热、乙醇对枯草杆菌芽孢皮层裂解酶活力及结构的作用

论文摘要

乙醇协同热处理（60-80℃）能够杀灭芽孢,而热能够影响酶活力,高浓度乙醇能够钝化酶活力。所以推测,热和乙醇协同作用能够杀灭芽孢的原因很可能是其钝化了皮层裂解酶。因此,本文主要从热、乙醇以及乙醇结合热对枯草杆菌芽孢皮层裂解酶活力的影响,通过紫外吸收光谱、荧光光谱和傅立叶变换红外光谱等研究皮层裂解酶的结构变化,探讨热结合乙醇杀灭芽孢的机理。主要研究结果如下:对枯草杆菌芽孢皮层裂解酶进行热处理发现,皮层裂解酶最佳酶活为40℃,80℃使酶基本失活。紫外吸收光谱显示皮层裂解酶在280 nm左右出现吸收峰,且吸收强度均有不同,这与皮层裂解酶内的Trp残基和Tyr残基变化有关。荧光光谱显示,随着温度的增加,发射峰出现红移,并产生荧光热猝灭现象。当温度为40°C时,红移程度较小,三级结构相对稳定。当温度为80℃时,红移程度最大,三级结构最不稳定。热处理皮层裂解酶的红外光谱中,皮层裂解酶主要以β-转角为主,其次是β-折叠,α-螺旋和无规卷曲的含量较低。当温度范围在4-30℃时,α-螺旋含量和β-折叠随温度的升高几乎不变,二级结构含量变化较小,二级结构相对稳定。当温度为40℃时,β-折叠含量增加,其酶活力在这个条件下最好。当温度为80℃时,β-折叠含量最低,酶活力基本失活,二级结构最不稳定。因此推断皮层裂解酶的活力中心可能位于β-折叠结构中。温度越高,酶活力越低,二级结构中的β-折叠结构变化程度越大,二级结构越不稳定。对枯草杆菌芽孢皮层裂解酶进行乙醇处理发现,随着乙醇浓度的增大,皮层裂解酶β-转角含量呈现上升趋势,α-螺旋含量和β-折叠含量下降较为明显,无规卷曲含量变化则较小,乙醇使得皮层裂解酶的二级结构发生一定程度的改变。荧光最大发射波长λmax红移4 nm,表明皮层裂解酶三级结构发生改变。皮层裂解酶的二、三级结构的改变与酶活力的变化存在密切的关系,但是并非线性关系。巯基含量变化表明皮层裂解酶表面自由基作用形成新的的二硫键。未经乙醇处理的皮层裂解酶的吸热峰72.72℃,乙醇浓度处理后的皮层裂解酶,吸收峰峰形较宽,波动较大。乙醇协同热处理对枯草杆菌芽孢皮层裂解酶活力及结构影响发现,皮层裂解酶在30%和75%的乙醇溶液中的最适温度为30℃。温度越高,酶活力下降越快,钝化效果越明显。当温度为80℃时,皮层裂解酶基本失活。荧光光谱显示30%和75%乙醇协同温度处理得皮层裂解酶发生明显的红移,三级结构发生变化,表明乙醇协同热处理能够使得皮层裂解酶钝化,并改变皮层裂解酶的三级结构。二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲含量变化说明,不同浓度乙醇结合温度处理后的皮层裂解酶二级结构发生变化。本文研究结果表明,单独的热处理和乙醇处理,均能够改变皮层裂解酶的二、三级结构,却无法迅速钝化酶活力,而乙醇协同热处理能够快速钝化皮层裂解酶,改变皮层裂解酶的二、三级结构。揭示了乙醇协同热处理杀灭芽孢的机理,有利于其在食品工业中杀菌保鲜的应用。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曾朝玮

导师: 章中

关键词: 枯草芽孢杆菌,皮层裂解酶,乙醇,热处理,活力,结构

来源: 宁夏大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 宁夏大学

分类号: TS201.3

DOI: 10.27257/d.cnki.gnxhc.2019.000050

总页数: 56

文件大小: 4737K

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