動態(tài)高壓微射流技術對聚半乳糖醛酸酶活性與構象的影響.pdf

1、動態(tài)高壓微射流是一種新興技術,可以對物料進行高速剪切,氣穴作用等,其工作壓力最高可達200 MPa。聚半乳糖醛酸酶(PG)屬于果膠酶家族的一員,果膠是植物細胞壁中的一種結構性多糖,而PG主要是水解組成果膠酸的D-半乳糖醛酸α-1,4-糖苷鍵,從而降解植物組織。其組織軟化功能在食品工業(yè)中的果汁提取和澄清中得到廣泛使用。本課題通過酶活測定、圓二色譜、紫外吸收光譜和游離巰基與巰基總量的測定來研究動態(tài)高壓微射流對PG酶活性和構象的影響,同時研究

2、了熱、金屬離子和乙醇對PG酶的影響,揭示了PG酶活性與構象間存在著的一定的關聯(lián)性。
　　 通過動態(tài)高壓微射流對PG酶進行處理,研究了PG酶活性與構象之間的關系。PG酶的最適宜反應溫度為50℃。DHPM處理降低了PG酶的活性,降低后的酶活性在76.5％-94.5％。經過DHPM處理后的PG酶的構象分析顯示PG酶的二級結構的β-折疊含量降低了,同時PG酶分子結構更為“松散”。其活性變化與β-折疊含量的變化呈一定程度的正相關,但不是簡

3、單的線性相關。原來包埋在分子內部的Trp和Tyr殘基部分暴露出來,分子表面的二硫鍵被打斷形成巰基,但從分子整體來看,新的二硫鍵形成的量要多于被打斷的量。
　　 通過熱和動態(tài)高壓微射流對PG酶進行處理,在50℃下保溫半小時的酶活性最大,在其他溫度下保溫半小時的酶活性均有所降低,而在70℃下保溫半小時的酶相對活性只有39.2％。在不同的溫度下處理后的PG酶經過DHPM處理后的酶活性的降低程度比單獨經過DHPM處理后的酶活性降低程度要

4、大,這說明熱與動態(tài)高壓微射流協(xié)同處理的效果要好過單獨熱處理或是單獨DHPM處理。PG酶的溫控曲線明確表現(xiàn)出了PG酶的變性溫度在60-65℃之間。從本實驗可以看出,PG酶對溫度還是敏感的,尤其是高溫。
　　 一些金屬離子對PG酶起激活作用,一些起抑制作用,還有一些對酶活性沒有明顯影響。在本實驗中,Ca2+、Ba2+、Zn2+、Mg2+對PG酶的酶活力有抑制作用,Mn2+對PG酶有激活作用。Na+對酶活力沒有表現(xiàn)出明顯的影響,不過他

5、們的機理不盡相同。而DHPM處理對這一結果沒有產生較大的影響。除了Mn2+,Mn2+對經過動態(tài)高壓微射流處理的PG酶沒有激活作用。Ca2+、Ba2+、Na+、Zn2+、Mn2+、Mg2+均沒有對PG酶的溫控曲線產生較大的影響。
　　 本實驗還研究了乙醇(20％)對PG酶活性與構象的影響。PG酶在20％的乙醇溶液中活性降低了,只有未加乙醇的PG酶活性的75％。隨著時間的增加,酶的活性隨之降低,24 h后,酶的活性降低幅度增大,而2