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纳米磁球固定化木瓜蛋白酶的制备及酶学性质研究

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食品与发酵工业 2024年第8期50卷 161-168页

作者：梁杰林国荣周凤超杨磊邹汉勋刘涛章丽郭天章蔡力锋莆田学院环境与生物工程学院福建莆田351100 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室福建莆田351100 生态环境及其信息图谱福建省高校重点实验室福建莆田351100 福建省水手食品有限公司福建莆田351100

为实现木瓜蛋白酶(papain,PAP)的固定化,通过悬浮聚合法在磁性微球Fe_(3)O_(4)表面均匀包覆聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA),制备核-壳结构的磁性纳米粒子Fe_(3)O_(4)@PMMA,进一步使PMMA微球表面酯解形成羧基,接枝聚乙... 详细信息

为实现木瓜蛋白酶(papain,PAP)的固定化,通过悬浮聚合法在磁性微球Fe_(3)O_(4)表面均匀包覆聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA),制备核-壳结构的磁性纳米粒子Fe_(3)O_(4)@PMMA,进一步使PMMA微球表面酯解形成羧基,接枝聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI),将PAP物理吸附在PEI—1800长链上,通过交联剂戊二醛(glutaraldehyde,GA)对PEI进行交联封装,构筑具有磁响应且表面富含氨基的亲水性三维立体结构的载体Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800,实现PAP在纳米磁球表面的封装固定。对载体的形貌特征和理化性质表征分析,评价固定化酶Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800-PAP的酶学性质。结果表明,Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800比表面积为151.30 m^(2)/g,孔容为0.27 cm^(3)/g。Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800-PAP最适温度为60℃,最适pH为6.0,在40~80℃维持80%以上的相对酶活力,在90℃时依然能保持66.84%以上的相对酶活力。Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800-PAP热稳定性良好,在60℃下温育2 h后能保留80%以上的酶活力,在90℃温育2 h后仍能保留36.63%酶活力。Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800-PAP在pH 5.0~pH 9.0均能维持80%以上相对酶活力。经过7次重复使用与洗脱之后,Fe_(3)O_(4)@PMMA-PEI 1800-PAP酶活力依然保留在70%以上。

关键词：纳米磁球固定化木瓜蛋白酶接枝聚乙烯亚胺交联封装酶学性质

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海带全粉对鲢鱼糜凝胶理化、流变特性及蛋白结构的影响

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食品工业科技 2024年

作者：周凤超江文婷田韩罗维张晓兰王佳祯梁杰项雷文汪少芸蔡茜茜吴其明林鸿来福建省-印尼海洋食品联合研发中心福建技术师范学院莆田学院环境与生物工程学院福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室福州大学食品与海洋生物资源研究所福州大学生物科学与工程学院福建省亚明食品有限公司

为改善鱼糜凝胶特性，在鲢鱼鱼糜中添加质量分数为2%～10%的海带全粉(Laminaria japonica powder，LJP)制备鱼糜凝胶。分析LJP添加量对鱼糜凝胶的凝胶强度、质构、持水性、流变特性、化学作用力、肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein，MP... 详细信息

为改善鱼糜凝胶特性，在鲢鱼鱼糜中添加质量分数为2%～10%的海带全粉(Laminaria japonica powder，LJP)制备鱼糜凝胶。分析LJP添加量对鱼糜凝胶的凝胶强度、质构、持水性、流变特性、化学作用力、肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein，MP)二级结构、色泽及微观结构的影响。探究LJP改善鱼糜凝胶品质的内在原因。结果表明：LJP的添加显著提高了鱼糜凝胶的凝胶强度、硬度及持水性，随LJP添加量的增加，这三项指标呈先升高再降低趋势，并在添加量8%时达到最大值，而添加量10%时三项指标则显著下降；LJP对鱼糜溶胶的粘度、稳定性和储能模量(G′)也有显著的提升作用，能够促进弹性凝胶的形成，但添加量过高(10%)则对弹性凝胶具有一定的负面作用。LJP中所富含的多糖在鱼糜中可以与MP形成多糖-MP相互作用，使鱼糜凝胶中氢键和离子键作用力显著增加、MP二级结构向β-折叠转变，从而形成网络孔径小、结构更加致密的鱼糜凝胶。结论：适宜的LJP添加量(6%～8%)可以通过影响鱼糜凝胶特性、凝胶化学作用力及MP二级结构改善鱼糜凝胶品质。

关键词：海带全粉鱼糜流变特性分子作用力蛋白结构

氧化处理和湿热处理对马铃薯淀粉体外消化性的影响

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食品工业 2018年第8期39卷 13-19页

作者：周凤超莆田学院环境与生物工程学院莆田351100

试验利用氧化处理和湿热处理的方法改性马铃薯淀粉,并通过对其化学成分、结晶度、热失重特性和不同消化率淀粉组分的测定,对改性马铃薯粉样品的体外消化特性进行了评价。X-衍射及化学成分的测定表明,氧化作用主要发生在马铃薯淀粉颗粒... 详细信息

试验利用氧化处理和湿热处理的方法改性马铃薯淀粉,并通过对其化学成分、结晶度、热失重特性和不同消化率淀粉组分的测定,对改性马铃薯粉样品的体外消化特性进行了评价。X-衍射及化学成分的测定表明,氧化作用主要发生在马铃薯淀粉颗粒的非结晶区域。氧化处理和湿热处理均使马铃薯淀粉中快速消化性淀粉(RDS)的含量增加,缓慢消化性淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)的含量降低,从而降低了马铃薯淀粉的体外消化性。消化性的降低将使改性马铃薯淀粉在肥胖及糖尿病人的营养食品中有很好的应用前景。

关键词：氧化处理湿热处理马铃薯淀粉消化性

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苦荞中降糖活性物质的筛选及其降糖机理研究

苦荞中降糖活性物质的筛选及其降糖机理研究

作者：周凤超山西大学

学位级别：硕士

第一章：简述了糖尿病及糖尿病的控制和治疗;重点概述了苦荞中的降糖活性物质及其治疗糖尿病、控制糖尿病并发症方面的功效,并提出了本研究的内容、目的和意义。第二章：研究了苦荞醇粗提物及其水解物、苦荞水粗提物这三种从苦荞... 详细信息

第一章：简述了糖尿病及糖尿病的控制和治疗;重点概述了苦荞中的降糖活性物质及其治疗糖尿病、控制糖尿病并发症方面的功效,并提出了本研究的内容、目的和意义。第二章：研究了苦荞醇粗提物及其水解物、苦荞水粗提物这三种从苦荞麸皮中提取到的活性物质对α-葡萄糖苷酶活性的影响,并与D-手性肌醇和市场化的α-葡萄糖苷酶抑制剂降糖药物——拜糖苹片做了比较。结果表明苦荞醇粗提物及其水解物、苦荞水粗提物这三种物质和D-手性肌醇均有抑制α-葡萄糖苷酶的能力。作用强度为：苦荞醇粗提物的水解物＞苦荞醇粗提物＞苦荞水粗提物＞D-手性肌醇;半数抑制浓度（IC50）分别为0.0085 g·L-1、0.0578 g·L-1、17.3551 g·L-1和59.0612 g·L-1。苦荞黄酮经水解后,抑制α-葡萄糖苷酶活性能力显著提高,比拜糖苹片的主要作用成分阿卡波糖（Acarbose/Aca,IC50=0.0335g·L-1）的抑制能力强。荞麦糖醇在低浓度下抑制效果不明显,在较高的浓度（高于14 g·L-1）下则表现出抑制活性;而D-手性肌醇抑制α-葡萄糖苷酶活性的能力非常低。本实验结果有利于发展苦荞的深加工技术,提高苦荞的利用价值,促进糖尿病药物的开发与应用。第三章：用紫外差谱和酶促动力学的方法,研究了三种有着相似结构的黄酮化合物槲皮素（Que）、异槲皮素（Iso）和芦丁（Rut）与α-葡萄糖苷酶之间的作用关系,并将相关参数同阿卡波糖做了比较。结果显示,三种黄酮均能抑制α-葡萄糖苷酶的酶活力,均为α-葡萄糖苷酶的抑制剂。经过计算,Que、Iso、Rut对α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度（IC50）分别为0.017 mmol·L-1,0.185 mmol·L-1和0.196 mmol·L-1。本实验体系可以得出,三种黄酮和阿卡波糖抑制α-葡萄糖苷酶酶活力的能力排序为：Que＞Aca＞Iso≈Rut;Que对α-葡萄糖苷酶的抑制能力最强,约为阿卡波糖的2倍、为Iso或Rut的11倍。计算得到α-葡萄糖苷酶的Km为1.48×10-4 mol·L-1。判断三种黄酮对α-葡萄糖苷酶的抑制类型均为非竞争性与反竞争性抑制混合型;抑制常数Ki比较结果为Rut＞Iso＞Que,而三种黄酮与酶的亲和力l/Ki比较结果为Que＞Iso＞Rut,即相对于Iso和Rut,Que更容易与α-葡萄糖苷酶结合且结合的更为紧密,所以抑制α-葡萄糖苷酶活性的效果相对的强于Iso和Rut。本章的实验结果可以看出,我们需要开发苦荞深加工技术,如开发Rut水解为Que或Iso的方法,从而提高治疗糖尿病、肥胖病等效果,希望能够进行商业化推广,以此造福社会。第四章：运用荧光光谱法分析了三种黄酮与α-葡萄糖苷酶的相互作用。得到了一系列实验数据和实验结果。三种黄酮均能与α-葡萄糖苷酶发生特异性化学反应,且对α-葡萄糖苷酶发射光谱有猝灭作用,并伴随蓝移现象发生：三种黄酮分别使α-葡萄糖苷酶荧光最大发射峰峰位从346nm蓝移至340nm（Que）,345nm蓝移至333（Iso）,345蓝移至342（Rut）,这说明,三种黄酮和α-葡萄糖苷酶的反应使α-葡萄糖苷酶的色氨酸残基所处的微环境发生了由亲水性向疏水性的变化;其猝灭类型均为静态猝灭;计算了三种黄酮与α-葡萄糖苷酶发生反应的结合常数、结合位点数;热力学计算得出,三种黄酮化合物与α-葡萄糖苷酶相互作用是一个熵增加的、释放能量的自发反应,主要的作用力类型是疏水作用力;计算出了三种黄酮小分子与α-葡萄糖苷酶反应的分子间结合距离分别为3.73 nm,3.50 nm和3.47 nm,全部小于7nm。这更进一步的表明了α-葡萄糖苷酶与Que,,Iso,Rut之间发生的荧光猝灭由非辐射能量转移引起,也说明了部分的黄酮分子能够插入到α-葡萄糖苷酶分子中。结合第三章的内容综合性的分析了三种黄酮结构的差异与其抑制α-葡萄糖苷酶能力的关系。第五章：运用圆二色谱的方法,研究了在反应10分钟、30分钟和60分钟下,三种黄酮改变α-葡萄糖苷酶空间结构的情况,从蛋白质空间结构与功能改变的角度比较了三种黄酮对α-葡萄糖苷酶活性的影响。结果表明,三种黄酮物质均能较大幅度的改变α-葡萄糖苷酶的α-螺旋、β-折叠、Loop（β-turn和random）等二级结构的含量,并随反应时间的延长而加剧;整体而言,三种黄酮对α-葡萄糖苷酶空间结构的影响力为：Que＞Iso＞Rut,与抑制α-葡萄糖苷酶活性能力的顺序一致。

关键词：苦荞 α-葡萄糖苷酶抑制剂槲皮素异槲皮素芦丁糖尿病

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植物乳杆菌发酵酸菜的研究

食品工业 2012年第11期 83-86页

作者：周凤超李影王鹏关海宁郭丽刁小琴绥化学院食品与制药工程学院

本研究筛选出植物乳杆菌发酵酸菜的最佳工艺参数,缩短酸菜生产周期,降低成本,提高酸菜的产品质量。发酵过程中考虑发酵温度、发酵时间、菌种添加量和盐浓度对酸菜品质的影响,测定酸菜的pH、亚硝酸盐含量及VC的含量,最终确定发酵条件为1... 详细信息

本研究筛选出植物乳杆菌发酵酸菜的最佳工艺参数,缩短酸菜生产周期,降低成本,提高酸菜的产品质量。发酵过程中考虑发酵温度、发酵时间、菌种添加量和盐浓度对酸菜品质的影响,测定酸菜的pH、亚硝酸盐含量及VC的含量,最终确定发酵条件为17℃条件下,0.06%接种量,质量分数为3%食盐、发酵7 d,此时酸菜品质最优。

关键词：植物乳杆菌发酵酸菜亚硝酸盐 VC

高压均质对大豆β-伴球蛋白结构及功能特性的影响

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食品科学 2011年第19期32卷 83-87页

作者：郭丽王鹏赵东江王广慧周凤超马雪绥化学院食品与制药工程学院

使用差示扫描量热仪、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪研究高压均质后大豆β-伴球蛋白的结构和功能特性。结果表明:大豆β-伴球蛋白的变性温度为(74±1)℃,高压均质后大豆β-伴球蛋白粒径明显变小,经20MPa和30MPa均质处理后,大豆β-伴... 详细信息

使用差示扫描量热仪、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪研究高压均质后大豆β-伴球蛋白的结构和功能特性。结果表明:大豆β-伴球蛋白的变性温度为(74±1)℃,高压均质后大豆β-伴球蛋白粒径明显变小,经20MPa和30MPa均质处理后,大豆β-伴球蛋白结构发生了明显变化。高压均质可有效提高大豆β-伴球蛋白溶解性、乳化活性和乳化稳定性,并降低乳析率。经20MPa和35MPa压力处理的大豆β-伴球蛋白的保水性明显提高,经25MPa和30MPa压力处理的大豆β-伴球蛋白的持油性明显提高。

关键词：大豆β-伴球蛋白高压均质功能特性结构

玉米皮类黄酮超声波提取工艺优化及其抗氧化活性研究

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江苏农业科学 2016年第11期44卷 337-340页

作者：王鹏郭丽周凤超刁小琴马松艳绥化学院食品与制药工程学院黑龙江绥化152061

以玉米皮为原料,分析液料比、乙醇体积分数、提取温度和超声时间等单因素对类黄酮得率的影响,利用响应面法优化超声波辅助提取类黄酮物质工艺,优化玉米皮制备天然抗氧化剂的提取工艺;通过测定所提取类黄酮物质的清除自由基能力,评价玉... 详细信息

以玉米皮为原料,分析液料比、乙醇体积分数、提取温度和超声时间等单因素对类黄酮得率的影响,利用响应面法优化超声波辅助提取类黄酮物质工艺,优化玉米皮制备天然抗氧化剂的提取工艺;通过测定所提取类黄酮物质的清除自由基能力,评价玉米皮类黄酮物质的抗氧化活性。结果表明:玉米皮类黄酮物质提取的最佳工艺条件为料液比1 g∶25 m L、乙醇体积分数50%、提取温度33℃、超声时间57 min,类黄酮物质的得率为12.96 mg/g;在优化条件下,类黄酮物质得率的试验验证值与预测值误差在±1.0%之内。在上述优化工艺前提下,发现玉米皮类黄酮物质对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基均具有较强清除作用,其半数抑制浓度分别为8.436、0.825、0.621 mg/m L。

关键词：玉米皮类黄酮响应面法超声波抗氧化

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