小麦芽木聚糖内切酶的纯化鉴定及对小麦源阿拉伯木聚糖的降解特性
发布时间：2021-09-17 08:54
小麦及小麦芽是啤酒酿造的传统原料,AX是小麦和小麦芽中主要的NSP。在啤酒生产过程中,AX的分子大小和含量对麦汁和啤酒的粘度、浊度、过滤速度、发泡特性等有重要影响。β-1,4-木聚糖内切酶是最重要的AX降解酶。本文研究了小麦芽中β-1,4-木聚糖内切酶的酶学性质（最适pH、最适温度、pH稳定性、温度稳定性及金属离子对其活性的影响）,对小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶进行了分离纯化,蛋白质组学鉴定,并研究了纯化酶对小麦源AX的降解作用。研究结果如下:（1）β-1,4-木聚糖内切酶的最适pH值是5.5-6.0;在pH4.5、5.5和6.5条件下,保温30、50、60min十分稳定;最适温度为40℃-45℃,失活温度为75℃;在20℃和40℃条件下,β-1,4-木聚糖内切酶保温120min十分稳定,但在50℃下保温60min,酶活力仅为43.91%,在55℃和60℃下表现出较高的热敏感性;在10mM/L的浓度下,Cu2+,Ag+和EDTA对酶活力有强烈的抑制作用;Ca2+,Mg2+和Mn2+
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木聚糖酶的作用位点
小麦芽木聚糖内切酶的纯化鉴定及对小麦源阿拉伯木聚糖的降解特性32研究了小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶在40℃，pH4.5，5.5和6.5条件下的稳定性，图4展示了研究结果。图4A显示小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下，保温30min后酶活力没有显著性的变化（p<0.05），此后酶活力缓慢下降。保温60min后，相对酶活下降到73.61%。表明β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下，保温30min内非常稳定，30～60min内相对稳定。与β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下相比，该酶在pH5.5条件下更稳定（图4B），随着保温时间的增加，β-1,4-木聚糖内切酶的酶活力基本不变，并且保温60min后残余酶活力在93.53%～100%。因此可以看出，在保温时间为60min以内，β-1,4-木聚糖内切酶在pH5.5条件下酶活很稳定。从图4C中可以明显看出，残余酶活力无显著性差异，所以β-1,4-木聚糖内切酶在pH6.5的环境下保温60min极稳定。Benjavongkulchai和Spencer（1986）在对大麦芽糊粉层中木聚糖酶的研究中得到过相似的结论。图4β-1,4-木聚糖内切酶的pH稳定性A：pH4.5，B：pH5.5，C：pH6.5。Fig.4ThepHstabilityoftheendo-1,4-β–xylanaseABCA:pH4.5,B:pH5.5,C:pH6.5.
eactivity(u)木糖苷酶活β-D-xylosidaseactivity(u)粗酶液8230.53±286.183538.45±106.330.43±0.0223445.10±497.00131825.60±70.76AS0-20856.93±4.2354.73±0.800.06±0.00129.22±2.74877.24±2.74AS20-401269.59±11.06124.65±0.780.10±0.002588.56±47.7412043.00±0.00AS40-601043.36±7.9041.71±3.250.04±0.00908.40±19.75-AS60-80421.62±8.163.25±1.410.01±0.0030.59±7.47404.65±9.47AS80-10036.21±17.2419.67±3.930.54±0.098.00±1669.33±9.243.2.2SP-SepharoseFastFlow阳离子交换层析图8显示的是AS0-20和AS20-40经过SP-SepharoseFastFlow阳离子交换层析柱洗脱下来的组分。用浓度分别为0，0.1，0.2和0.5MNaCl的缓冲液I洗脱下来4个峰（C-1，C-2，C-3和C-4）。从表5可以看出，C-3和C-4洗脱下来的酶液比活力较高，但是在洗脱过程中两个峰对应的酶液体积比较大，酶蛋白浓度低，β-1,4-木聚糖内切酶酶活测定中样品与对照的吸光值差别非常校所以选择C-1峰，该峰对应的酶液蛋白含量与β-1,4-木聚糖内切酶酶活力均最高，分别为1405.23mg和649.13u。相应的比活力为0.46u/mg，纯化倍数为1。所以C-1峰对应的酶液确定为此步分离纯化收集的目标酶液。图8阳离子交换层析洗脱曲线Fig.8Elutioncurveofcationexchangechromatography
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物木聚糖酶在面包烘培领域应用进展[J]. 石新亚,朱金鹏,黄云,牛敏杰,丁赛赛,汪洋,张浩,赵宗培. 现代面粉工业. 2019(05)
[2]木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用[J]. 滕超,鹿发展,范光森,李秀婷. 生物产业技术. 2019(04)
[3]酶法制备阿拉伯低聚木糖的研究进展[J]. 郎双梅,于雷,姜玉莹. 中国食品添加剂. 2018(11)
[4]微生物木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用[J]. 温博婷,孙丽超,王凤忠,辛凤姣. 生物产业技术. 2017(05)
[5]阿拉伯木聚糖和阿拉伯低聚木糖的益生功能研究进展[J]. 雷钊,尹达菲,袁建敏. 动物营养学报. 2017(02)
[6]阿拉伯木聚糖结构特性及生理功能研究进展[J]. 王立博,陈复生,殷丽君. 食品工业. 2016(08)
[7]玉米麸皮多糖对人结肠癌HT-29细胞增殖的抑制作用[J]. 徐伟丽,崔鹏举,鲁兆新,张兰威. 哈尔滨工业大学学报. 2015(02)
[8]小麦阿拉伯木聚糖及其功能性质研究进展[J]. 苏东民,李雪,苏东海,赵仁勇,魏雪琴,马四平,邢丽艳. 河南工业大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]木聚糖酶的研究进展[J]. 范美霞,孙迅,陶宗娅. 菏泽学院学报. 2009(02)
[10]木聚糖酶[J]. 胡沂淮,邵蔚蓝. 生命的化学. 2002(03)
博士论文
[1]小麦芽库值与其品质关系的研究[D]. 金玉红.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶的分离纯化及其对植物源阿拉伯木聚糖的降解作用[D]. 郭宵.山东农业大学 2017
[2]小麦戊聚糖提取物抗便秘、抗氧化作用的实验研究[D]. 黄觉非.广西医科大学 2012
本文编号：3398382
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木聚糖酶的作用位点
小麦芽木聚糖内切酶的纯化鉴定及对小麦源阿拉伯木聚糖的降解特性32研究了小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶在40℃，pH4.5，5.5和6.5条件下的稳定性，图4展示了研究结果。图4A显示小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下，保温30min后酶活力没有显著性的变化（p<0.05），此后酶活力缓慢下降。保温60min后，相对酶活下降到73.61%。表明β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下，保温30min内非常稳定，30～60min内相对稳定。与β-1,4-木聚糖内切酶在pH4.5条件下相比，该酶在pH5.5条件下更稳定（图4B），随着保温时间的增加，β-1,4-木聚糖内切酶的酶活力基本不变，并且保温60min后残余酶活力在93.53%～100%。因此可以看出，在保温时间为60min以内，β-1,4-木聚糖内切酶在pH5.5条件下酶活很稳定。从图4C中可以明显看出，残余酶活力无显著性差异，所以β-1,4-木聚糖内切酶在pH6.5的环境下保温60min极稳定。Benjavongkulchai和Spencer（1986）在对大麦芽糊粉层中木聚糖酶的研究中得到过相似的结论。图4β-1,4-木聚糖内切酶的pH稳定性A：pH4.5，B：pH5.5，C：pH6.5。Fig.4ThepHstabilityoftheendo-1,4-β–xylanaseABCA:pH4.5,B:pH5.5,C:pH6.5.
eactivity(u)木糖苷酶活β-D-xylosidaseactivity(u)粗酶液8230.53±286.183538.45±106.330.43±0.0223445.10±497.00131825.60±70.76AS0-20856.93±4.2354.73±0.800.06±0.00129.22±2.74877.24±2.74AS20-401269.59±11.06124.65±0.780.10±0.002588.56±47.7412043.00±0.00AS40-601043.36±7.9041.71±3.250.04±0.00908.40±19.75-AS60-80421.62±8.163.25±1.410.01±0.0030.59±7.47404.65±9.47AS80-10036.21±17.2419.67±3.930.54±0.098.00±1669.33±9.243.2.2SP-SepharoseFastFlow阳离子交换层析图8显示的是AS0-20和AS20-40经过SP-SepharoseFastFlow阳离子交换层析柱洗脱下来的组分。用浓度分别为0，0.1，0.2和0.5MNaCl的缓冲液I洗脱下来4个峰（C-1，C-2，C-3和C-4）。从表5可以看出，C-3和C-4洗脱下来的酶液比活力较高，但是在洗脱过程中两个峰对应的酶液体积比较大，酶蛋白浓度低，β-1,4-木聚糖内切酶酶活测定中样品与对照的吸光值差别非常校所以选择C-1峰，该峰对应的酶液蛋白含量与β-1,4-木聚糖内切酶酶活力均最高，分别为1405.23mg和649.13u。相应的比活力为0.46u/mg，纯化倍数为1。所以C-1峰对应的酶液确定为此步分离纯化收集的目标酶液。图8阳离子交换层析洗脱曲线Fig.8Elutioncurveofcationexchangechromatography
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物木聚糖酶在面包烘培领域应用进展[J]. 石新亚,朱金鹏,黄云,牛敏杰,丁赛赛,汪洋,张浩,赵宗培. 现代面粉工业. 2019(05)
[2]木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用[J]. 滕超,鹿发展,范光森,李秀婷. 生物产业技术. 2019(04)
[3]酶法制备阿拉伯低聚木糖的研究进展[J]. 郎双梅,于雷,姜玉莹. 中国食品添加剂. 2018(11)
[4]微生物木聚糖酶的研究进展及其在食品领域的应用[J]. 温博婷,孙丽超,王凤忠,辛凤姣. 生物产业技术. 2017(05)
[5]阿拉伯木聚糖和阿拉伯低聚木糖的益生功能研究进展[J]. 雷钊,尹达菲,袁建敏. 动物营养学报. 2017(02)
[6]阿拉伯木聚糖结构特性及生理功能研究进展[J]. 王立博,陈复生,殷丽君. 食品工业. 2016(08)
[7]玉米麸皮多糖对人结肠癌HT-29细胞增殖的抑制作用[J]. 徐伟丽,崔鹏举,鲁兆新,张兰威. 哈尔滨工业大学学报. 2015(02)
[8]小麦阿拉伯木聚糖及其功能性质研究进展[J]. 苏东民,李雪,苏东海,赵仁勇,魏雪琴,马四平,邢丽艳. 河南工业大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]木聚糖酶的研究进展[J]. 范美霞,孙迅,陶宗娅. 菏泽学院学报. 2009(02)
[10]木聚糖酶[J]. 胡沂淮,邵蔚蓝. 生命的化学. 2002(03)
博士论文
[1]小麦芽库值与其品质关系的研究[D]. 金玉红.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]小麦芽β-1,4-木聚糖内切酶的分离纯化及其对植物源阿拉伯木聚糖的降解作用[D]. 郭宵.山东农业大学 2017
[2]小麦戊聚糖提取物抗便秘、抗氧化作用的实验研究[D]. 黄觉非.广西医科大学 2012
本文编号：3398382
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