黑芝麻中抗菌蛋白的分离纯化及其主要性质

黑芝麻中抗菌蛋白的分离纯化及其主要性质

崔晓慧[1]2000年在《黑芝麻中抗菌蛋白的分离纯化及其主要性质》文中研究指明许多植物都具有内源组成型表达的抗菌蛋白。这些抗菌蛋白不但有强的抗菌活性,而且抗菌谱广,在植物病害防治中越来越受重视。首先这些抗菌蛋白纯化之后可以直接用做“生化试剂”,其次可以通过测定抗菌蛋白的序列从而在原植物中克隆出其基因,这是在植物抗病基因工程中抗病基因的一个重要来源。由于这些抗菌蛋白都源于植物内源表达的基因,所以从转基因植物安全性的角度上考虑更易于被群众接受、消除他们对转基因食物的疑虑心理。 本实验利用低压Bio-Rad ECONO层析系统、BIO-CAD高压液相层析系统,通过Fastflow Q阴离子柱层析和POROS Q 20阴离子柱层析及分子排阻层析从黑芝麻中提取出了一种对多种真菌有很强抗性的抗菌蛋白,该蛋白对不同真菌抑制的IC_(50)因不同真菌而有所不同,初步检测对菜豆枯萎有强的抗性,其IC_(50)要小于28μg/ml;对棉花炭疽、木霉也有显著活性,但IC_(50)明显增大;不抗棉花黄萎和小麦赤霉菌。该蛋白在聚丙烯酰胺凝胶电泳中表现单一条带,分子量约为31KD。进一步实验发现此蛋白对蛋白酶K有抗性,但不耐高温,加热后其抑菌活性丧失很快。 从黑芝麻中提取内源表达的高效、广谱抗菌蛋白的工作国内、外刊物中尚未见报导。关于该蛋白的一些其它特性尚有待于进一步研究以其了解其抗菌机理,从而更好地利用它为人类服务。

华菁[2]2014年在《银杏种仁抑菌蛋白的提取分离及抑菌性研究》文中指出银杏(Ginkgo biloba)对植物病原菌的侵染有很强的抵抗力,银杏各组织中的抑菌成分不断被发现。为了进一步研究银杏种仁中抑菌蛋白的性质,本研究从银杏种仁中分离纯化抑菌蛋白,并以食品中的腐败菌和食源性致病菌为考察对象,对银杏种仁蛋白的抑菌活性及其稳定性进行研究。主要结论如下:(1)通过单因素试验及正交试验优化银杏种仁粗蛋白提取工艺,比较了Tris-HCl法和磷酸缓冲液法对银杏种仁粗蛋白的提取效果。SDS-PAGE结果表明,采用磷酸缓冲液法获得银杏种仁粗蛋白条带最多,其提取最佳工艺参数为:料液比1︰20(g/mL)、提取时间12h、提取液浓度为0.05mol/L、提取液pH值为7.0,此时银杏种仁粗蛋白的提取率达到最高,达到90.67%。(2)通过40%和80%饱和度硫酸铵分级沉淀,去除水溶性杂质和杂蛋白,获得初步纯化的银杏种仁抑菌粗蛋白利用DEAE-Cellulose52离子交换层析对银杏种仁抑菌粗蛋白进行分离,上样浓度10mg/mL,上样量10mL,洗脱液流速为5mL/min,用含0.1mol/L(170mL)-0.3mol/L(80mL)-0.8mol/L(270mL)NaCl的0.02mol/L PBS(pH7.0)缓冲液进行阶段式洗脱,银杏种仁抑菌粗蛋白被分为了3个组分:峰1、峰2、峰3。抑菌活性检测发现峰2对细菌及真菌的抑菌活性均较弱,峰1的抑菌活性显著强于峰3。(3)以7种细菌及5种真菌为指示菌,对银杏种仁抑菌蛋白进行抑菌活性研究。结果表明,峰1的抑菌活性最强,对肺炎克雷伯氏菌、金黄色葡萄球菌,戴尔有孢圆酵母菌及黑曲霉均表现为极敏。酸碱度显著影响银杏种仁抑菌蛋白峰1的抑菌能力,在pH6.0~8.0之间峰1抑菌活性最好。加热显著降低峰1的抑菌活性。对银杏种仁抑菌蛋白峰1的稳定性进行了研究。结果表明,溶液中pH值影响银杏种仁抑菌蛋白的稳定性,其在pH4.0的溶液中溶解度最低。NaCl浓度为0~6%时,银杏种仁抑菌蛋白的溶解度较高,性质稳定。银杏种仁抑菌蛋白对热不稳定,温度的变化会显著影响其性质的稳定性。

李荣[3]2009年在《花椒籽黑色素提取纯化及性质研究》文中指出花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim),是我国特有的食用香辛料之一,在我国栽培历史悠久,分布地域辽阔,品种资源丰富。花椒籽是生产调味料花椒的副产物。花椒籽种皮富含天然黑色素。花椒籽榨油后的饼粕颜色深褐,是提取天然黑色素的优质原料。本研究以花椒籽油粕为原料,研究了花椒籽黑色素提取纯化技术及其理化功能性质。主要研究结果如下:(1)采用中心组合试验优化了花椒籽黑色素的浸提工艺。结果表明:影响花椒籽黑色素提取效果的因素依次为温度>NaOH浓度>料液比,花椒籽黑色素提取的优化工艺参数为NaOH浓度为1.20mol/L,料液比为1∶24.64,温度为70℃下提取2h,提取两次。所得花椒籽色素粗品为棕黑色无定型粉末,其得率为6.1%,色价为201.62。(2)采用碱性蛋白酶酶解和Sevag法联用可有效脱除花椒籽黑色素粗品中的蛋白质。碱性蛋白酶脱蛋白条件为温度50℃,pH 9,加酶量为粗色素溶液(浓度为1mg/mL)体积的6%,再用Sevag法处理三次,蛋白质脱除率可达81.23%,花椒籽黑色素色价可提高50%。(3)经聚酰胺凝胶层析分离纯化所得的花椒籽黑色素色价为364.58,是未纯化前色素粗品色价的1.8倍。纯化后的花椒籽黑色素在紫外光区250~290nm处有弱的吸收肩峰,可见光区无吸收,FT-IR图谱分析其结构含有羧基、羟基和苯环等官能团。(4)花椒籽黑色素易溶于碱性水溶液中,其水溶液在pH<5.0时产生沉淀,pH>7时稳定性好;在碱性条件下该色素对光、热稳定;耐氧化和耐还原;食盐和蔗糖对其影响微小;K+对色素稳定性没有明显影响,Mn2+对色素具有保护或增色作用,Fe2+,Al3+,Zn2+,Cu2+,Pb2+使色素溶液沉淀;在10~500μg/mL的浓度范围内,花椒籽黑色素体外清除·OH的能力远远强于相同浓度的VC和茶多酚,当浓度为500μg/mL时,黑色素对·OH的清除率已超过90%,远远大于同浓度的VC的37.96%和茶多酚的29.39%。在0.1~1mg/mL的浓度范围内,花椒籽黑色素的总还原力低于相同浓度的VC和茶多酚。花椒籽黑色素稳定性及抗氧化性良好,具有开发潜力。

吴海霞[4]2014年在《银杏种仁抑菌蛋白及其抑菌机制研究》文中指出以银杏种仁为原料,研究了银杏种仁蛋白的抑菌活性及其抑菌机制,分析了其性质、组成及结构,为天然食品防腐剂的开发及银杏种仁的综合利用提供参考。主要研究结果如下:(1)银杏种仁中主要存在酚酸、多糖及蛋白3种抑菌活性物质。银杏种仁酚酸主要由羟基侧链为C13:0、C15:1、C17:2、C15:0、C17:1的5种组分组成,对E.coli、B.subtilis2种细菌及Penicillium1种真菌的抑菌活性较强,最小抑菌浓度分别为7.5mg/mL、15mg/mL、25mg/mL。银杏种仁多糖(50~80%醇沉级分)为一种含有87.4%多糖和1.03%蛋白的复合糖蛋白,分子量约40kDa,该多糖对B.subtilis有较强的抑菌活性,MIC为50mg/mL,但对真菌几乎无抑菌活性。银杏种仁蛋白(40~80%硫酸铵沉淀级分)对革兰氏阳性及阴性细菌均有抑菌活性,其中对K.peneumoniae的抑菌活性最强,MIC为100mg/mL,同时对Penicillium, T.delbrueckii,A.niger等3种真菌的MIC均为100mg/mL,具有广谱抑菌性。(2)采用磷酸缓冲液提取银杏种仁蛋白,以蛋白提取率为指标,采用响应面分析法探讨料液比、提取液浓度及提取时间等因素对蛋白提取率的影响,结果表明料液比、提取液浓度及提取时间均对蛋白提取率有极显著影响(P<0.01),且三者间交互作用均对蛋白质的提取率有显著影响(P<0.05),蛋白提取的最佳工艺条件为液料比20mL/g,提取液浓度0.07mol/L,提取时间14h,在此条件下,蛋白质一次提取率为86.58%,结果在可信度分析范围之内。(3)以K.peneumoniae、S.aureus2种细菌及T.delbrueckii、A.niger2种真菌为供试菌,依次采用硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE-Cellulose52阴离子交换柱层析及Sephadex G-75凝胶过滤柱层析对银杏种仁蛋白进行纯化,确定适宜的硫酸铵饱和度为40%~80%,纯化得到1个抑菌活性最强的蛋白峰,命名为GBSP-A。GBSP-A对4种菌的最小抑菌浓度分别为20mg/mL、20mg/mL、20mg/mL及12mg/mL; SDS-PAGE显示该纯化蛋白为单一条带,表观分子量为41.8kDa, Schiff染色结果表明其为糖蛋白,蛋白与糖的比例为70﹕1;Superdex G-75柱层析结果显示GBSP-A呈单一对称峰,高效液相凝胶过滤色谱(HPGPC)检测其分子量为39.316kDa。(4)对GBSP-A的结构进行了表征,β-消去反应表明该糖蛋白的糖肽键类型为O-糖苷键,红外分析表明其为同时含有α-和β-糖苷键的吡喃糖蛋白化合物,刚果红试验表明其中的糖链不含3股螺旋,LC-MS-MS分析表明该蛋白与银杏中的一种11S结合蛋白(ginkbilobin-2precursor)匹配率很高,共得到10个匹配肽段序列,通过CAMP抗菌肽数据库对该蛋白肽片段进行氨基酸序列比对,发现此蛋白为一种新的抑菌蛋白。(5)理化性质研究表明,GBSP-A不含淀粉、游离多糖及游离氨基酸,具有蛋白质及多糖典型性反应特点,在220nm及280nm处有紫外吸收峰。该蛋白对pH、热及NaCl盐溶液较为稳定,DSC扫描结果表明其热变性温度为63.7℃。氨基酸组成分析表明,GBSP-A至少含有16种氨基酸,其中天门冬氨酸(Asp,7.269%)含量最高,对蛋白质稳定性有重要影响的疏水性氨基酸含量占总氨基酸的36.2%。(6)以K.peneumoniae及S.aureus为供试菌,探讨了银杏种仁抑菌蛋白(GBSP-A)对供试菌生长发育的影响,结果表明,GBSP-A能抑制K.peneumoniae(G-)及S.aureus(G+)的生长,使其生长曲线发生改变,异于正常菌体的繁殖趋势;扫描电镜及透射电镜观察显示GBSP-A处理后的供试菌菌体细胞壁膜融解、消失,细胞质泄漏,并最终崩解,导致菌体死亡;对细胞膜渗透性的研究表明,GBSP-A处理后,供试菌菌悬液的电导率升高,Na+及其它大分子物质大量泄漏,胞外β-半乳糖苷酶活性升高。抑菌蛋白还能增加菌体细胞表面的电负性及疏水性,从而使其更易絮凝、沉淀,并最终死亡。(7)以K.peneumoniae及S.aureus为供试菌,研究了银杏种仁抑菌蛋白对细菌呼吸代谢的抑制途径以及对蛋白质、DNA、ATP含量和几种相关酶活性的影响。结果表明,抑菌蛋白对供试菌的呼吸代谢会产生一定的抑制作用,但并不是通过TCA、EMP及HMP中的任何代谢途径来发挥作用;抑菌蛋白会抑制菌体内蛋白质、DNA的合成及ATP的产生,但并不能抑制菌体内任何一种蛋白质的表达,也不能使DNA发生断裂;抑菌蛋白会使菌体内ATP酶、β-半乳糖苷酶及碱性磷酸酶的产生量降低,进而影响到菌体正常的生理代谢。同时,抑菌蛋白浓度对菌体代谢的抑制作用没有显著量效关系。

王立[5]2005年在《乌饭树黑色素中功能性成分的研究》文中提出乌饭树(Vaccinium Bracteatum Thunb)为杜鹃花科,越桔属。别名:羊尘饭子,十月乌,珍珠花,乌饭子等。通常为常绿或落叶灌木,很少为小乔木,高可达3.5米,其叶是重要的中药材。乌饭树树叶、花及果实中含有丰富的多酚类物质,尤以叶中为多。古代医学研究表明乌饭树的树叶、果实、花具有益精气、强筋骨、明目止泻等功效。而现代医学研究表明乌饭树具有抗氧化、防衰老、抗菌、抗癌防癌等功效。 本文主要研究了乌饭树树叶中黑色素的定量检测方法;黑色素的提取工艺以及大孔吸附树脂的筛选:黑色素中功能性成分——黄酮类化合物的纯化与结构分析;黑色素中黄酮类化合物的抗氧化、去自由基活性;黑色素对视网膜光损伤的保护作用;并且对黑色素功能与结构之间的关系进行了初步的探讨。 以总黄酮含量为指标,利用紫外扫描图谱技术对乌饭树树叶黑色素提取物进行分析,同时使用三种分光光度比色法和HPLC测定结果进行比较,分析分光光度比色法的原理,得出AlCl_3比色法(390nm)适用于本研究。该方法是一种操作简便、经济易行、结果较为准确的方法。 通过单因素以及正交试验,得到了乌饭树树叶中黑色素的最佳提取工艺:乙醇浓度60%(v/v),温度60℃,固液比1∶35,提取次数2次。在此条件下从乌饭树树叶中提取出总的黄酮类化合物可以达到34.71mg/g原料,提取率为97%。 通过对11种大孔吸附树脂的静态吸附研究,得出AB-8型大孔吸附树脂是一种比较理想的树脂,吸附量大,解吸率高,较适合于乌饭树树叶黑色素中黄酮类化合物的初步纯化。通过对AB-8型大孔吸附树脂的动态吸附研究,确定了乌饭树树叶黑色素中黄酮类化合物的初分条件:pH为5.05左右,溶液浓度为0.68~1.33mg/mL,吸附流速为3mL/min,此时树脂对其中的黄酮类化合物吸附量最大。通过对吸附后的树脂进行洗脱研究,发现采用95%的乙醇,与树脂的比值为7∶1(v/w)时进行洗脱,解吸率可以超过95%,黄酮类化合物的纯度从原先的14.50%达到50.32%。另外树脂在使用了三次以后必须进行再生处理。 利用大孔吸附树脂、聚酰胺、硅胶以及TSKgel Toyopearl HW-40色谱柱对乌饭树树叶黑色素中的功能性成分进行纯化分离研究,从中分离出7种黄酮类化合物单体,同时利用样品波长扫描图谱、HPLC-MS以及核磁共振技术对其中的5种化合物进行结构研究确定分别为:槲皮素、白杨黄素、芹黄素、山奈酚和木犀草素,相对含量分别为:35.71%,2.26%,9.57%,1.72%和15.16%。 通过亚油酸体系、脂质过氧化体系对乌饭树树叶黑色素中槲皮素、白杨黄素、芹黄素、山奈酚和木犀草素五种黄酮类化合物的抗氧化功能进行了研究。研究结果表明,乌饭树树叶黑色素具有一定的抗氧化功能。其中槲皮素、芹黄素、山奈酚和木犀草素的抗氧化效果要强于芦丁,而白杨黄素的抗氧化效果和芦丁则较接近。而且所有化合物的抗氧化功能都表现出很强的浓度依赖关系。抑制亚油酸氧化的能力从高到低为:槲皮素≈木犀草素>芹黄素>山奈酚≈Vc>白杨黄素>芦丁>BHT>粗提物。槲皮素、白杨黄素、芹黄素、山奈酚和木犀草素的半抑制浓度分别为:6.188×10~(-4)、3.048×10~2、2.9127、4.0040、2.5450μg/mL。对脂质

白金权[6]2013年在《芝麻素协同吉西他滨对人肺腺癌A-549细胞株的影响》文中提出目的:观察芝麻素(Sesamin)及联合吉西他滨(Gemcitabine)作用于人肺腺癌A-549细胞株有何影响。方法:选用人肺腺癌A-549细胞株进行体外培养,应用MTT比色法测定芝麻素、吉西他滨及芝麻素联合吉西他滨对人肺腺癌A-549细胞株的抗增殖作用。通过倒置显微镜和Hoechst33258荧光染色观察芝麻素、吉西他滨及芝麻素联合吉西他滨作用人肺腺癌A-549细胞株后细胞凋亡的形态学变化。应用流式细胞术对芝麻素、吉西他滨及芝麻素联合吉西他滨作用人肺腺癌A-549细胞株的细胞凋亡进行定量分析及检测细胞胞内Ca2+浓度变化。利用免疫细胞化学染色于光学显微镜下观察,人肺腺癌A-549细胞株caspase-3、8、9的表达。结果:①MTT比色结果表明,低浓度的芝麻素对人肺腺癌A-549细胞株有一定的增殖抑制作用,各浓度组吉西他滨均具有抑制人肺腺癌A-549细胞株的作用,并随着药物浓度的增加呈现抑制率的增高趋势,芝麻素联合吉西他滨较单独应用吉西他滨对A-549细胞株抑制率明显增强,P<0.01,差异具有统计学意义;②倒置显微镜和Hoechst33258荧光染色进行形态学观察,倒置显微镜下观察发现芝麻素组、吉西他滨组和联合组均可见到贴壁细胞数量较对照组明显减少,细胞贴壁不牢、脱壁漂浮,部分细胞出现体积缩小、呈小圆球状细胞,细胞间连接消失,并与周围细胞发生脱离现象,可见到细胞碎片,失去原有肿瘤细胞多角形或梭形形态,肿瘤细胞生长受到抑制,且联合组较吉西他滨组抑制肿瘤细胞形态学改变显著,Hoechst33258荧光染色后于荧光显微镜下观察发现细胞核浓缩,细胞核染色质高度凝聚、边缘化,其中芝麻素联合吉西他滨较单用吉西他滨上述表现明显;③流式细胞仪检测细胞早期凋亡率结果显示,药物作用48小时后,芝麻素组、吉西他滨组及联合组均较对照组早期凋亡率升高,且芝麻素联合吉西他滨组较单用吉西他滨组早期凋亡率升高显著[对照组(3.75±0.10%),芝麻素组(12.40±0.52%),吉西他滨组(13.32±0.71%),联合组(26.59±0.76%);芝麻素组和吉西他滨组分别与对照组比较,P<0.05;联合组与对照组比较,P<O.01;芝麻素组与吉西他滨组比较,P=0.71;联合组与吉西他滨组比较,P<0.01];④通过流式细胞仪检测细胞内Ca2+浓度水平得知,药物作用48小时后,芝麻素组、吉西他滨组及联合组均较对照组细胞内Ca2+浓度水平增高,且联合组较吉西他滨组细胞内Ca2+浓度水平增高显著[对照组(2.16±0.11),芝麻素组(12.11±0.67),吉西他滨组(15.46±0.97),联合组(54.72±3.56);芝麻素组和吉西他滨组分别与对照组比较,P<0.05;联合组与对照组比较,P<0.01;联合组与吉西他滨组比较,P<0.01];⑤免疫细胞化学染色发现,药物作用48小时后,实验组Caspase-3、8、9表达均较对照组升高,且联合组较吉西他滨组Caspase-3、8、9表达升高显著[Caspase-3表达,对照组(8.31±0.49%),芝麻素组(21.81±0.67%),吉西他滨组(46.97±3.26%),联合组(61.48±1.04%),芝麻素组、吉西他滨组和联合组分别与对照组比较,P<0.01,联合组与吉西他滨组比较,P<0.01];[Caspase-8表达,对照组(6.56±0.76%),芝麻素组(20.73±0.55%),吉西他滨组(48.16±1.27%),联合组(57.72±1.19%),芝麻素组、吉西他滨组及联合组分别与对照组比较,P<0.01,联合组与吉西他滨组比较,P<0.05];[Caspase-9表达,对照组(7.21±1.25%),芝麻素组(24.73±1.53%),吉西他滨组(49.12±1.17%),联合组(59.45±0.93%),芝麻素组、吉西他滨组及联合组分别与对照组比较,P<0.01,联合组与吉西他滨组比较,P<0.05)]。结论:(1)低浓度的芝麻素对人肺腺癌A-549细胞株有一定的增殖抑制作用;(2)芝麻素与吉西他滨联合作用人肺腺癌A-549细胞株具有显著的抑制率和协同抗恶性肿瘤细胞作用;(3)芝麻素可通过提高人肺腺癌A-549细胞株胞内钙离子浓度,且可增强吉西他滨提高人肺腺癌A-549细胞株胞浆内钙离子浓度的作用从而诱导细胞凋亡;(4)芝麻素有参与Caspase通路的激活,而且可以增强吉西他滨激活Caspase家族的能力,诱导肿瘤细胞凋亡。

庞伟[7]2014年在《中国拟青霉醇溶性色素的分离纯化及活性研究》文中研究表明中国拟青霉成分中含有多种具有活性的天然成分,本论文以中国拟青霉液体发酵菌丝体所产天然色素为研究对象,对该色素进行了浸提条件的选择,产色素最优发酵条件优化,并对色素进行了结构、稳定性及生物活性研究。对色素样品进行金属显色反应:盐酸-镁粉反应证明色素为黄酮类色素;中性醋酸铅反应中无沉淀、无气泡产生,证明该色素中不存在酚羟基;三氯化铁显色反应中色素溶液没有变为黄褐色,同样证明色素中不存在酚羟基。证明该色素为黄酮类化合物且不含酚羟基。通过单因素实验,确定中国拟青霉合成色素的最优培养基为:葡萄糖2%,蛋白胨1%,磷酸二氢钾0.3%,硫酸镁0.15%。通过响应面实验确定转速、温度和pH最佳设置为160 r·min-1、25℃和pH为自然。经过发酵培养后得干燥菌丝体,干燥菌丝粉溶于80%乙醇,得醇溶性色素溶液,旋蒸浓缩,该液体在229 nm的吸光值为0.397。测得醇溶性色素含量3.96 mg/L。色素样品AB-8大孔吸附树脂,硅胶柱等分离、纯化,由HPLC检测分析,得到单体,该单体由红外光谱,质谱和核磁共振等波谱学方法综合分析,确定该黄酮类色素的分子量为425,分子式为C_(23)H_(27)O_7,含有黄酮苷键,取代基有一个甲基和一个甲氧基,首次从微生物中分离得到该色素。对色素的稳定性实验显示:该色素对温度,光照以及对一定浓度的蔗糖和柠檬酸都具有很好的稳定性。对氧化剂和还原剂也有很好的耐性,而金属离子铁离子和铝离子对色素的稳定性影响较大。抗氧化性和抑菌实验结果显示该色素具有清除自由基的作用,对细菌的抑菌效果非常显著,对霉菌的抑菌效果良好。从中国拟青霉菌丝体中提取黄酮类色素,扩大了黄酮类化合物来源,同时为人们提供新的药物来源,这也能够缓解利用自然资源和保护自然资源的矛盾。此外,还能够促进中国拟青霉的开发利用的发展。

参考文献:

[1]. 黑芝麻中抗菌蛋白的分离纯化及其主要性质[D]. 崔晓慧. 中国农业科学院. 2000

[2]. 银杏种仁抑菌蛋白的提取分离及抑菌性研究[D]. 华菁. 南京林业大学. 2014

[3]. 花椒籽黑色素提取纯化及性质研究[D]. 李荣. 西北农林科技大学. 2009

[4]. 银杏种仁抑菌蛋白及其抑菌机制研究[D]. 吴海霞. 南京林业大学. 2014

[5]. 乌饭树黑色素中功能性成分的研究[D]. 王立. 江南大学. 2005

[6]. 芝麻素协同吉西他滨对人肺腺癌A-549细胞株的影响[D]. 白金权. 延边大学. 2013

[7]. 中国拟青霉醇溶性色素的分离纯化及活性研究[D]. 庞伟. 天津科技大学. 2014

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黑芝麻中抗菌蛋白的分离纯化及其主要性质
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