蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的分離純化及酶學(xué)性質(zhì)和功能基團(tuán)研究.pdf

1、β-葡萄糖苷酶（β-D-glucopyranoside glucohydrolases, E.C.3.2.1.21）存在于多種生物體中，能夠水解糖苷結(jié)合物并釋放出非還原末端葡萄糖殘基，包括葡萄糖苷，1-O-葡萄糖酯和寡糖。在植物、動(dòng)物和微生物中發(fā)揮著一系列功能，包括植物的木質(zhì)化，細(xì)胞壁寡糖的分解代謝、防御、植物激素共價(jià)激活、香氣成分釋放以及植物-微生物和植物-昆蟲的相互作用，動(dòng)物中糖脂和外源葡萄糖苷的分解、微生物中的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化等。應(yīng)用于

2、食品、農(nóng)業(yè)和能源等多種領(lǐng)域，特別在食品風(fēng)味中，β-葡萄糖苷酶促進(jìn)酒類、果汁與茶葉的增香作用，該酶通過生物精煉工藝將纖維素轉(zhuǎn)化為可持續(xù)生產(chǎn)液體燃料和化學(xué)產(chǎn)品原料，此外還與糖苷類香料前體結(jié)合能夠作為天然香料，為新品種天然香料提供新的領(lǐng)域。
　　該酶在植物界中具有最廣泛的生物學(xué)功能，蘆薈分布廣泛，且含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值，在食品、醫(yī)療以及化妝品領(lǐng)域的發(fā)展較為成熟，而大部分蘆薈葉皮作為加工副產(chǎn)物被丟棄，本課題以蘆薈葉皮為材料分離純化

3、β-葡萄糖苷酶，并對(duì)其酶學(xué)性質(zhì)和功能基團(tuán)進(jìn)行研究，為獲得β-葡萄糖苷酶提供新的途徑，有效緩解資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，為進(jìn)一步探索多種應(yīng)用功能提供理論基礎(chǔ)。
　　1.蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的分離純化
　　將新鮮庫拉索蘆薈葉皮洗凈后經(jīng)檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液勻漿抽提、硫酸銨分級(jí)沉淀后透析、DEAE-Sepharose fast flow層析和Superdex-200 prep grade層析，獲得電泳純的β-葡萄糖苷酶樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得

4、知：該酶的回收率為9.87％，純化倍數(shù)為328.27，酶比活力為98.48 U/mg。
　　2.蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的酶學(xué)性質(zhì)
　　蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的全酶分子質(zhì)量約為69.7 kD，亞基分子質(zhì)量約為69.3 kD，由此推測(cè)該酶由單亞基構(gòu)成。最適反應(yīng)pH值和溫度分別是5.0和40℃，在4℃、pH5.0～8.0及20～30℃穩(wěn)定性較好，最適反應(yīng)條件下對(duì)底物pNPG的米氏常數(shù)Km值2.21 mmol/L，Vmax為1.38

5、1μmol/min·L。
　　3.不同金屬離子、化合物和有機(jī)溶劑對(duì)蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的影響
　　乙醇、抗壞血酸、Mn2+、K+表現(xiàn)較強(qiáng)的激活作用；SDS、Cu2+表現(xiàn)較強(qiáng)的抑制作用；Cd2+、Co2+、Ba2+、Ca2+表現(xiàn)較弱的抑制作用；甲醇、EDTA、Zn2+均表現(xiàn)雙重作用；異丙醇、尿素、草酸、Mg2+、Li+無顯著影響。
　　4.蘆薈葉皮β-葡萄糖苷酶的功能基團(tuán)
　　通過不同濃度的化學(xué)修飾劑對(duì)蘆薈葉皮β