光譜法研究木瓜酶與表面活性劑的相互作用.pdf

1、本文針對從廣西特色資源番木瓜中提取的木瓜酶，采用紫外、熒光、拉曼、圓二色等光譜技術(shù)研究了陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、陰離子型表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)、非離子型表面活性劑聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯(Tween-80)等三種不同類型表面活性劑對木瓜酶酶活力、水解動力學(xué)和構(gòu)象的影響，主要研究結(jié)果如下。
　　 1、表面活性劑對木瓜酶酶活力的影響：(1)CTAB對木瓜酶酶活力的影響，在所考察的三種pH值和

2、CTAB濃度范圍內(nèi)，CTAB對木瓜酶酶活力均有明顯增強(qiáng)作用，在一特定CTAB濃度，木瓜酶酶活力出現(xiàn)最大值，這種增強(qiáng)作用與CTAB濃度和pH有關(guān)。隨著pH值增大，酶活力最大值處對應(yīng)的CTAB濃度減?。╬H=6.30、8.00、9.50木瓜酶酶活力最大時對應(yīng)的CTAB濃度分別為1.5、1.0、0.5mmol·L-1），pH對CTAB增強(qiáng)木瓜酶酶活的影響順序?yàn)椋簆H8.00＞pH6.30＞pH9.50。(2)SDS對木瓜酶酶活力的影響與pH有

3、關(guān)，pH9.50時，SDS對木瓜酶酶活力產(chǎn)生抑制作用；pH8.00時，SDS對木瓜酶酶活力有增強(qiáng)作用；pH6.30時，除了在其CMC時木瓜酶酶活力得到增強(qiáng)外，其它濃度下SDS對木瓜酶酶活力沒有影響。(3)Tween-80對木瓜酶酶活力的影響，Tween-80總體上對木瓜酶酶活力有抑制作用，而且隨著濃度的增大，Tween-80對酶活力抑制作用增強(qiáng)，pH的影響大小順序?yàn)椋簆H9.50＞pH8.00＞pH6.30。
　　 2、表面活性

4、劑對木瓜酶水解酪蛋白反應(yīng)的影響：CTAB對木瓜酶水解酪蛋白反應(yīng)有促進(jìn)作用，SDS對木瓜酶水解酪蛋白反應(yīng)則有較強(qiáng)的抑制作用，Tween-80對木瓜酶水解酪蛋白反應(yīng)有一定的抑制作用。木瓜酶水解酪蛋白反應(yīng)的米氏常數(shù)Km(37℃)大小順序?yàn)椋篕m(papain-CTAB)＞Km(papain)＞Km(papain-Tween-80)＞Km(papain-SDS)。
　　 3、熒光光譜表征。(1)表面活性劑對木瓜酶熒光強(qiáng)度的影響：CTAB

5、使木瓜酶熒光強(qiáng)度增強(qiáng)；SDS對木瓜酶的熒光強(qiáng)度有猝滅作用；Tween-80對木瓜酶的熒光強(qiáng)度的影響與其濃度有關(guān)，當(dāng)CTween-80濃度分別為0.1CMC、1CMC時，Tween-80對木瓜酶的熒光有增強(qiáng)作用，當(dāng)濃度大于1CMC后，Tween-80對木瓜酶的熒光有猝滅作用。(2)表面活性劑對木瓜酶熒光峰位置的影響：CTAB使木瓜酶的熒光峰紅移；SDS對木瓜酶熒光峰位置的影響與其濃度有關(guān)，當(dāng)CSDS=0.1CMC時，SDS使木瓜酶熒光峰紅

6、移，而當(dāng)CSDs≥1CMC后則發(fā)生藍(lán)移；Tween-80對木瓜酶熒光峰位置的影響與其濃度有關(guān)，當(dāng)CTween-80濃度分別為0.1CMC、1CMC時，Tween-80使木瓜酶的熒光峰發(fā)生紅移，CTween-80＞1CMC后，木瓜酶的熒光峰位置稍有藍(lán)移。
　　 4、拉曼光譜表征。(1)表面活性劑對木瓜酶二級結(jié)構(gòu)的影響：木瓜酶的構(gòu)象以β-折疊和無規(guī)卷曲為主，α-螺旋和回轉(zhuǎn)構(gòu)象的含量較少；CTAB的加入使木瓜酶的α-螺旋構(gòu)象含量增加，

7、回轉(zhuǎn)構(gòu)象消失；SDS、Tween-80則使木瓜酶的α-螺旋和回轉(zhuǎn)構(gòu)象含量有所增加，而β-折疊和無規(guī)卷曲構(gòu)象含量減少。(2)表面活性劑對木瓜酶三級結(jié)構(gòu)的影響：木瓜酶中所有19個酪氨酸都處于暴露狀態(tài)；加入CTAB后，16個酪氨酸處于暴露狀態(tài)，3個處于埋藏狀態(tài)；而加入SDS和Tween-80后，木瓜酶的酪氨酸處于埋藏狀態(tài)；CTAB和 Tween-80使木瓜酶的色氨酸趨于暴露狀態(tài)，而SDS則使色氨酸埋藏；木瓜酶的C-S-S-C構(gòu)象為扭曲—扭曲—

8、扭曲、扭曲—扭曲—反式，CTAB，SDS和Tween-80均使其構(gòu)象除了扭曲—扭曲—扭曲、扭曲—扭曲—反式構(gòu)象外，增加了反式—扭曲—反式構(gòu)象。
　　 5、圓二色(CD)表征。(1)CTAB對木瓜酶二級結(jié)構(gòu)的影響：當(dāng)CCTAB≤2.5mmol·L-1時，木瓜酶的α-螺旋構(gòu)型含量隨濃度的增大而增大，β-折疊構(gòu)型含量隨濃度增加先減小后增大，在1.5mmol·L-1(約1CMC)處出現(xiàn)極小值；回轉(zhuǎn)構(gòu)型含量基本上隨濃度增大而減小，無定形構(gòu)

9、型含量則隨濃度增大先增大后減小，在1.5mmol·L-1處出現(xiàn)極大值。當(dāng)CCTAB＞2.5mmol·L-1后，CTAB對木瓜酶的有序結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生破壞作用。(2)SDS對木瓜酶二級構(gòu)象的影響：當(dāng)CSDS＜1CMC，木瓜酶的α-螺旋、β-折疊、回轉(zhuǎn)等有序結(jié)構(gòu)的含量減少而無定形結(jié)構(gòu)含量增加。當(dāng)CSDs≥1CMC后，木瓜酶的α-螺旋、β-折疊構(gòu)型含量有所增加，回轉(zhuǎn)、無定形構(gòu)型含量則有所減少。(3)Tween-80對木瓜酶二級構(gòu)象的影響：當(dāng)CTwe