鹽酸四環(huán)素與三種牛乳蛋白及β-半乳糖苷酶相互作用機(jī)制的研究.pdf

1、鹽酸四環(huán)素(tetracycline hydrochloride, TCH)，作為一種重要的四環(huán)素類抗生素，已被廣泛應(yīng)用于畜禽細(xì)菌性感染疾病的治療。除此之外，它也被當(dāng)作飼料添加劑，用來(lái)提高食品生產(chǎn)性動(dòng)物的生長(zhǎng)以及預(yù)防動(dòng)物疾病，使用量逐年上升。近年來(lái)由抗生素殘留引起的食品安全問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，為了研究鹽酸四環(huán)素殘留對(duì)牛乳質(zhì)量的影響，我們進(jìn)行了一系列研究。本研究采用熒光光譜法、紫外-可見(jiàn)吸收光譜法、熒光激發(fā)-發(fā)射矩陣光譜法、圓二色譜法以及分子對(duì)

2、接等技術(shù)手段，對(duì)鹽酸四環(huán)素(TCH)與β-酪蛋白(β-CN)、α-乳白蛋白(α-LA)、乳鐵蛋白(LF)及β-半乳糖苷酶(β-Gal)之間的相互作用進(jìn)行了探究。同時(shí)，在研究TCH對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了TCH對(duì)蛋白質(zhì)功能或性質(zhì)的影響，對(duì)牛乳加工業(yè)以及乳品安全具有重要意義。
　　本研究分為三個(gè)部分：第一章綜述造成抗生素過(guò)量殘留的原因和濫用的危害以及鹽酸四環(huán)素、三種牛乳蛋白質(zhì)（β-CN、α-LA和 LF）和β-半乳糖苷酶(

3、β-Gal)的結(jié)構(gòu)與功能；介紹研究鹽酸四環(huán)素小分子與蛋白質(zhì)大分子相互作用常用的幾種實(shí)驗(yàn)技術(shù)；總結(jié)目前關(guān)于四環(huán)素與蛋白質(zhì)相互作用的研究情況。第二章運(yùn)用紫外-可見(jiàn)吸收光譜法、熒光光譜法、熒光激發(fā)-發(fā)射矩陣光譜法、圓二色譜法及分子對(duì)接等技術(shù)手段研究在模擬牛乳pH(6.6)和室溫(300 K)條件下TCH與三種牛乳蛋白質(zhì)（β-CN、α-LA和LF）之間發(fā)生的相互作用。研究（熒光光譜實(shí)驗(yàn)和時(shí)間分辨熒光實(shí)驗(yàn)）結(jié)果表明，TCH能引起這三種蛋白質(zhì)發(fā)生內(nèi)

4、源性熒光猝滅，猝滅類型均為靜態(tài)猝滅；三種蛋白質(zhì)與TCH的熱力學(xué)參數(shù)及分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)表明TCH與β-CN和 LF之間的作用力類型為靜電引力，而TCH與α-LA之間的作用力類型為氫鍵與范德華力；TCH與β-CN、α-LA和LF的結(jié)合距離分別為3.70nm、3.19nm和2.11nm。同步熒光光譜、熒光激發(fā)-發(fā)射矩陣光譜以及圓二色譜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以證明：TCH確實(shí)與這三種蛋白質(zhì)發(fā)生了相互作用，并改變了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)測(cè)量蛋白質(zhì)表面疏水

5、性及巰基和二硫鍵含量的變化，發(fā)現(xiàn)TCH的存在會(huì)導(dǎo)致牛乳蛋白質(zhì)的功能發(fā)生變化。第三章采用多光譜方法和分子對(duì)接等技術(shù)研究了在模擬牛乳 pH(6.6)和室溫(300 K)條件下TCH和β-半乳糖苷酶(β-Gal)之間的相互作用。結(jié)果表明TCH能夠引起β-Gal內(nèi)源性熒光發(fā)生猝滅，猝滅類型是靜態(tài)猝滅。靜電引力對(duì)TCH-β-Gal復(fù)合物的穩(wěn)定性發(fā)揮了重要作用。此外，還進(jìn)一步分析了TCH對(duì)酶活性的影響；判斷TCH與β-Gal之間的相互作用機(jī)制以及抑