【摘 要】
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几丁质在自然界中有着极丰富的产量和广泛的分布,具有良好的生物兼容性、可降解性和安全性,其衍生物可被广泛地应用于医药、农业、食品工业、化妆品工业等领域。酶法降解几丁质凭借其环境友好的优点成为近年来备受关注的几丁质降解方法,但酶效率低的不足也限制了其广泛应用。昆虫体内存在着一个效率及高的几丁质降解系统,能够在昆虫蜕皮时将几丁质快速降解,来满足昆虫自身生长发育的需要,这为酶法降解几丁质提供了新的思路。参
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几丁质在自然界中有着极丰富的产量和广泛的分布,具有良好的生物兼容性、可降解性和安全性,其衍生物可被广泛地应用于医药、农业、食品工业、化妆品工业等领域。酶法降解几丁质凭借其环境友好的优点成为近年来备受关注的几丁质降解方法,但酶效率低的不足也限制了其广泛应用。昆虫体内存在着一个效率及高的几丁质降解系统,能够在昆虫蜕皮时将几丁质快速降解,来满足昆虫自身生长发育的需要,这为酶法降解几丁质提供了新的思路。参与昆虫表皮几丁质水解的几丁质酶有三种:Cht I,Cht II和Chi-h。其中,Chi-h是唯一的进程性外切酶,Cht I和Cht II是内切酶。本文以利用鳞翅目昆虫亚洲玉米螟中的几丁质酶体系,以实现几丁质快速水解为目标,对Chi-h的性质,优化三种酶的协同作用并应用于几丁质降解进行了探索。1)对Of Chi-h的酶学性质进行了深入研究。从动力学和热力学的方面分析其水解速率、底物结合情况、吸附常数和米氏常数等,比较水解不同几丁质时的差别。结果表明在其在水解β-几丁质时比水解α-几丁质具有更高的亲和性、反应速率和产率。并发现对α-几丁质进行前处理可以一定程度上改善Of Chi-h的水解效果。2)用{3,5}单纯形法设置不同的酶配比,以α-几丁质为底物,探索三种几丁质酶的不同配比下水解效果的变化。初步确定当Of Cht I:Of Cht II-B4C1:Of Chi-h为1:3:1时,对α-几丁质的水解效果最佳。3)以优化的几丁质降解体系,结合蛋白酶为前处理手段,建立生物酶法降解南极磷虾壳的方法。最终通过优化选择用复合蛋白酶前处理,并充分利用昆虫几丁质酶间的协同作用,可以使70%以上的几丁质快速水解,实现了南极磷虾壳的酶法降解。本论文初步建立了以昆虫几丁质酶为主的几丁质快速水解方法。此方法的建立将有助于实现通过酶法降解实现几丁质资源的利用。
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