黄芩糖苷酶的分离纯化、性质及应用研究

论文摘要

糖苷酶即糖苷水解酶,是一类以内切或外切方式水解各种含糖化合物中的糖苷键,生成单糖、寡糖或糖复合物的酶。它在自然界广有分布,对于维持生物体基本功能有着重要的意义。作为一种催化合成新型糖苷类化合物的工具酶,糖苷酶具有催化效率高、稳定性强、耐特殊条件、工业适应性强、价格适宜等特性,可以降低成本,提高产率,改进产品质量。黄芩糖苷酶能降解黄芩苷得到苷元黄芩素和葡萄糖醛酸,苷元的生物利用率高且具有更理想的生物活性,利用酶解的方法得到新的生物活性物质且反应温和、简便、环保、高效,成为研究的新热点。本课题建立了黄芩糖苷酶的提取、分离、纯化生产工艺路线,建立了该酶的活性检测方法,研究了该酶的固定化技术和应用。将原料粉碎、提取、透析、DEAE-sephacel离子交换层析、G-200凝胶柱层析从中分离得到了酶组分,分别经HPLC和醋酸纤维素薄膜电泳检测其为单一组分;获得比活力为1295.33 U/mg的纯酶,活力回收率为57.12%;建立了以黄芩素为产物的酶活力检测方法,平均回收率为100.7%;用Linewear-Burk作图法求得该酶对黄芩苷的动力学常数Km值为57.4mmol/L;该酶最适pH值为5.8:最适温度为45℃;最适离子浓度为0.4～1mol/L;最适底物浓度为40mmol/L;酶浓度与反应速度呈良好的线性关系;该酶非还原态的相对分子质量约为230kD;用SDS-PAGE电泳测得该酶还原态的相对分子质量约为55kD,初步确定该酶是由4个55kD的亚基组成的四聚体,用等电聚焦电泳（IEF）测得其等电点（pI）约为5.4,用CD圆二色谱分析其二级结构,其中β-转角和无规卷曲所占比例稍高,分别采用海藻酸钠和明胶两种材料制得固定化酶,并研究其固定化酶的性质和应用。海藻酸钠固定化糖苷酶,最适温度为55℃,最适pH值为6.4。明胶固定化糖苷酶,最适温度为47℃,最适pH值为6.2。同时研究了该酶对橙皮苷的水解能力,结果表明不能将其水解。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1 糖苷酶的分类及折叠方式
• 2 糖苷酶的作用机理
• 3 糖苷酶的活性位点及其结构特征
• 4 糖苷酶的检测方法
• 5 植物糖苷酶的生理学作用
• 6 糖苷酶的研究进展
• 7 黄芩苷及黄芩素
• 8 本课题待解决的问题
• 第二章 酶的分离与纯化
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第三章 酶学性质研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第四章 酶的应用研究
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第五章 课题总结及展望
• 1 课题总结
• 2 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表