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超氧化物歧化酶简称SOD,是一种酸性金属酶,广泛存在于动物、植物、微生物体内。人们发现所有需氧细胞中都存在SOD,按照所含金属离子的不同,SOD可分为四种类型,即:Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD和Ni-SOD,其中Cu/Zn-SOD研究的最多。SOD能催化超氧阴离子自由基·O2-发生歧化反应,起到延缓衰老、提高机体免疫力并增强对疾病的抵抗力的作用。它不仅在医学、保健等领域有广泛的应用,而且是制备功能性食品的理想添加剂。目前国内外已对SOD的机理、纯化、应用作了大量的研究,但注意力大都集中在以动物血液为来源制取SOD方面上,存在着成本高、含有致热因子等缺陷。本试验以玉米胚为原料制取超氧化物歧化酶,除安全性极高外,主要原因在于原料来源丰富、价格低廉。吉林省是我国玉米主要产区之一,每年玉米的产量及库存量在国内外均名列前茅,但由于对玉米的综合利用程度不够,缺乏高科技含量、高附加值及市场潜力大的玉米精加工产品,到目前为止,吉林省的玉米产业优势还没有发挥出来。本试验以玉米湿法加工淀粉的副产物玉米胚芽为原料,可延长玉米产业链,实现玉米深加工副产物的高附加值综合利用,大幅度提高了玉米深加工企业经济效益,是从根本上解决吉林省玉米问题的有效途径之一。玉米胚在玉米籽粒中仅占10~13%,但却是玉米SOD主要存在部位,胚和胚乳中SOD的比值为1.9,说明胚里的SOD含量远高于胚乳。因此,从玉米胚中提取SOD,不仅使SOD提取工作量减轻,也使玉米综合利用更合理。本文以玉米湿法加工淀粉的副产物玉米胚芽为原料,经超临界CO2流体萃取脱脂,低温超细粉碎使玉米胚芽粉达到粒度要求,利用超声波提取的方法破碎细胞进行粗酶液的提取,同时采用热变性及丙酮沉淀相结合的方法对粗酶液进行预处理,SephadexG-75柱层析对其进行分离纯化,并利用紫外.可见分光光度计扫描吸收光谱对其进行定性分析。本研究选题来源于吉林省科技技术厅重点科技攻关项目《玉米自由基清除剂提取技术及应用》,对玉米超氧化物歧化酶(SOD)提取及纯化工艺进行了研究,并获得以下结果:1.超临界CO2流体萃取脱脂,脱除原料中的脂肪及异杂味,便于后续工作中SOD的提取。超临界萃取最佳工艺条件:压力20MPa、温度40℃、时间80min、流量15L/h;2.超声波提取技术的应用,能够在保持酶活性的前提下对细胞进行破碎溶解。超声波提取最佳工艺条件:固液比1:25、时间6s、次数40次、时间间隔2s;3.采用热变性和丙酮沉淀相结合的方法提纯。热变性方法简便、效果显著;加入丙酮的目的:一方面是通过沉淀去除杂蛋白,另一方面起到浓缩酶液的作用。热变性时间为15min、温度为60℃、酶活收率88.30%、蛋白质去除率77.12%、比活力188.39U/mg、纯化倍数3.86;丙酮的加入量为酶液的1.5倍,酶活收率为52.24%、蛋白去除率96.33%、比活力694.96U/mg、纯化倍数14.24;4.采用葡聚糖凝胶过滤的纯化方法,该方法具有效率高、设备简单、操作方便以及条件温和等优点。纯化后得到的SOD样品,酶活收率为40.56%、蛋白去除率99.36%、比活力为3079.41U/mg,纯化倍数达到63.09;5.本研究采用紫外分光光度计扫描吸收光谱对SOD进行定性分析,根据样品的紫外图谱与标准品比较,可以确定所提取物质为SOD。紫外波长扫描的结果表明其最大紫外吸收峰在260nm处,说明玉米胚SOD类型为Cu/Zn-SOD。