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南极磷虾(Euphausia superba)营养丰富,富含蛋白质、脂肪酸、氨基酸及虾青素等多种营养物质,已成为世界各国竞相研究的热点。南极磷虾具有富集氟的特性,其氟含量可达2400mg/kg(干基),是普通食品中氟含量的1000倍,高氟含量严重制约其蛋白资源的开发利用。本文以南极磷虾(Euphausia superba)为研究对象,分析了南极磷虾中的酶系组成,并对影响虾壳中氟迁移的关键酶进行筛选,在此基础上,对关键酶进行分离纯化及酶学性质研究,旨在阐述南极磷虾贮运过程中氟的迁移机制,为氟控技术提供理论支持。主要研究内容与结论如下:南极磷虾进行酶系组成分析。根据国际酶学委员会推荐的酶分类法筛查南极磷虾中的酶系组成,在p H(3.0-10.0)范围内,检测到的酶包括:氧化还原酶类(酚氧化酶);转移酶类(精氨酸激酶);水解酶类(羧酸酯酶、胆碱酯酶、脂肪酶、碱性磷酸酶、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、羧肽酶A)等三类10余种酶,各种酶活性因种类不同而有所差异,但并未检测到裂合酶类、异构酶类和合成酶类的酶活性。在检测到的10种酶中,氧化还原酶类中酚氧化酶的活性最高,比活力为12.260±0.935 U/mg;转移酶类中精氨酸激酶比活力为3.605±0.260U/mg;水解酶类中胃蛋白酶活性最高,比活力为5.212±0.044 U/mg,羧酸酯酶、胆碱酯酶、碱性磷酸酶活性较低,比活力均在2.000 U/mg以下,羧酸酯酶、胆碱酯酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶最大活性对应的p H值分别为6.5、7.5、7.5、8.0,比活力分别为1.424±0.443 U/mg、1.802±0.907 U/mg、3.970±0.115 U/mg、5.880±0.305 U/mg。影响南极磷虾中氟迁移的关键酶筛选。通过添加抑制剂的方式来抑制相应酶的活性,研究该酶活性抑制情况下磷虾壳中氟的迁移情况,以氟的迁移作为评价指标,借助显著性分析,筛选出影响虾壳中氟迁移的关键作用酶。添加抑制剂后,各酶抑制率均在75%以上。结果显示,在检测到的三大酶类中,水解酶类对虾壳中氟含量的影响比氧化还原酶类和转移酶类显著。水解酶类中,除羧酸酯酶外,其余六种酶(羧肽酶A、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、胆碱酯酶、胰蛋白酶、碱性磷酸酶)对虾壳中氟的含量影响显著(P<0.05),其中,羧肽酶A、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶对虾壳中氟迁移的影响最大,氟的迁移量均在200mg/kg以上,为促进虾壳中氟迁移的关键酶。目前对南极磷虾中胰蛋白酶、胃蛋白酶的研究较多,胰凝乳蛋白酶与胰蛋白酶性质有相似之处,而南极磷虾中羧肽酶A的研究较少,因此选择羧肽酶A进行进一步的研究。对南极磷虾中影响氟迁移的关键酶—羧肽酶A进行分离纯化。南极磷虾粗酶液经40%-70%硫酸铵分级沉淀、Hi Trap DEAE FF阴离子交换柱层析、SEC 70凝胶过滤柱层析,纯化得到一种羧肽酶A,比活力为13.22 U/mg,分子量为75k Da,纯化倍数为5.12,收获率为36.85%。南极磷虾羧肽酶A进行酶学性质研究。结果表明,南极磷虾羧肽酶A活性受温度、p H值的影响。在温度范围460℃反应条件下,南极磷虾羧肽酶A均具有酶活性,其最适反应温度为30℃。在p H值范围510反应条件下,南极磷虾羧肽酶A均具有酶活性,其最适反应p H为8.0。南极磷虾羧肽酶A在低温环境下具有较好稳定性,4-20℃范围内酶活性保持相对稳定。在p H 7.0-8.0范围内,南极磷虾羧肽酶A具有较好稳定性,酶活性保持在90%以上。Mg2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+对羧肽酶A有一定激活作用,其中Zn2+作用效果最明显;Ca2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+对羧肽酶A均存在抑制作用,其中Hg2+抑制效果最明显,Fe3+抑制效果最弱。金属蛋白酶抑制剂EDTA、3-苯基丙酸、1,10-菲罗啉对羧肽酶A活性有明显抑制作用,抑制率在80%以上,丝氨酸蛋白酶抑制剂TPCK在浓度为10mmol/L时,对羧肽酶A的抑制率在11%左右。天冬氨酸蛋白酶抑制剂胃蛋白酶抑制剂对南极磷虾羧肽酶A的抑制率在5%以内。