง เจ.; ลีเจ.; Yi, W. การเพิ่มประสิทธิภาพการปล่อยภาคสนามของ PbS คอลลอยด์ควอนตัมดอทที่ตกแต่งด้วยท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยวเจ แม็ก คอมพ์ 2019, 809, 151832.

12. Ladani, L. ศักยภาพของคอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอนและโลหะเป็นการเชื่อมต่อระหว่างกัน เจ. อิเลคตรอน เมเตอร์. 2019, 48, 92–98. [ครอสอ้างอิง]

For more information:1950477648nn@gmail.com