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大蒜的营养物质以及多种生物活性物质,具有抑菌、抗肿瘤、保护心脑血管、调节血糖、提高免疫等多种功能。本文主要目的是基于三维定量构效关系(3D-QSAR)研究方法:比较分子力场(Comparative Molecular Field Analysis,COMFA)分析和比较分子相似性指数分析(Comparative Molecular Similarity Indiees Analysis,COMSIA),并构建了具有较强预测能力的COMFA模型以及COMSIA模型,通过模型来改造大蒜中二烯丙基三硫化物(Diallyl trisulfide,DATS),设计一种高抑菌活性的新化合物三硫烷二丁烯酸[(2E,2E)-4,4-trisulfanediylbis(but-2-enoic acid),TSDB]。并研究了DATS和TSDB对金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)的最小抑菌浓度(MIC值)和抑菌机理以及TSDB对果蝇寿命的影响。本文选取了 19种大蒜硫化物对Staphylococcus aureus的最小抑菌浓度,并利用COMFA模型和COMSIA模型分析了大蒜中硫化物及衍生物的结构与抑菌活性之间的定量关系。所建立的 COMFA 模型 q~2=0.618,r~2=0.983;COMSIA 模型 q~2=0.729,r~2=0.946,q~2>0.5时,说明该模型的预测性比较强;r~2>0.9说明该模型具有良好的相关性),通过分子场等势图可直观看出COMFA模型中立体场和静电场以及COMSIA模型的静电场和疏水场对活性的影响,为设计高活性硫化物提供依据。通过抑菌试验,并探讨了 TSDB和DATS处理后菌液中蛋白质含量、碱式磷酸酶含量、电导率变化以及利用SDS-PAGE凝胶电泳分析蛋白表达图谱差异;高效液相色谱测定有机酸变化;AnnexinV单染色法观察细胞凋亡情况。结果表明:TSDB和DATS的最小抑菌浓度分别为16 μg/mL和48 μg/mL,生长曲线测定表明其抑制作用主要为细菌生长的对数期;电导率、蛋白含量测定表明处理组在8h菌液电导率、蛋白含量明显增加;碱式磷酸酶实验中发现对照组和实验组无明显差异;TSDB处理后Stphylococcus aureus胞内蛋白质44.3～200KDa之间的条带变模糊或消失;菌体胞内苹果酸、柠檬酸含量均显著减少(分别平均下降了 65.16%、56.18%)(p≤0.05),草酸和乳酸未检测到,其中苹果酸和草酸含量相对于DATS处理有着显著性差异;AnnexinV单染色法中发现荧光探针FITC的AnnexinV与磷脂酰丝氨酸(PS)高度结合,呈现苹果绿,说明细胞处于前期凋亡状态。TSDB对紫外辐射损伤果蝇寿命的影响试验,表明一定浓度的TSDB可减弱紫外线对果蝇的氧化损伤,从而起到延长寿命、延缓衰老的作用。