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乳铁蛋白是抗菌肽的重要来源之一。本研究采用胃蛋白酶水解乳铁蛋白,制备乳铁蛋白水解物,并以乳铁蛋白水解物为底物,分别对其进行类蛋白反应修饰、类蛋白导入氨基酸反应修饰、脱酰胺反应修饰,测定反应修饰产物的抑菌活性,以期获得较好抑菌活性的修饰物。研究的具体结果如下:(1)在制备乳铁蛋白水解物中,利用胃蛋白酶水解乳铁蛋白制备乳铁蛋白水解物,固定乳铁蛋白的底物浓度为5%,水解时间为4h,反应温度为37℃,小范围优化E/S(680U·g-1、1000U·g-1)与pH(2.0、2.5、3.0),以水解物的抑菌活性为评价指标。确定水解条件为:底物浓度5%,pH2.5,E/S1000U·g-1,反应时间4h,反应温度37℃。(2)在类蛋白反应修饰中,选择适宜的催化酶。以酶添加量为单因素,分别考察木瓜蛋白酶与胃蛋白酶催化得到的修饰物的抑菌活性。木瓜蛋白酶催化得到的修饰物,游离氨基量大幅增加,抑菌活性降低;而胃蛋白酶催化得到的修饰物,游离氨基减少,抑菌活性增加。从而,选取胃蛋白酶作为类蛋白反应的催化酶。(3)在优化类蛋白反应条件时,利用胃蛋白酶催化反应,先后以底物浓度、酶添加量、pH、温度、时间为单因素,以修饰物的抑菌率为评价指标,得到优化的类蛋白反应条件为:底物浓度40%,E/S2.0kU··g-1,反应体系pH5,反应温度37℃,反应时间12h。在相应浓度下,类蛋白修饰物对5种菌株(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、藤黄微球菌、金黄色葡萄球菌)的抑菌率,较未修饰前,提高了41%-65%。可见,类蛋白反应是修饰乳铁蛋白水解物的良好方法,这为进一步修饰抗菌肽提出了新思路。(4)在利用类蛋白反应导入氨基酸部分中,利用优化得到的类蛋白反应条件,分别添加色氨酸或精氨酸到反应体系中,制备出导入色氨酸的类蛋白修饰物与导入精氨酸的类蛋白修饰物,以添加氨基酸的比例(氨基酸的物质的量与乳铁蛋白水解物总游离氨基的物质的量之比)为单因素,优化氨基酸导入比例,得到色氨酸的导入比例为0.7,精氨酸的导入比例为0.3,且抑菌率比未添加氨基酸的类蛋白反应修饰物分别提高了55%-79%和54%-76%。结果表明,色氨酸与精氨酸对乳铁蛋白水解物的抑菌作用很重要,并且抑菌性的强弱与色氨酸或精氨酸的含量有关。(5)在脱酰胺修饰部分,利用酸法脱酰胺修饰乳铁蛋白水解物,以时间为单因素,考察不同脱酰胺度下,修饰物的抑菌活性变化。随着脱酰胺反应时间的增加,乳铁蛋白水解物的脱酰胺度不断增加,水解度也相应增加,而抑菌活性则不断降低,结果表明,脱酰胺修饰能导致乳铁蛋白水解物的抑菌活性严重降低,酰胺基对乳铁蛋白水解物的抑菌活性很重要。(6)研究乳铁蛋白对大肠杆菌生长抑制作用的加速实验中发现,培养0-7h,浓度为6mg/mL、8mg/mL、10mg/mL3个组的菌数无明显变化,在7-22h内,菌密度急速上升至稳定期,并且蛋白浓度越大,上升的速率越快。培养结束时,所有试验组的大肠杆菌菌液密度均大于对照组,并且添加的乳铁蛋白浓度越大,最终的菌液浊度增幅度越大,与对照组差异显著。结果显示,乳铁蛋白以某种形式促进了大肠杆菌的生长。可见,食源性抗菌蛋白,在作为防腐剂开发利用时,需要注意的是:“选定适当的添加量”、“严格限定保质期”以及“控制食品原料的初始污染程度”,否则将导致严重的食品安全问题。同时,推测乳铁蛋白促进大肠杆菌生长的现象,可能由于自菌体裂解后释放的酶类降解了乳铁蛋白,降解物提供了促进大肠杆菌生长的营养要素,导致了以上的实验结果。菌体的裂解是否由于菌体的自溶作用则需要进一步的实验验证。乳铁蛋白降解的产物和降解的方式的也有待于研究。(7)利用破壁大肠杆菌的细胞液水解乳铁蛋白,考察乳铁蛋白的抑菌性与游离氨基量的变化,以期说明菌体裂解后释放的酶类是否能够降解乳铁蛋白,结果表明未发现乳铁蛋白被大肠杆菌的细胞液水解,且抑菌性无显著变化。可能由于抑菌试验中的大肠杆菌分泌出的蛋白酶种类与剂量不同,或者可能是乳铁蛋白发挥抑菌作用后,其结构有所变化,容易被水解。该方面推论的直接证据还有待于研究与发掘。