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莜麦中α-淀粉酶抑制剂的分离纯化与性质研究

作　者: 闫永飞
导　师: 石亚伟
学　校: 山西大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: α-淀粉酶抑制剂 纯化 胰蛋白酶抑制剂 抗真菌活性 几丁质酶
分类号: S512.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


α-淀粉酶抑制剂(α-amylase inhibitor,α-AI)属于糖苷水解酶抑制剂的一种,在大多植物种子的胚乳中都有存在,并且其含量与淀粉含量成正比,淀粉含量越高,a-淀粉酶抑制剂的含量就越高。目前已知的α-AI主要来源于植物、微生物以及人工合成等途径。天然植物资源中的α-淀粉酶抑制剂以其来源广泛、对环境的污染程度小、副作用弱而成为人们关注的热点。本文从小杂粮作物莜麦种子中,去壳粉碎,经4℃丙酮脱脂、30%-60%硫酸铵分级沉淀、Q-Sepharose fast flow柱层析、Heparin-Sepharose fast flow柱层析以及Sephacryl-200凝胶柱层析,获得电泳纯的α-淀粉酶抑制剂,纯化倍数达41.30,得率1.23%。经Superosel2凝胶分子排阻层析对获得的莜麦淀粉酶抑制剂进行天然分子量的测定,比照SDS-PAGE结果,可知它是以单体形式存在的,相对分子量为23.76kD。对该α-淀粉酶抑制剂的巯基基团数目的测定,揭示该α-淀粉酶抑制剂含有15个巯基基团,其中形成约为4对分子内的二硫键。在对莜麦α-淀粉酶抑制剂的性质分析中,揭示其不仅可以抑制α-淀粉酶的活性,还可以抑制胰蛋白酶的活性,是一种双功能抑制剂,并且该抑制剂还具有抗真菌的活性(几丁质酶活性)。电泳纯的莜麦α-淀粉酶抑制剂的α-淀粉酶抑制的比活力为26.43IU/mg,反应的最适温度为40℃,最适pH值为pH8.0,pH稳定范围在6.0-10.0,温度耐受性强,100℃保温半小时仍可以保留50%抑制活性,其属于竞争性抑制类型。对其胰蛋白酶抑制剂活性的分析,揭示其电泳纯蛋白的比活力为16.13 IU/mg,在25-55℃间受温度影响较小,65℃保温半小时,仍可保留50%以上的活力,反应的最适温度为45℃,pH稳定范围为5.0-10.0,最适pH值为pH8.0,属竞争性抑制类型,抑制活性低于典型胰蛋白酶抑制。利用实验室保存的白腐菌(Trametessp.SQ01),毛壳菌(Chaetomiaceae)、红曲霉(Monascuspurpureus)真菌菌菌种进行抗真菌活性的研究,结果发现该抑制剂对白腐菌(Trametessp.SQ01)的菌丝生长的抑制现象最为明显,最小抑制浓度为30μg/mL；对红曲霉(Monascuspurpureus)的抑制现象不明显；其几丁质酶活性分析,揭示反应的最适温度为45℃,在55℃以下保留几丁质酶活性的80%,最适pH值为5.0,在pH2.0-8.0间具有稳定的酶活性,1mM金属离子Mn2+明显提高几丁质酶活性。

全文目录


摘要  8-10Abstract  10-12第一章 文献综述  12-29  1.1 α-淀粉酶抑制剂的概述  12-16    1.1.1 粮食作物中的α-淀粉酶抑制剂  12-13    1.1.2 微生物中α-淀粉酶抑制剂  13-14    1.1.3 中草药来源的α-淀粉酶抑制剂  14-15    1.1.4 人工合成的α-淀粉酶抑制剂  15-16  1.2 α-淀粉酶抑制剂的分类  16-24    1.2.1 类凝集素型抑制剂  17-18    1.2.2 Knottin型抑制剂  18-19    1.2.3 谷物类α-淀粉酶抑制剂  19-20    1.2.4 类kunitz型α-淀粉酶抑制剂  20-21    1.2.5 类甜味蛋白抑制剂  21-22    1.2.6 类γ-嘌呤硫素型抑制剂  22-24  1.3 α-淀粉酶抑制剂的应用前景  24-25  1.4 本文的研究目的和意义  25-26  参考文献  26-29第二章 莜麦中α-淀粉酶抑制剂的分离纯化与活性分析  29-40  2.1 引言  29  2.2 材料与方法  29-32    2.2.1 实验材料  29-30    2.2.2 主要仪器  30    2.2.3 实验方法  30-32  2.3 结果与讨论  32-36    2.3.1 α -淀粉酶抑制剂的分离纯化  32    2.3.2 α-淀粉酶抑制剂分子量的测定  32-34    2.3.3 α-淀粉酶抑制剂巯基数的测定  34    2.3.4 α-淀粉酶抑制剂的活性测定  34    2.3.5 pH对抑制活力的影响  34-35    2.3.6 温度对抑制活力的影响  35    2.3.7 α-淀粉酶抑制剂动力学参数的测定  35-36  2.4 小结  36-37  参考文献  37-40第三章 莜麦α-淀粉酶抑制剂的胰蛋白酶抑制剂活性分析  40-48  3.1 引言  40  3.2 材料与方法  40-42    3.2.1 实验材料与主要仪器  40    3.2.2 实验方法  40-42  3.3 结果与讨论  42-46    3.3.1 莜麦淀粉酶抑制剂的胰蛋白酶抑制剂的活性测定  42-43    3.3.2 pH对抑制活力的影响  43-44    3.3.3 温度对抑制活力的影响  44    3.3.4 胰蛋白酶抑制剂动力学参数的测定  44-46  3.3 小结  46-47  参考文献  47-48第四章 莜麦α-淀粉酶抑制剂抗真菌活性分析  48-55  4.1 引言  48-49  4.2 材料与方法  49-50    4.2.1 实验材料  49    4.2.2 实验方法  49-50  4.3 结果与讨论  50-53    4.3.1 α -淀粉酶抑制剂的抗真菌活性的鉴定  50-51    4.3.2 α-淀粉酶抑制剂的几丁质酶活性的最适温度的测定  51    4.3.3 α-淀粉酶抑制剂的几丁质酶活性的最适pH值的测定  51-52    4.3.4 金属离子对α-淀粉酶抑制剂的几丁质酶活性的影响  52-53  4.4 小结  53  参考文献  53-55致谢  55-56个人简况及联系方式  56-58发表论文情况  58-59

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 燕麦
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