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纳米氧化铜和硫酸铜对断奶仔猪几种免疫因子的影响

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纳米氧化铜和硫酸铜对断奶仔猪几种免疫因子的影响

作者：姚人升华中农业大学

学位级别：硕士

铜作为机体生命活动必须的微量元素,参与机体的生长、消化、造血、免疫等重要的生命活动。但在畜牧生产中,由于高铜具有促生长和抗菌等作用,严重地刺激了养殖户盲目添加高铜,导致了动物中毒、环境污染等问题。据报道,与其他铜源相比,纳... 详细信息

铜作为机体生命活动必须的微量元素,参与机体的生长、消化、造血、免疫等重要的生命活动。但在畜牧生产中,由于高铜具有促生长和抗菌等作用,严重地刺激了养殖户盲目添加高铜,导致了动物中毒、环境污染等问题。据报道,与其他铜源相比,纳米氧化铜由于其尺寸小、活性高、易吸收等特点已经成为一种可行性铜源。本试验以断奶仔猪为研究对象,探讨了不同剂量、不同来源的铜对断奶仔猪血液免疫指标、细胞因子以及肠道免疫相关基因的影响,为优良铜源的筛选和合理使用提供参考,为实际应用纳米氧化铜在生产实践中能更好地替代硫酸铜作为饲料添加剂提供试验依据。试验选用21日龄断奶体重相近的健康二元杂交(DIV×大白)仔猪,随机分为7组,试验1组为空白对照组,饲喂基础日粮,其中含铜量为5mg/kg;试验2-4组为硫酸铜组,在基础日粮的基础上分别添加50、100、200mg/kg Cu (CuSO4·5H2O的形式添加);试验5-7组为纳米氧化铜组,在基础日粮的基础上分别添加25、50、20Omg/kgCu(以纳米氧化铜的形式添加)。通过以上不同处理组研究不同剂量、不同形式铜源对断奶仔猪血液免疫因子IgM、IL-2、TNF-α的含量及肠道免疫相关基因TLR2和TNF-α表达的影响。研究结果表明,与对照组相比,不同剂量硫酸铜组和25mg/kg、50mg/kg纳米氧化铜组可以促进断奶仔猪血清中IL-2含量的升高(P纳米氧化铜组IL-2水平差异极显著(P纳米氧化铜组高于硫酸铜组17.3%,说明铜以纳米氧化铜形式进入机体更有利于吸收和利用,因此推测IL-2是检测机体内铜营养状况的一个理想标识。与对照组相比,硫酸铜组、25mg/kg、50mg/kg纳米氧化铜组仔猪血液中IgM含量无显著性差异(P>0.05),而200mg/kg纳米氧化铜组的IgM含量显著降低(P纳米氧化铜组有显著性差异(P纳米氧化铜组比硫酸铜组TNF-α含量平均低7.2%。本研究采用定量PCR检测不同处理组仔猪各肠段TLR2和TNF-α基因的表达变化。在仔猪十二指肠、回肠及盲肠中,不同时间段200mg/kg硫酸铜组和200mg/kg纳米氧化铜TLR2基因的表达量都是显著高于对照组(P纳米氧化铜组TLR2基因表达量显著低于硫酸铜组。与对照组相比,低剂量的硫酸铜和纳米氧化铜能够使仔猪各肠段的TNF-a基因表达下降,而2001mg/kg硫酸铜组和200mg/kg纳米氧化铜组TNF-a基因的表达量有显著升高(P纳米氧化铜组仔猪TNF-a表达量极显著低于硫酸铜组(P纳米氧化铜比硫酸铜更有利于机体的吸收和利用,基础日粮中添加50mg/kg纳米氧化铜最为恰当,不仅能显著提高仔猪免疫功能,而且能最大程度降低铜对仔猪的损害。但是当纳米氧化铜的添加量达到200mg/kg时,仔猪血液中IL-2、IgM的含量出现降低,TLR2的表达增强,TNF-a含量显著升高,说明饲喂高铜已经对机体产生了一定的损伤,因此饲料添加纳米氧化铜剂量应该小于200mg/kg。

关键词：硫酸铜纳米氧化铜断奶仔猪肠道免疫 TNF-α TLR2 IL-2

水环境中莱茵衣藻对纳米氧化铜的吸附及离子溶出的影响

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水资源保护 2020年第6期36卷 117-121,130页

作者：崔晓倩陈国栋郑昊李晓晨临沂首创博瑞水务有限公司山东临沂276021 山东农业大学水利与土木工程学院山东泰安271018 临沂首创环保发展有限公司山东临沂276002

以莱茵衣藻为研究对象,采用批量试验研究了莱茵衣藻对纳米氧化铜的吸附过程及其对自由金属离子溶出的影响。试验结果表明,莱茵衣藻对纳米氧化铜具有较强的吸附能力,吸附遵循Langmuir和Freundlich等温线模型和准二次动力学模型,最大吸附... 详细信息

以莱茵衣藻为研究对象,采用批量试验研究了莱茵衣藻对纳米氧化铜的吸附过程及其对自由金属离子溶出的影响。试验结果表明,莱茵衣藻对纳米氧化铜具有较强的吸附能力,吸附遵循Langmuir和Freundlich等温线模型和准二次动力学模型,最大吸附量为128μg/10^6个藻细胞。莱茵衣藻的存在对自由金属离子溶出具有显著影响,低浓度的莱茵衣藻促进Cu^2+溶出,高浓度的莱茵衣藻抑制Cu^2+溶出。

关键词：莱茵衣藻纳米氧化铜 Cu^2+离子吸附溶出水环境

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纳米氧化铜对肉鸡急性毒性及蓄积毒性试验

黑龙江畜牧兽医 2021年第3期 119-122,163,164页

作者：高晨耿建芬张海容李卫东曹学亮苏宝新郑芳德州学院生态与园林建筑学院山东德州253023

为了科学利用纳米氧化铜,进一步明确纳米氧化铜在肉鸡养殖期间的安全添加剂量,试验给鸡灌服不同浓度纳米氧化铜,测定纳米氧化铜对鸡的半数致死剂量(LD50)及可信限,观察14 d内鸡的生活状态及死亡情况,剖检死亡鸡并观察病理变化。另外,给... 详细信息

为了科学利用纳米氧化铜,进一步明确纳米氧化铜在肉鸡养殖期间的安全添加剂量,试验给鸡灌服不同浓度纳米氧化铜,测定纳米氧化铜对鸡的半数致死剂量(LD50)及可信限,观察14 d内鸡的生活状态及死亡情况,剖检死亡鸡并观察病理变化。另外,给鸡连续灌服不同剂量纳米氧化铜20 d,1~5组给药总剂量分别为0,1,2,4,10 LD50,给药停止后连续7 d观察鸡的生活状态及死亡情况。结果表明:纳米氧化铜对肉鸡的LD50为841.0 mg/kg,LD50(Feiller校正) 95%可信限为720.6~981.5 mg/kg。剖检发现死亡鸡肌胃黏膜呈铜绿色,黏膜下有溃疡,肝脏局部出血,胆囊充盈肿胀。鸡灌服1 LD50纳米氧化铜后全部存活;灌服2 LD50时死亡3只,存活7只;灌服4 LD50剂时死亡8只,存活2只;灌服10 LD50时鸡全部死亡。肝脏电镜切片观察,发现肝细胞内溶酶体增多,细胞核固缩,线粒体内外膜消失,粗面内质网扩张,线粒体空化,产生空泡、坏死。说明高剂量纳米氧化铜对鸡的肝脏等器官造成损伤,并引起脏器肿胀、出血等病理变化,纳米氧化铜对鸡有中等蓄积毒性作用。

关键词：纳米氧化铜肉鸡急性毒性半数致死量蓄积毒性

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纳米氧化铜表面超疏水膜的制备

甘肃农业大学学报 2012年第2期47卷 155-160页

作者：王琴琴杨武郑艳萍赵静卓代学玉西北师范大学化学化工学院甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室甘肃兰州730070

通过控制氧化法在铜基底表面制得了氧化铜纳米花瓣膜,然后分别用十二烷基硬脂酸、硬脂酸、十二烷基硫醇和线性低密度聚乙烯对其表面进行修饰.结果表明:试验得到了超疏水复合膜,表面接触角均超过150°,滚动角小于5°.其中,十二烷基硫醇... 详细信息

通过控制氧化法在铜基底表面制得了氧化铜纳米花瓣膜,然后分别用十二烷基硬脂酸、硬脂酸、十二烷基硫醇和线性低密度聚乙烯对其表面进行修饰.结果表明:试验得到了超疏水复合膜,表面接触角均超过150°,滚动角小于5°.其中,十二烷基硫醇修饰时,可在短时间内(1h)得到疏水性较高的纳米复合膜,表面的接触角达到165°.通过晶型分析讨论纳米氧化铜的形成机理,并用X-射线粉末衍射(XRD)、接触角测量、表面反射红外光谱(IR)及扫描电子显微镜(SEM)对复合膜进行了表征分析,结果表明,试验成功制备了具有不同形貌的超疏水性纳米结构复合膜.

关键词：超疏水膜纳米氧化铜低表面能物质

纳米氧化铜巯基乙胺修饰玻碳电极测定8-羟基-2’-脱氧鸟苷

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安徽师范大学学报（自然科学版） 2010年第4期33卷 358-362页

作者：张晓艳殷兆静黄勤安杨周生安徽师范大学化学与材料科学学院安徽芜湖241000 皖南医学院化学教研室安徽芜湖241000

制备了纳米氧化铜/巯基乙胺/玻碳电极（nano-Cuo/CA/GCE）电化学传感器.使用扫描电子显微镜、电化学阻抗图谱和循环伏安法对此修饰电极进行了表征,应用示差脉冲伏安法测定了8-羟基-2’-脱氧鸟苷（8-OH-dG）.实验发现,8-OH-dG在nano-Cuo/... 详细信息

制备了纳米氧化铜/巯基乙胺/玻碳电极（nano-Cuo/CA/GCE）电化学传感器.使用扫描电子显微镜、电化学阻抗图谱和循环伏安法对此修饰电极进行了表征,应用示差脉冲伏安法测定了8-羟基-2’-脱氧鸟苷（8-OH-dG）.实验发现,8-OH-dG在nano-Cuo/CA/GCE上显示很强的电化学响应.在最佳实验条件下,测得的线性范围为0.40μM-44.0μM,检出限为0.07μM.实验结果表明此电极具有较好的抗干扰能力,并且被用于样品中8-OH-dG的测定.

关键词：纳米氧化铜巯基乙胺 8-羟基-2’-脱氧鸟苷

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纳米氧化铜制备及其应用研究进展

中国陶瓷 2014年第8期50卷 1-3页

作者：刘明泉朱永恒朱志刚景德镇陶瓷学院材料学院景德镇333403 上海第二工业大学城市建设与环境工程学院上海201209

综述了纳米氧化铜粉体的各种制备方法及其特点,并介绍了纳米氧化铜粉体在催化、传感器等领域中的应用研究进展。

关键词：纳米氧化铜制备方法应用

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纳米氧化铜催化喹唑啉酮类化合物的合成研究

纳米氧化铜催化喹唑啉酮类化合物的合成研究

作者：任德成陕西科技大学

学位级别：硕士

喹唑啉酮及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物,其在分子生物学、配位化学、药物化学等领域有着广泛的应用。本论文采用纳米氧化铜作为催化剂合成了四个系列99种喹唑啉酮类化合物。采用纳米氧化铜作为催化剂,以靛红酸酐、苯胺及其衍生... 详细信息

喹唑啉酮及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物,其在分子生物学、配位化学、药物化学等领域有着广泛的应用。本论文采用纳米氧化铜作为催化剂合成了四个系列99种喹唑啉酮类化合物。采用纳米氧化铜作为催化剂,以靛红酸酐、苯胺及其衍生物、醛或酮为原料,以乙醇:水体积比1:1为溶剂,在回流条件下三组分一锅法合成出32种2,3-二取代-喹唑啉-4(1H)-酮类化合物。本方法具有适用范围广、对环境友好、操作简便等优点。发现了一种纳米氧化铜催化靛红酸酐、氯化铵与醛或酮的环化反应合成2-取代-喹唑啉-4(3H)-酮类化合物的方法。实验以乙醇:水体积比3:1为溶剂,回流条件下合成出14种化合物并探讨了反应机理。在纳米氧化铜催化下,以苯肼和水合肼作为氮源,合成了14种3-(苯氨基)-喹唑啉-4(1H)-酮衍生物和到10种3-苄亚氨基-喹唑啉-4(1H)-酮类化合物,为这类化合物的构建提供了一种新途径。发现了一种纳米氧化铜催化下,通过氮的芳基化反应合成喹唑啉酮并吲唑类化合物的新方法,阐明了反应机理。该方法与现有方法相比,具有产率优良、催化剂廉价易得、可操作性强等优点。

关键词：喹唑啉酮喹唑啉酮并吲唑纳米氧化铜氮芳基化

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纳米氧化铜的植物吸收累积与毒性效应初探

纳米氧化铜的植物吸收累积与毒性效应初探

作者：杨远强浙江大学

学位级别：硕士

纳米金属氧化物由于其独特的电、磁、催化特性,在高温超导、有机催化、传感器、电极材料等方面有着广泛的应用前景和巨大的发展潜力,正受到越来越多的关注。关于纳米金属氧化物所具有的潜在生态毒性与环境风险也正逐渐成为研究热点。某... 详细信息

纳米金属氧化物由于其独特的电、磁、催化特性,在高温超导、有机催化、传感器、电极材料等方面有着广泛的应用前景和巨大的发展潜力,正受到越来越多的关注。关于纳米金属氧化物所具有的潜在生态毒性与环境风险也正逐渐成为研究热点。某些特定种类的纳米颗粒可以被植物根系吸收的研究结论已有报道,但关于植物能否将吸收进入根内的纳米颗粒在体内进行转运仍存在很多争议。作为纳米金属氧化物中重要的一种,纳米氧化铜(CuONPs)正被广泛应用于船只的防腐涂料、墨水、塑料制造、抗菌涂料等多个领域。本课题以铜耐性和富集植物——海州香薷和常见蔬菜品种——黄瓜作为模型植物,通过室内添加不同浓度的CuONPs (0、100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L和1000 mg/L)以及CuONPs在Rorison营养液中释放的可比剂量可溶性铜(0.5 mg/L)的水培实验,研究植物对CuONPs的吸收积累以及CuONPs对植物的毒性效应。主要结论如下：在CuONPs处理下,两种植物各个组织中铜累积量都明显高于0.5 mg/L可溶态铜处理组或对照组,经1000 mg/L CuONPs处理后的海州香薷茎、叶中铜的累积量分别达到110.2mg/kg和90.8mg/kg,远高于0.5 mg/L可溶态铜处理组(32.5 mg/kg和25.3 mg/kg)和对照组(18.3mg/kg和13.8 mg/kg)。TEM-EDS结果显示,在CuONPs处理下两种植物根、茎、叶各组织细胞中都发现颗粒沉积物,且沉积物中铜含量均高于背景值,疑似为CuO颗粒沉积。μ-XANES拟合结果表明,在CuONPs处理下两种植物不同组织累积的铜中,CuONPs相似结合态都占相当比例,即使在海州香薷和黄瓜叶中也高达43.5%和47.2%,但前期的离子态铜处理实验中并未在植物体内发现CuONPs相似结合态。以上结果表明CuONPs可以被植物根系吸收并被向上转运至植物茎、叶组织处。与对照组相比,在CuONPs处理下两种植物的叶绿素含量和生物量都发生明显下降,MDA含量出现显著上升;但0.5 mg/L可溶态铜处理组并未出现类似现象。这表明CuONPs的毒性并不直接来自于有限的溶出的离子态铜,而是源于纳米颗粒态,并且纳米颗粒态CuO的毒性比在溶液中溶出的可溶态铜强。对比CuONPs处理下海州香薷和黄瓜对铜的吸收累积能力以及生长抑制状况,发现同等剂量的CuONPs处理下海州香薷各组织中铜的累积量都高于黄瓜,表明作为铜富集植物的海州香薷对CuONPs同样具有较高的富集特性;但本研究中并未有明显证据表明作为铜耐性植物的海州香薷对CuONPs具有高于普通植物的耐受特性,因此相关结论的得出还需进一步研究。

关键词：纳米氧化铜植物吸收和转运毒害

纳米氧化铜和硫酸铜对猪SIEC细胞铜代谢酶影响的比较研究

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纳米氧化铜和硫酸铜对猪SIEC细胞铜代谢酶影响的比较研究

作者：韩胜旗华中农业大学

学位级别：硕士

铜是生物机体生命活动的必需元素,畜牧生产中由于高铜有促生长和抗菌等作用,刺激了养殖户盲目的添加高铜,剂量控制不好就会导致动物机体中毒,同时大量没有被机体吸收的铜排出体外造成环境污染。纳米氧化铜由于尺寸小、活性高、易被动物... 详细信息

铜是生物机体生命活动的必需元素,畜牧生产中由于高铜有促生长和抗菌等作用,刺激了养殖户盲目的添加高铜,剂量控制不好就会导致动物机体中毒,同时大量没有被机体吸收的铜排出体外造成环境污染。纳米氧化铜由于尺寸小、活性高、易被动物机体吸收等特点成为一种可行性的铜源。本试验通过SIEC细胞的培养,比较研究纳米氧化铜和硫酸铜对细胞铜相关蛋白表达的影响,对纳米氧化铜的代谢规律及其代替硫酸铜作为猪饲料铜源的可能性进行了探讨。将冻存的SIEC细胞解冻后常规培养,采用第5-8代细胞进行试验。培养的细胞分为正常对照组、硫酸铜组、纳米氧化铜组。硫酸铜组细胞培养液当中分别添加相同体积不同剂量的CuSO4·5H2O使其终浓度分别为5、10、20、40μg/mL CuSO4,纳米氧化铜组细胞培养液当中分别添加相同体积不同剂量的纳米氧化铜使其终浓度分别为5、10、20、40μg/mL。铜处理后细胞贴壁培养24h,采样,ELISA方法测定MT含量,比色法检测细胞CuZn-SOD活性,荧光定量PCR检测MT、CTR1、ATOX1、 CuZn-SOD、COX17基因的表达量。细胞活性的检测在铜处理细胞12h、24h、36h、48h、60h各个不同的时间段用MTT法检测。肠上皮细胞为形状不规则的单层柱状上皮细胞。MTT试验中铜处理细胞后,细胞生长表现出不同程度的抑制,其中10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL硫酸铜组影响更明显。40μg/mL纳米氧化铜和5μg/mL硫酸铜组可以显著提高CuZn-SOD活性(P纳米氧化铜组和对照组活性降低(P纳米氧化铜可以促进MT含量的升高(P纳米氧化铜组MT含量明显升高(P纳米氧化铜和硫酸铜剂量组对CTR1基因的表达表现出抑制作用(P纳米氧化铜比硫酸铜对肠上皮细胞CTR1基因抑制作用更明显(P纳米氧化铜组金属硫蛋白基因的表达量较对照组升高(P纳米氧化铜组促进作用更明显(P纳米氧化铜组CuZn-SOD基因的表达量比对照组和同剂量的硫酸铜组显著降低(P纳米氧化铜和硫酸铜可以抑制ATOX1基因的转录(P纳米氧化铜和硫酸铜对肠上皮细胞COX17基因表达量没有显著影响(P>0.05)。硫酸铜在培养基中以铜离子形式存在,离子形式的铜进入猪肠上皮细胞主要是经CTR1转运蛋白的携带。与硫酸铜相比,纳米氧化铜在培养基中除了以离子形式存在外,还以纳米粒子的形式存在,由于纳米粒子的活性高可以通过细胞膜进入细胞,对转运蛋白的依赖性较低导致猪肠上皮细胞基底侧的CTR1蛋白转录水平降低。进入肠上皮细胞后的铜一条途径是与MT结合形成螯合物,由于纳米氧化铜以两种途径进入细胞,导致铜流失减少,细胞内铜含量比硫酸铜组高,引起MT转录水平的表达量升高。进入细胞的铜需要适量的抗氧化酶拮抗铜对细胞的氧化作用,与硫酸铜组相比,纳米氧化铜组更能有效地激活细胞内的抗氧化系统,表现为：进入细胞的铜除提高细胞中CuZn-SOD的活性外,在5μg/mL时通过促进ATOX1表达,促进铜离子代谢出细胞;在10、20、40μg/mL时激活细胞内的谷胱甘肽途径,形成对细胞的有效保护机制。MTT试验可以发现硫酸铜显著抑制细胞增殖的活性,而纳米氧化铜的抑制作用不明显。基于以上原因,纳米氧化铜在代替硫酸铜方面具有明显的优势。

关键词：纳米氧化铜硫酸铜猪肠上皮细胞细胞增殖铜代谢相关蛋白