تعامل بین فیبرهای پروتئین آب پنیر با نانولوله های کربنی یا کربن نانو پیاز قسمت 3

ساختارهای ثانویه پروتئین ها عمدتاً به شکل های - مارپیچ، - چین، - چرخش و سیم پیچ تصادفی بودند. فیبریل‌های WPI از ساختارهای پروتئینی ثانویه تشکیل شده‌اند.

مارپیچ آلفا ساختار مارپیچی خاصی در مولکول های DNA است که می تواند اطلاعات ژنتیکی را در بدن ما ذخیره کند. حافظه یک توانایی شناختی بسیار مهم در مغز انسان است که تعیین می کند چه چیزی را می توانیم به خاطر بسپاریم و فراموش کنیم.

با این حال، مطالعات اخیر نشان داده است که هنوز همبستگی خاصی بین مارپیچ آلفا و حافظه وجود دارد. محققان دریافته اند که در بدن انسان سالم، رابطه خاصی بین محتوای مارپیچ آلفا و کیفیت حافظه وجود دارد. به طور مشخص:

اول، تعداد زیادی از مطالعات نشان داده اند که محتوای مارپیچ آلفا می تواند بر سیستم ایمنی بدن انسان تأثیر بگذارد و در نتیجه سلامت بدن را بهبود بخشد. در عین حال، تغذیه و ورزش کافی نیز می تواند به سنتز و پایداری مارپیچ آلفا در بدن ما کمک کند.

ثانیاً، اطلاعات ژنتیکی حمل شده در مارپیچ آلفا نیز منبع حافظه ما است. تحقیقات بیشتر نشان می دهد که با افزایش محتوای مارپیچ آلفا در بدن، حافظه ما نیز بر همین اساس بهبود می یابد. این پدیده ممکن است به این دلیل باشد که اطلاعات ژنتیکی موجود در مارپیچ آلفا می تواند متابولیسم و ​​انتقال سیگنال عصبی را در مغز انسان تسریع کند و در نتیجه حافظه و توانایی یادگیری ما را بهبود بخشد.

در نهایت، برخی از مطالعات نیز نشان داده اند که مارپیچ آلفا ممکن است بر وضعیت عاطفی و روانی بدن ما تأثیر بگذارد. به خصوص در مورد استرس مزمن، افرادی که دارای مارپیچ آلفا ناکافی هستند، بیشتر احساس اضطراب و عصبی می کنند، در حالی که انتظار می رود مارپیچ های آلفای غنی این تغییر خلق و خو را کاهش دهند.

به طور خلاصه، مارپیچ های آلفا ارتباط نزدیکی با حافظه دارند. آنها نه تنها می توانند بر سلامت جسمانی ما تأثیر بگذارند، بلکه به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر شناخت، احساسات و وضعیت روانی ما نیز تأثیر می گذارند. بنابراین، ما باید روی حفظ عادات غذایی سالم و ورزش در زندگی روزمره خود و همچنین تمرین فعال مغز خود تمرکز کنیم تا سنتز مارپیچ آلفا و قابلیت های حافظه خود را بهبود بخشیم. می توان دید که ما باید حافظه خود را بهبود بخشیم، و گیاه سیستانچ دسرتیکولا می تواند به طور قابل توجهی حافظه ما را بهبود بخشد زیرا گیاه سیستانچ دسرتیکولا دارای اثرات آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد پیری است که می تواند به کاهش واکنش های اکسیداتیو و التهابی در مغز کمک کند و در نتیجه از آن محافظت کند. سلامت سیستم عصبی علاوه بر این، Cistanche deserticola همچنین می‌تواند رشد و ترمیم سلول‌های عصبی را افزایش داده و در نتیجه اتصال و عملکرد شبکه‌های عصبی را افزایش دهد. این اثرات می تواند به بهبود حافظه، توانایی یادگیری و سرعت تفکر کمک کند و همچنین می تواند از بروز اختلالات شناختی و بیماری های عصبی جلوگیری کند.

برای بهبود حافظه بر روی مکمل های بدانید کلیک کنید

برای فیبریل-CNT های WPI، اوج ارتعاش کششی باند آمید I با افزایش CNT ها تغییر قابل توجهی نداشت، که نشان داد ساختار ثانویه فیبریل های WPI تحت تأثیر افزودن CNT های بیشتر قرار نمی گیرد.

برای فیبریل-CNOهای WPI (شکل 5b)، با محتوای اضافی CNO، پیک ارتعاش کششی باند تیامید I به طور قابل توجهی تغییر کرد، که به این معنی است که CNOها تأثیر زیادی بر ساختار ثانویه فیبرهای WPI دارند.

در مقایسه شکل 5a با شکل 5b، CNOshad برهمکنش های قوی تری با فیبریل های WPI داشت و از نظر ساختار ثانویه پروتئین نسبت به CNT ها تغییر قابل توجهی داشت. شکل 6 الگوهای XRD نانوکامپوزیت های فیبریل-کربن WPI را نشان می دهد.

CNT ها و CNO ها ساختار گرافیت لایه ای داشتند و پیک های پراش آنها مشابه بود. به طور معمول، قله های پراش در 2θ=26.6◦ و 44.1◦، مربوط به قله های مشخصه گرافیت در (002) و (101) بود. در شکل 6، کامپوزیت ها پیک های پراش پروتئین را در نزدیکی زوایای پراش 2θ=9◦ و 19 نشان دادند.

در شکل 6a، برای فیبریل-CNT های WPI، پیک های پراش CNT ها بسیار ضعیف بود. دلیل آن می تواند این باشد که بیشتر CNT ها با فیبرهای WPI پیچیده شده بودند. در XRD فیبریل-CNOهای WPI (شکل 6b)، پیک های پراش لایه گرافیت CNOها نسبت به فیبریل-CNT های WPI آشکارتر بود. فرض بر این بود که برخی از CNOها ممکن است به طور کامل با فیبرهای WPI پوشیده نشده باشند.

طیف سنجی رامان یک ابزار غیر مخرب مفید است که می تواند برای مطالعه ساختار نانومواد کربنی مورد استفاده قرار گیرد [81]. شکل 7 طیف رامان CNTs، WPI fibril-CNTs، CNOs و WPI fibril-CNOs را نشان می دهد. پیک ها پس از فرآیند کامپوزیت از نظر شدت ضعیف تر بودند زیرا غلظت CNT ها و CNO ها در کامپوزیت ها کمتر بود.

هر چهار نمونه دو باند اصلی D (حدود 1310 سانتی متر-1) و باند G (حدود 1560 سانتی متر-1) قله در محدوده 1100 تا 2000 سانتی متر-1 را نشان دادند. باند D عیوب مختلفی را در لایه‌های گرافیتی نشان می‌دهد، مانند اختلالات خطای انباشتگی بین لایه‌های گرافیکی مجاور، عیوب لبه‌ها و نقص‌های اتمی در لایه‌های گرافیتی مجزا [82].

نوارهای G به دلیل ارتعاشات کششی درون صفحه کربن گرافیتی sp2. در گرافیت پیرولیتیک بسیار جهت‌دار (HOPG)، با افزایش نقص در مواد گرافیتی، باند D شدید می‌شود [83].

نسبت شدت باندهای D و G (ID/IG) را می توان به عنوان معیار درجه بی نظمی در مواد کربنی استفاده کرد. در یک ماده گرافیتن ایده آل، باند D ضعیف تر و باند G قوی تر و تیزتر است، که نشان دهنده درجه بالاتری از نظم دوربرد و سطح ناخالصی کمتر است [84]. از طیف‌های CNT و WPI فیبریل-CNT، باند D در 1322.73 cm-1 و باند G در 1565.77 cm-1 بود.

واضح بود که ID/IG در CNT ها (ID/IG CNTs=0.49) کوچکتر از WPI fibril-CNTs است (ID/IG WPI fibril-CNTs=0.79).

این نشان دهنده وجود نقص بیشتر در نمونه فیبریل-CNT WPI است، در حالی که برای CNOs و فیبریل-CNOs WPI، باند D در 1307.64 cm-1 و باند G در 1554.10 cm-1 بود.

ID/IG برای CNOها (ID/IG CNOs=2.39) بزرگتر از WPI fibril-CNOs (ID/IG WPI fibril-CNOs=2.14) بود، به این معنی که برخلاف مورد CNT ها، پس از هیبریداسیون، نقص های کمتری در فیبریل-CNOs WPI وجود داشت.

ممکن است برخی از لایه های گرافیتی معیوب در CNO ها حذف شوند. با مقایسه بین CNTs و CNOها، متوجه شدیم که ID/IG در CNTها کوچکتر از CNOها است، که نشان دهنده وجود نقص بیشتر در CNOها نسبت به CNTها است. تصاویر HR-TEM نشان می دهد که برخی از پوسته های گرافیتی در CNO ها به طور کامل بسته نشده اند، و از وجود نقص های بیشتر پشتیبانی می کند.

شکل 8 نمودارهای TG فیبریل-CNT های WPI و فیبریل-CNO های WPI را نشان می دهد. به طور کلی، آنها روندهای کاملا مشابهی را نشان دادند. سه مرحله کاهش وزن در کل محدوده دما وجود داشت. مرحله اول در دمای 230 تا 320 درجه سانتیگراد (حدود 30 درصد وزنی)، کاهش وزن دوم در دمای 320 تا 520 درجه سانتیگراد (حدود 20 درصد وزنی) و مرحله سوم در دمای 520 تا 650 درصد رخ داد. ◦C (حدود 35 درصد وزنی برای فیبریل-CNT های WPI و 47 درصد وزنی WPIfibril-CNOs).

مرحله اول کاهش وزن عمدتاً ناشی از احتراق فیبریل‌های WPI بود، مرحله دوم احتمالاً مربوط به احتراق کامپوزیت‌های WPIfibril-CNTs یا WPI fibril-CNOs بود و مرحله سوم با احتراق CNTs یا CNOs مرتبط بود. نتایج TG نشان داد که سه فاز در کامپوزیت فیبرهای WPI با CNT (یا CNOs) وجود دارد.

یک فاز جدید برای فیبریل-CNTs WPI یا فیبریل-CNOs WPI پس از سنتز هیدروترمال تشکیل شد. پایداری حرارتی فاز کامپوزیت جدید بین فیبرهای WPI و CNT ها (یا CNO) بود.

4. نتیجه گیری

فیبریل-CNTs WPI و فیبریل-CNOs WPI از طریق سنتز هیدروترمال تهیه شدند. CNT ها و CNOها فیبریل های WPI را کوتاه کرده و خوشه های کوچک فیبریل WPI را تشکیل دادند. طیف FTIR نشان داد که هر دو CNT و CNO با فیبرهای WPI تعامل دارند و ساختار ثانویه فیبرهای WPI را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

تجزیه و تحلیل XRD نشان داد که اکثر CNT ها در فیبریل های WPI پیچیده شده بودند، در حالی که CNO ها تا حدی در فیبرهای WPI پیچیده شده بودند. تصویربرداری HR-TEM و رامانسپکتروسکوپی نشان داد که سطح گرافیتی شدن برای CNTها بیشتر از CNOها بود.

نتایج TG نشان داد که فاز جدیدی از فیبریل-CNT یا CNO WPI تولید شد. این تحقیق نشان داد که CNT ها و CNO ها می توانند فیبرهای WPI را تخریب کنند، که ممکن است پتانسیل تحقیقاتی مهمی در درمان بیماری هایی مانند ریه و فیبروز کبد، بیماری پارکینسون یا آلزایمر داشته باشد. بیماری.

از سوی دیگر، CNT ها و CNOs می توانند با استفاده از فیبرهای WPI اصلاح شوند تا زیست سازگاری خود را افزایش داده و سمیت سلولی آنها را کاهش دهند. علاوه بر این، هیدروژل‌های متشکل از فیبرهای WPI با CNT (یا CNO) ممکن است مواد جدیدی با کاربرد در پزشکی یا سایر زمینه‌ها باشند.

مشارکت های نویسنده: مدیریت پروژه، LG; آماده سازی پیش نویس نگارش اصلی، NK، BZ، و JH. نوشتن، بررسی و ویرایش، NK و BZ. تأمین مالی، BZ، و JP همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کردند.

بودجه: این تحقیق توسط برنامه تحقیقات پایه کاربردی استان شانشی (201901D211033) و برنامه های نوآوری علمی و فناوری موسسات آموزش عالی در شانشی (2019L0641) حمایت مالی شد.

بیانیه هیئت بررسی نهادی: همه بیماران درگیر در این مطالعه رضایت آگاهانه خود را اعلام کردند. تاییدیه هیئت بررسی موسسه از مطالعه ما به دست آمد. بیانیه رضایت آگاهانه: قابل اجرا نیست.

بیانیه در دسترس بودن داده ها: همه داده ها، مدل ها یا کدهای تولید شده یا استفاده شده در طول مطالعه در یک مخزن یا به صورت آنلاین توسط سیاست های حفظ داده های سرمایه گذار در دسترس هستند. تضاد منافع: نویسندگان هیچ تضاد منافعی را اعلام نمی کنند.

مراجع

1. Joehnke، MS; لامچ، آر. Sørensen, JC قابلیت هضم آزمایشگاهی پروتئین های اصلی کلزا را در مخلوط با بتا-لاکتوگلوبولین گاوی بهبود بخشید. مواد غذایی Res. بین المللی 2019، 123، 346-354. [CrossRef] [PubMed]

2. Keppler، JK; Heyn, TR; Meissner، PM; شریدر، ک. شوارتز، K. اکسیداسیون پروتئین در طول تجمع آمیلوئیدی ناشی از دما بتا-لاکتوگلوبولین. مواد شیمیایی مواد غذایی 2019، 289، 223-231. [CrossRef]

3. پین، د. کلاوین رادکر، آی. Lorenzen، PC درمان پپتیک بتا-لاکتوگلوبولین خواص کف کردن را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. فرآیند غذایی حفظ کنید. 2018, 42, e13543. [CrossRef]

4. Tanzi, RE; Gusella، JF; واتکینز، رایانه شخصی؛ برونز، جی. سنت جورج هیسلوپ، پی. ون کورن، ام ال. پترسون، دی. پاگان، اس. ژن پروتئین بتا آمیلوئید کورنیت، DM؛ Neve، RL: cDNA، توزیع mRNA و پیوند ژنتیکی در نزدیکی مکان آلزایمر. Science 1987,235, 880-884. [CrossRef] [PubMed]

5. Gosal، WS; کلارک، ق. پودنی، PD; راس مورفی، SB شبکه های فیبریل آمیلوئید جدید مشتق شده از یک پروتئین کروی: -لاکتوگلوبولین. لانگمویر 2002، 18، 7174-7181.

6. Bolder, SG; هندریککس، اچ. ساگیس، LMC؛ ون در لیندن، E. مجموعه های فیبریل در مخلوط های پروتئین آب پنیر. J. Agric.Food Chem. 2006، 54، 4229-4234. [CrossRef]

7. آیمرد، ص. نیکولای، تی. دوراند، دی. کلارک، الف. پراکندگی استاتیک و دینامیکی دانه های -لاکتوگلوبولین که پس از دناتوره شدن ناشی از گرما در pH 2 تشکیل شده است. Macromolecules 1999، 32، 2542-2552. [CrossRef]

8. Bolder، SG; Vasbinder، AJ; ساگیس، LMC؛ ون در لیندن، E. فیبریل های ایزوله پروتئین آب پنیر ناشی از گرما: تبدیل، هیدرولیز و تشکیل پیوند دی سولفید. بین المللی Dairy J. 2007, 17, 846-853.

9. Arnaudov، LN; د وریس، آر. ایپل، اچ. ون میرلو، مراحل چندگانه CPM در طول تشکیل فیبرهای -لاکتوگلوبولین. Biomacromolecules 2003، 4، 1614-1622. [CrossRef]

10. بروملی، ای اچ. کربس، MRH؛ Donald، AM تجمع در طول مقیاس در بتا-لاکتوگلوبولین. بحث فارادی 2005,128, 13-27. [CrossRef]

11. یانگ، جی. لی، جی. Yi, W. افزایش انتشار میدانی نانولوله های کربنی تک جداره کوانتومی کلوئیدی PbS.J. آلیاژ. Compd. 2019, 809, 151832.

12. Ladani, L. پتانسیل برای کامپوزیت های فلز- کربن نانولوله به عنوان اتصالات. جی. الکترون. ماتر 2019، 48، 92-98. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com