異枝麒麟菜的酶法降解及其產(chǎn)物分析.pdf

1、異枝麒麟菜是提取卡拉膠的主要藻種，在我國南海栽培面積廣、產(chǎn)量高。國外近期研究表明，異枝麒麟菜的降解產(chǎn)物不僅具有抗病毒等生物活性，而且在促進(jìn)植物生長和開花結(jié)實(shí)等方面具有顯著的效果。目前降解異枝麒麟菜的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法等，物理法雖然簡單，但效率低，產(chǎn)物難控制；化學(xué)法雖效率高，但副產(chǎn)物多，且環(huán)境污染嚴(yán)重；而生物法是利用其主要成分降解酶或產(chǎn)酶微生物發(fā)酵作用來降解藻體的方法，具有作用溫和、專一性強(qiáng)、產(chǎn)物得率高、環(huán)境污染少等諸多優(yōu)點(diǎn)

2、，具有廣闊的市場前景。本課題組前期已獲得了異枝麒麟菜主要成分(卡拉膠)降解酶，本論文針對(duì)此酶易失活問題，首先對(duì)卡拉膠酶的熱穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，然后研究了卡拉膠酶對(duì)異枝麒麟菜的酶法降解工藝，并對(duì)其降解產(chǎn)物進(jìn)行了初步分析。通過添加保護(hù)劑的方法研究了卡拉膠酶的熱穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性。結(jié)果表明：復(fù)合保護(hù)劑大大提高了卡拉膠酶的熱穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性。復(fù)合保護(hù)劑的最佳配方為，1.87％海藻糖、2.25％山梨醇和0.05％卡拉膠。對(duì)照組中，55

3、℃處理1 h，酶活力即僅能保留至30％；而加有復(fù)合保護(hù)劑的酶液在55℃處理1 h，酶活力仍能保留在78％；在冷藏條件下，添加有保護(hù)劑的酶液的酶活保留率明顯優(yōu)于對(duì)照，一個(gè)月內(nèi)酶活能保留在80％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組的38％左右的殘余酶活。以施氏假單胞菌分泌的卡拉膠酶為工具，采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，對(duì)異枝麒麟菜的酶法降解工藝進(jìn)行了研究，考察了pH值、溫度和卡拉膠酶添加量對(duì)還原糖生成量的影響，并建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。通過模型預(yù)測，得到最佳的酶

4、解參數(shù)為：pH值6.27，溫度39.6℃，加酶量74.4 U，底物濃度為總糖含量0.7595 g/L，酶解反應(yīng)8 h。采用化學(xué)方法分析了異枝麒麟菜酶解液的主要成分，通過乙醇沉淀、脫蛋白、凝膠色譜等手段對(duì)其主組分(糖)進(jìn)行了初步分析。結(jié)果表明：異枝麒麟菜漿液經(jīng)酶法降解后，粘度大大降低，方便了后續(xù)工序的操作；異枝麒麟菜酶解液中的主要成分如下：總糖含量為0.0809g/100g，蛋白質(zhì)含量為0.0045g/100g，干物質(zhì)含量為0.1348g

5、/100g。酶解液經(jīng)乙醇沉淀分級(jí)，得到血種級(jí)分，其中ES6和ES8級(jí)分得率最高，經(jīng)Sevag法脫除蛋白后(即為EST6和EST8)，采用Sephadex G-100凝膠柱對(duì)兩種主組分進(jìn)行進(jìn)一步的分離和純化，并利用系列標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖測得EST6和EST8的平均分子量分別為1.28×105和4.84×103；觀察EST6和EST8純化級(jí)分紅外光譜圖，發(fā)現(xiàn)二者都跟K-卡拉膠相似，但沒有發(fā)現(xiàn)l-卡拉膠的特征光譜。 采用羥基自由基體系、DPP

6、H體系和超氧陰離子自由基體系對(duì)異枝麒麟菜主組分酶解產(chǎn)物清除自由基的活性進(jìn)行了研究。在羥基自由基體系中，各級(jí)分(EST4、EST6、EST8和EST0)對(duì)·OH都有較好的清除效果，最高抑制率分別可達(dá)90.33、87.39、92.06和63.73％，但都小于對(duì)照Vc，且分子量較大的級(jí)分在較低的濃度下就具有較好的清除效果；在DPPH自由基體系中，樣品中只有EST4級(jí)分對(duì)DPPH具有一定的清除作用，最高抑制率僅為14.95％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照Vc；