動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)聚半乳糖醛酸酶活性與構(gòu)象的影響.pdf

1、動(dòng)態(tài)高壓微射流是一種新興技術(shù),可以對(duì)物料進(jìn)行高速剪切,氣穴作用等,其工作壓力最高可達(dá)200 MPa。聚半乳糖醛酸酶(PG)屬于果膠酶家族的一員,果膠是植物細(xì)胞壁中的一種結(jié)構(gòu)性多糖,而PG主要是水解組成果膠酸的D-半乳糖醛酸α-1,4-糖苷鍵,從而降解植物組織。其組織軟化功能在食品工業(yè)中的果汁提取和澄清中得到廣泛使用。本課題通過(guò)酶活測(cè)定、圓二色譜、紫外吸收光譜和游離巰基與巰基總量的測(cè)定來(lái)研究動(dòng)態(tài)高壓微射流對(duì)PG酶活性和構(gòu)象的影響,同時(shí)研究

2、了熱、金屬離子和乙醇對(duì)PG酶的影響,揭示了PG酶活性與構(gòu)象間存在著的一定的關(guān)聯(lián)性。
　　 通過(guò)動(dòng)態(tài)高壓微射流對(duì)PG酶進(jìn)行處理,研究了PG酶活性與構(gòu)象之間的關(guān)系。PG酶的最適宜反應(yīng)溫度為50℃。DHPM處理降低了PG酶的活性,降低后的酶活性在76.5％-94.5％。經(jīng)過(guò)DHPM處理后的PG酶的構(gòu)象分析顯示PG酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)的β-折疊含量降低了,同時(shí)PG酶分子結(jié)構(gòu)更為“松散”。其活性變化與β-折疊含量的變化呈一定程度的正相關(guān),但不是簡(jiǎn)

3、單的線性相關(guān)。原來(lái)包埋在分子內(nèi)部的Trp和Tyr殘基部分暴露出來(lái),分子表面的二硫鍵被打斷形成巰基,但從分子整體來(lái)看,新的二硫鍵形成的量要多于被打斷的量。
　　 通過(guò)熱和動(dòng)態(tài)高壓微射流對(duì)PG酶進(jìn)行處理,在50℃下保溫半小時(shí)的酶活性最大,在其他溫度下保溫半小時(shí)的酶活性均有所降低,而在70℃下保溫半小時(shí)的酶相對(duì)活性只有39.2％。在不同的溫度下處理后的PG酶經(jīng)過(guò)DHPM處理后的酶活性的降低程度比單獨(dú)經(jīng)過(guò)DHPM處理后的酶活性降低程度要

4、大,這說(shuō)明熱與動(dòng)態(tài)高壓微射流協(xié)同處理的效果要好過(guò)單獨(dú)熱處理或是單獨(dú)DHPM處理。PG酶的溫控曲線明確表現(xiàn)出了PG酶的變性溫度在60-65℃之間。從本實(shí)驗(yàn)可以看出,PG酶對(duì)溫度還是敏感的,尤其是高溫。
　　 一些金屬離子對(duì)PG酶起激活作用,一些起抑制作用,還有一些對(duì)酶活性沒(méi)有明顯影響。在本實(shí)驗(yàn)中,Ca2+、Ba2+、Zn2+、Mg2+對(duì)PG酶的酶活力有抑制作用,Mn2+對(duì)PG酶有激活作用。Na+對(duì)酶活力沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的影響,不過(guò)他

5、們的機(jī)理不盡相同。而DHPM處理對(duì)這一結(jié)果沒(méi)有產(chǎn)生較大的影響。除了Mn2+,Mn2+對(duì)經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)高壓微射流處理的PG酶沒(méi)有激活作用。Ca2+、Ba2+、Na+、Zn2+、Mn2+、Mg2+均沒(méi)有對(duì)PG酶的溫控曲線產(chǎn)生較大的影響。
　　 本實(shí)驗(yàn)還研究了乙醇(20％)對(duì)PG酶活性與構(gòu)象的影響。PG酶在20％的乙醇溶液中活性降低了,只有未加乙醇的PG酶活性的75％。隨著時(shí)間的增加,酶的活性隨之降低,24 h后,酶的活性降低幅度增大,而2