南極磷蝦體內(nèi)影響氟遷移的關(guān)鍵酶及酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、南極磷蝦（Euphausia superba）營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、脂肪酸、氨基酸及蝦青素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，已成為世界各國競相研究的熱點。南極磷蝦具有富集氟的特性，其氟含量可達2400mg/kg（干基），是普通食品中氟含量的1000倍，高氟含量嚴重制約其蛋白資源的開發(fā)利用。本文以南極磷蝦（Euphausia superba）為研究對象，分析了南極磷蝦中的酶系組成，并對影響蝦殼中氟遷移的關(guān)鍵酶進行篩選，在此基礎(chǔ)上，對關(guān)鍵酶進行分離純化及酶學(xué)

2、性質(zhì)研究，旨在闡述南極磷蝦貯運過程中氟的遷移機制，為氟控技術(shù)提供理論支持。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：
　　南極磷蝦進行酶系組成分析。根據(jù)國際酶學(xué)委員會推薦的酶分類法篩查南極磷蝦中的酶系組成，在 pH（3.0-10.0）范圍內(nèi)，檢測到的酶包括：氧化還原酶類（酚氧化酶）；轉(zhuǎn)移酶類（精氨酸激酶）；水解酶類（羧酸酯酶、膽堿酯酶、脂肪酶、堿性磷酸酶、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、羧肽酶A）等三類10余種酶，各種酶活性因種類不同而有所差異，

3、但并未檢測到裂合酶類、異構(gòu)酶類和合成酶類的酶活性。在檢測到的10種酶中，氧化還原酶類中酚氧化酶的活性最高，比活力為12.260±0.935 U/mg；轉(zhuǎn)移酶類中精氨酸激酶比活力為3.605±0.260 U/mg；水解酶類中胃蛋白酶活性最高，比活力為5.212±0.044 U/mg，羧酸酯酶、膽堿酯酶、堿性磷酸酶活性較低，比活力均在2.000 U/mg以下，羧酸酯酶、膽堿酯酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶最大活性對應(yīng)的pH值分別為6.5、7.5

4、、7.5、8.0，比活力分別為1.424±0.443 U/mg、1.802±0.907 U/mg、3.970±0.115 U/mg、5.880±0.305 U/mg。
　　影響南極磷蝦中氟遷移的關(guān)鍵酶篩選。通過添加抑制劑的方式來抑制相應(yīng)酶的活性，研究該酶活性抑制情況下磷蝦殼中氟的遷移情況，以氟的遷移作為評價指標，借助顯著性分析，篩選出影響蝦殼中氟遷移的關(guān)鍵作用酶。添加抑制劑后，各酶抑制率均在75％以上。結(jié)果顯示，在檢測到的三大酶類

5、中，水解酶類對蝦殼中氟含量的影響比氧化還原酶類和轉(zhuǎn)移酶類顯著。水解酶類中，除羧酸酯酶外，其余六種酶（羧肽酶A、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、膽堿酯酶、胰蛋白酶、堿性磷酸酶）對蝦殼中氟的含量影響顯著（P＜0.05），其中，羧肽酶A、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶對蝦殼中氟遷移的影響最大，氟的遷移量均在200mg/kg以上，為促進蝦殼中氟遷移的關(guān)鍵酶。目前對南極磷蝦中胰蛋白酶、胃蛋白酶的研究較多，胰凝乳蛋白酶與胰蛋白酶性質(zhì)有相似之處，而南極磷蝦中羧肽酶A

6、的研究較少，因此選擇羧肽酶A進行進一步的研究。
　　對南極磷蝦中影響氟遷移的關(guān)鍵酶—羧肽酶A進行分離純化。南極磷蝦粗酶液經(jīng)40%-70%硫酸銨分級沉淀、HiTrap DEAE FF陰離子交換柱層析、SEC70凝膠過濾柱層析，純化得到一種羧肽酶A，比活力為13.22 U/mg，分子量為75kDa，純化倍數(shù)為5.12，收獲率為36.85%。
　　南極磷蝦羧肽酶 A進行酶學(xué)性質(zhì)研究。結(jié)果表明，南極磷蝦羧肽酶 A活性受溫度、pH值的

7、影響。在溫度范圍4~60℃反應(yīng)條件下，南極磷蝦羧肽酶A均具有酶活性，其最適反應(yīng)溫度為30℃。在 pH值范圍5~10反應(yīng)條件下，南極磷蝦羧肽酶A均具有酶活性，其最適反應(yīng)pH為8.0。南極磷蝦羧肽酶A在低溫環(huán)境下具有較好穩(wěn)定性，4-20℃范圍內(nèi)酶活性保持相對穩(wěn)定。在pH7.0-8.0范圍內(nèi)，南極磷蝦羧肽酶A具有較好穩(wěn)定性，酶活性保持在90%以上。Mg2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+對羧肽酶A有一定激活作用，其中Zn2+作用效果最明顯；Ca