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非水介质中漆酶催化酚类化合物特性及产物抗氧化活性研究

作　者: 郭盼
导　师: 马惠玲
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 野生动植物保护与利用
关键词: 非水介质 漆酶 酚类聚合 酶动力学 抗氧化活性 产物分析
分类号: Q814
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


现代酶学研究发现,在非水介质中酶可能表现出较水介质中更高的催化活性并且具有全新的性质,有利于制备新型功能型化合物。本研究以白腐菌漆酶为试材,以咖啡酸和阿魏酸为模式底物,于10种有机溶剂的非水反应介质中进行体外酶促氧化试验。研究了不同非水介质对酶促氧化反应的影响规律,分析氧化产物的理化性质、稳定性及其抗氧化活性,进行了氧化产物的组分分析和质谱鉴定。得出如下结果:（1）以咖啡酸和阿魏酸为底物,漆酶催化的最佳反应条件为:pH值分别5.15和4.85;温度均30℃;底物浓度分别8mmol/L和5mmol/L;酶浓度分别为0.05U/mL和0.025U/mL。（2）以10种有机溶剂的不同混水比例二相介质反应得出,低体积分数的亲水溶剂和高体积分数的疏水溶剂对酶促反应具有促进的作用。漆酶催化咖啡酸的最适反应介质为40%甲醇,92%正己烷;催化咖啡酸的最适反应介质为40%甲醇,92%的异辛烷。（3）咖啡酸和阿魏酸氧化产物的最大吸收波长分别为366nm和372nm。咖啡酸氧化产物具有较强的热稳定性,对光不敏感;阿魏酸氧化产物热稳定性差,对光敏感,应低温避光保存。（4）用DPPH,FRAP和还原力测定法测定咖啡酸和阿魏酸及其氧化产物的抗氧化活性,结果表明:DPPH和FRAP法的测定结果基本一致,酚类底物在疏水介质中生成的氧化产物抗氧化活性相对较高,咖啡酸在92%的正己烷,阿魏酸在92%异辛烷中的产物活性最高。最大清除率可达到85.4%,IC50最小值0.049mmol/L;还原力测定结果为酚类底物的抗氧化能力远远大于氧化产物。另外,咖啡酸及其氧化产物的抗氧化活性明显强于阿魏酸。（5）对氧化产物进行HPLC及HPLC/MS分析,可知咖啡酸氧化生成4种产物,主要推测为咖啡酸二聚体(C18H14O8),四聚体(C36H28O16)以及无法推测出结构的多聚体。阿魏酸氧化生成2种氧化产物,主要推测为阿魏酸二聚体(C20H18O8)和三聚体(C30H26O12)。抗氧化活性高的产物中以低聚物为主。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 文献综述  10-18
  1.1 本研究的立题依据  10
  1.2 非水介质中酶催化技术的发展与应用概述  10-12
    1.2.1 简介  10-11
    1.2.2 非水介质中酶催化的优点  11
    1.2.3 水对非水介质中酶催化的影响  11-12
    1.2.4 有机溶剂对非水介质中酶催化的影响  12
  1.3 植物多酚研究概述  12-13
    1.3.1 植物多酚的定义及分类  12
    1.3.2 植物多酚的生物活性  12-13
  1.4 漆酶的研究进展  13-17
    1.4.1 漆酶的一般性质  13-14
    1.4.2 漆酶对酚类物质的催化氧化研究  14
    1.4.3 漆酶的应用  14-16
    1.4.4 非水介质中漆酶的研究进展  16-17
  1.5 本研究的目的、意义和内容  17-18
    1.5.1 目的意义  17
    1.5.2 研究内容  17-18
第二章 研究方法  18-23
  2.1 试验材料  18
  2.2 仪器与试剂  18
    2.2.1 主要仪器  18
    2.2.2 主要试剂  18
  2.3 方法  18-23
    2.3.1 漆酶作用于咖啡酸和阿魏酸模式底物的最佳催化条件  18-19
    2.3.2 不同非水介质对酶促反应的影响及动力学参数的测定  19-20
    2.3.3 氧化产物的稳定性研究  20
    2.3.4 氧化产物抗氧化活性测定  20-22
    2.3.5 酚类氧化产物HPLC 分析  22
    2.3.6 酚类氧化产物HPLC/MS 分析  22-23
第三章 结果与分析  23-44
  3.1 反应条件对漆酶催化咖啡酸和阿魏酸氧化活性的影响  23
    3.1.1 氧化产物的特征吸收值  23
    3.1.2 漆酶作用最适反应条件的选择  23
  3.2 不同非水介质对漆酶催化活性的影响及其动力学参数的测定  23-29
    3.2.1 不同非水溶剂对漆酶催化活性的影响规律  23-26
    3.2.2 不同非水介质对漆酶动力学参数的影响  26-28
    3.2.3 非水介质对漆酶催化活性的影响  28-29
  3.3 氧化产物的稳定性研究  29
    3.3.1 温度对氧化产物的影响  29
    3.3.2 时间对氧化产物的影响  29
    3.3.3 光对氧化产物的影响  29
  3.4 氧化产物的抗氧化性研究  29-34
    3.4.1 清除DPPH 自由基测定抗氧化性  29-32
    3.4.2 FRAP 法测定总抗氧化活性  32-33
    3.4.3 氧化产物还原力的测定  33-34
    3.4.4 小结  34
  3.5 氧化产物的HPLC 分析  34-39
    3.5.1 波长选择  34-35
    3.5.2 标准样品的测定  35
    3.5.3 线性关系考察  35
    3.5.4 氧化产物的HPLC 分析  35-39
    3.5.5 小结  39
  3.6 氧化产物的HPLC/MS 分析  39-44
    3.6.1 咖啡酸和阿魏酸的结构  39-40
    3.6.2 咖啡酸氧化产物的HPLC/MS 分析  40-42
    3.6.3 阿魏酸氧化产物的HPLC/MS 分析  42-44
第四章 讨论和结论  44-48
  4.1 讨论  44-46
    4.1.1 不同非水介质对酶促氧化反应的影响  44
    4.1.2 氧化产物的抗氧化活性评价  44-45
    4.1.3 HPLC 及HPLC/MS 法对酚类氧化产物分析  45
    4.1.4 非水介质中酚类低聚物的研究展望  45-46
  4.2 结论  46-48
参考文献  48-52
致谢  52-53
作者简介  53

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中图分类: > 生物科学 > 生物工程学（生物技术） > 酶工程
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