表面活性劑及多糖對(duì)血紅蛋白結(jié)構(gòu)的調(diào)控行為研究.pdf

1、隨著表面活性劑的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，其與蛋白質(zhì)的相互作用被廣泛研究。研究表面活性劑與蛋白質(zhì)的相互作用有助于理解表面活性劑作為蛋白質(zhì)的變性劑和增溶劑的原理，以期達(dá)到其在各領(lǐng)域更好的應(yīng)用。而多糖和蛋白質(zhì)作為天然生物大分子，兩者之間的相互作用對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)具有很大的影響，多糖與蛋白質(zhì)的相互作用常作為對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾的一種手段。此外，蛋白質(zhì)和多糖形成的復(fù)合物表現(xiàn)出的新特性對(duì)開發(fā)新食品具有重大意義。
　　本論文合成了三種不同烷基鏈長(zhǎng)度的

2、季銨鹽型單子表面活性劑:N-十二烷基-N-（2-羥乙基）-N,N-二甲基溴化銨(DHDAB)、N-十四烷基-N-（2-羥乙基）-N,N-二甲基溴化銨(THDAB)和N-十六烷基-N-(2-羥乙基)-N,N-二甲基溴化銨(CHDAB)，并用元素分析和紅外光譜對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了表征。又合成了三種聯(lián)接基團(tuán)長(zhǎng)度不同的季銨鹽型雙子表面活性劑:七亞甲基-1，7-二(N-十六烷基-N,N-二甲基溴化銨)(16-7-16)、八亞甲基-1，8-二(N-十六

3、烷基-N,N-二甲基溴化銨)(16-8-16)和九亞甲基-1，9-二(N-十六烷基-N，N-二甲基溴化銨)(16-9-16)，并用元素分析、紅外光譜和核磁共振等手段對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行表征。采用熱重分析方法研究了六種表面活性劑的分解溫度，結(jié)果表明單子表面活性劑烷基鏈越長(zhǎng)、雙子表面活性劑聯(lián)接基團(tuán)越長(zhǎng)則所需的分解溫度越高。采用電導(dǎo)率法對(duì)六種雙子表面活性劑在不同溫度下(298 K、308 K、318K)的臨界膠束濃度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明單子表面活性劑

4、烷基鏈越長(zhǎng)、雙子表面活性劑聯(lián)接基團(tuán)越長(zhǎng)則臨界膠束濃度越高，且臨界膠束濃度隨著溫度的升高而升高。
　　采用紫外可見光譜法、熒光光譜法（內(nèi)源熒光、同步熒光）、等溫滴定量熱法、圓二色光譜法和Zeta電位測(cè)定方法，研究了單子表面活性劑和雙子表面活性劑與血紅蛋白的相互作用。結(jié)論如下:(1)紫外可見光譜結(jié)果表明單子和雙子表面活性劑均可與血紅蛋白發(fā)生相互作用，且形成血色原。在低濃度范圍內(nèi)單子表面活性劑與血紅蛋白的相互作用隨著碳鏈長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增強(qiáng)

5、，雙子表面活性劑與血紅蛋白的相互作用隨著聯(lián)接基團(tuán)碳鏈長(zhǎng)度的增加而增強(qiáng)。(2)內(nèi)源熒光光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明表面活性劑對(duì)血紅蛋白的熒光有增強(qiáng)作用，且熒光增強(qiáng)強(qiáng)度隨著單子表面活性劑碳鏈長(zhǎng)度的增加和雙子表面活性劑聯(lián)接基團(tuán)長(zhǎng)度的增加而增大。且pH和溫度對(duì)相互作用都有不同程度的影響。(3)同步熒光光譜結(jié)果表明血紅蛋白的熒光主要來源于色氨酸殘基，表面活性劑的疏水鏈插入血紅蛋白的疏水腔內(nèi)使得蛋白結(jié)構(gòu)變松散熒光增強(qiáng)。(4)圓二色光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明表面活性劑使得

6、血紅蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)變疏松，α-螺旋結(jié)構(gòu)減少。在低濃度時(shí)單子表面活性劑對(duì)血紅蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響為CHDAB＞THDAB＞DHDAB，在高濃度時(shí)為DHDAB＞THDAB＞CHDAB。在低濃度時(shí)雙子表面活性劑對(duì)血紅蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響為16-9-16＞16-8-16＞16-7-16，在較高濃度時(shí)為16-7-16＞16-8-16＞16-9-16。在相同濃度條件下，單子表面活性劑對(duì)血紅蛋白結(jié)構(gòu)的影響遠(yuǎn)高于雙子表面活性劑對(duì)血紅蛋白結(jié)構(gòu)的影響。(5)等溫

7、滴定量熱實(shí)驗(yàn)和Zeta電位測(cè)定結(jié)果表明靜電相互作用和疏水相互作用為驅(qū)動(dòng)表面活性劑-血紅蛋白相互作用的主要作用力。
　　采用濁度分析實(shí)驗(yàn)、粒徑測(cè)定實(shí)驗(yàn)、紫外光譜實(shí)驗(yàn)、熒光光譜實(shí)驗(yàn)和紅外光譜實(shí)驗(yàn)，研究了卡拉膠與血紅蛋白的相互作用。得出結(jié)論如下:(1)通過測(cè)定不同pH條件下κ-卡拉膠-血紅蛋白復(fù)合溶液的濁度，可將其濁度-pH曲線分為四個(gè)區(qū)域1:共溶區(qū)域;2:可溶性復(fù)合物區(qū)域，3:不可溶性復(fù)合物區(qū)域;4:可溶性復(fù)合物區(qū)域。(2)蛋白質(zhì)多糖

8、的配比和總濃度對(duì)這四個(gè)區(qū)域的劃分有影響:當(dāng)固定蛋白質(zhì)和多糖的比例不變時(shí)，總濃度越高，形成的不可溶性復(fù)合物越多，且不可溶復(fù)合物區(qū)域向高pH方向移動(dòng);當(dāng)固定蛋白質(zhì)和多糖的總濃度不變時(shí)，四個(gè)區(qū)域均隨著蛋白質(zhì)比例的增大向低pH值方向移動(dòng)，且處于低pH的第四個(gè)區(qū)域（可溶性復(fù)合物區(qū)域）消失不見。(3)通過粒徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了濁度實(shí)驗(yàn)中四個(gè)區(qū)域的存在，且通過紫外光譜和熒光光譜實(shí)驗(yàn)研究了血紅蛋白結(jié)構(gòu)的變化。(4)測(cè)定了血紅蛋白、κ-卡拉膠和κ-卡拉膠-血