包覆相脂解酶的特性研究
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必修部分模块一第三单元细胞的能量供应和利用第1讲酶的本质、特性及相关实验探究一、单项选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1.(2019·广东高三开学考试)下列有关生物体内酶和激素的叙述,正确的是(B)A.所有的酶和激素都是在核糖体中合成的B.某些激素的调节作用是通过影响酶的活性实现的C.两者都是细胞的结构组成成分,都不能提供能量D.一种酶只催化一种物质的反应,一种激素只作用于一种靶细胞[解析]蛋白质类物质在核糖体上合成,少数酶的化学本质是RNA,部分激素的化学本质是脂质,如性激素,RNA和脂质不是在核糖体中合成的,A错误;某些激素的调节作用可通过激活酶的活性实现,B 正确;激素在细胞之间传递信息,胞外酶和激素不是细胞结构的组成部分,C错误;一种酶只催化一种或一类物质的反应,一种激素可作用于多种靶细胞,如胰岛素几乎可作用于全身所有细胞,D错误。
故选B。
2.(2019·湖北高三开学考试)研究发现:酶可以催化蛋白质、脂肪以及淀粉的水解。
研究人员以蛋清为实验材料进行了如下实验,下列相关说法错误的是(D)A.①过程会改变蛋白质的空间结构B.蛋白块a中的蛋白质分子比蛋清中的蛋白质分子更容易被蛋白酶水解C.处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可以证明酶具有高效性D.将盐酸与蛋白酶溶液和蛋白块混合,可以准确地测定pH对蛋白酶活性的影响[解析]加热使蛋白质变性,蛋白质的空间结果会发生改变,A正确;蛋白质加热后变性,空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,B正确;处理相同时间,蛋白块b明显小于蛋白块c,可以证明酶具有高效性,C正确;强酸可导致蛋白酶变性失活,同时酸和蛋白酶都可以使蛋白质水解,故不能准确地测定pH对蛋白酶活性的影响,D错误。
故选D。
3.(2019·陕西高三月考)下列有关叙述不正确的是(C)A.在pH 4 ~8条件下,木瓜蛋白酶的活力基本不受pH的影响B.大多数酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应C.同一生物体各种酶催化反应的条件一定相同D.pH过低或过高都会导致蛋白酶变性失活[解析]据图可知,在pH 4 ~8范围内,木瓜蛋白酶的相对活力基本不变,说明其活力基本不受pH 的影响,A正确;大多数酶的化学本质是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;同一生物体各种酶催化反应的条件不一定相同,如胃蛋白酶和胰蛋白酶,C错误;pH过低或过高都会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白酶变性失活,D正确。
畜牧·水产春秋在A上放牧,夏冬在B上放牧,保证草场不被破坏。
另外需要严格控制牲畜数目,在草场能承受的范围内进行合理放牧。
3 蒙古国羊绒业可持续发展的对策3.1 积极扶持技术创新和羊绒品牌建设技术创新是一个行业发展的不竭动力。
蒙古国政府应该大力加强科技创新,提高羊绒产业生产中清洗,剃毛,编织,成品的技术,并且对各大企业的产品研发和科技引进予以资金帮助,提高生产中的科技成分,提高羊绒生产效率和质量,适当降低羊绒生产成本。
此外还应提高羊绒行业品牌竞争力,建立起完善的品牌机制。
必要情况下,小众羊绒品牌应该合作共赢,形成规模,推出具有影响力的联合品牌,提升竞争力,占据一定的市场份额。
目前,蒙古国政府申请加入了国际羊毛局,并且增加了和各方的合作,这其中包括营销商标的合作。
同时,为了更进一步的提高蒙古国羊绒产品的质量,又申请了在国际羊毛局成立羊绒保证许可的专门实验室,开始实施“建立羊绒质量保证系统”项目的第二阶段工作,这预计将会给蒙古国羊绒业带来积极效应,有助于建设一个羊绒大国形象。
3.2 规范蒙古国羊绒交易市场合理完善的市场交易规则是促使羊绒交易市场健康发展的基础和关键。
所以国家应该对羊绒交易市场进行整顿,通过经济、法律和行政手段加强宏观调控,制定严格的交易秩序,颁布行业行规,明确经营者与消费者的相关权利、义务及责任。
在维护好市场秩序的同时,帮助羊绒企业实现管理规范化、产品标准化,不允许残次产品进行销售,杜绝假货,树立诚信优质的羊绒品牌形象。
4 结论目前蒙古国羊绒业的发展情况较为可观,具有一定的资源禀赋优势,但主要靠量取胜。
随着羊绒产业的不断发展和经验的积累,一批又一批的羊绒企业不断崛起,羊绒的生产工业水准不断提高。
现今工业发展过程中,技术、生产力、生产水平成为了企业能否快速成长的稳定因素。
在羊绒行业,走可持续的绿色发展道路是未来羊绒产业的发展趋势,企业要获得竞争优势,分得市场大蛋糕,就应当以生产技术和科技创新为保证。
磷脂酶A1(Lecitase Ultra)催化水解油脂机理研究(Ⅰ)——磷脂酶A1(Lecitase Ultra)组成及酶学特性宋坷珂;汪勇;王丽丽;韩雪;唐书泽【摘要】采用凝胶色谱、凝胶电泳和生物质谱分析了磷脂酶A1(Lecitase Ultra)(PLA1)的主要组成,结果表明PLA1主要由4种同工酶组成,这4种同工酶在氨基酸序列上与棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶高度吻合.测得PLA1水解大豆油的最适pH为6.8,最适温度为40℃.PLA1在pH 4~8之间,温度低于45℃下具有良好的稳定性,在pH 3以下和pH 10以上不稳定.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2009(034)010【总页数】6页(P36-41)【关键词】PLA1;油脂;水解;机理【作者】宋坷珂;汪勇;王丽丽;韩雪;唐书泽【作者单位】暨南大学食品科学与工程系,广州,510632;暨南大学食品科学与工程系,广州,510632;暨南大学食品科学与工程系,广州,510632;暨南大学食品科学与工程系,广州,510632;暨南大学食品科学与工程系,广州,510632【正文语种】中文【中图分类】工业技术【文献来源】https:///academic-journal-cn_china-oils-fats_thesis/020*********.html36中国油脂CHINA OILSANDFATS辇蛹舞麟磷脂酶 A1(LecitaseUltra) 催化水解油脂机理研究 (I)一磷脂酶 A1(LecitaseUltra) 组成及酶学特性宋坷珂,汪勇,王丽丽,韩雪,唐书泽(暨南大学食品科学与工程系,广州510632 )摘要:采用凝胶色谱、凝胶电泳和生物质谱分析了磷脂酶Al(LecitaseUltra)(PLAl)的主要组成,结果表明 PLA1主要由 4 种同工酶组成,这 4 种同工酶在氨基酸序列上与棉状嗜热丝孢茵( Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶高度吻合。
饲料研究FEED RESEARCH NO .6,20115脂肪酶特性与应用陈倩婷广州博仕奥集团饲料资源不足一直是我国养殖业面临的一个大问题,在耕地和水资源严重紧缺的情况下,粮食产量很难提高。
我国动物生产中饲料转化率低,猪、鸡和奶牛等的饲料转化率均比国际先进水平低0.3 %~0.6 %,使饲料资源不足的问题更加严峻。
饲料用酶制剂的开发和应用极大的缓解了饲料资源的不足,酶制剂在饲料工业中的有效应用使得饲料工业和养殖业安全、高效、环保和可持续发展成为可能。
目前研究较多的饲用酶制剂有蛋白酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶及植酸酶等。
脂肪酶也是一种重要的酶制剂,它能够水解脂肪(三脂酰甘油或三酰甘油)为一酰甘油、二酰甘油和游离脂肪酸,最终产物是甘油和脂肪酸。
产物脂肪酸为动物体生长和繁殖提供能量,部分中链脂肪酸能抑制肠道有害微生物,改善肠道菌落环境,从而促进消化,起到类似抗生素的作用,脂肪酶在常温常压下反应,反应条件温和,转化率高,具有优良的立体选择性,不易产生副产物,避免因化学催化法而带来的有害物质,不会造成环境污染,因此,在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛的应用。
1 脂肪酶的特性1.1 脂肪酶的来源脂肪酶按其来源主要分为3类:1)动物源性脂肪酶,如:猪和牛等胰脂肪酶提取物;2)植物源脂肪酶,如:蓖麻籽和油菜等;3)微生物源性脂肪酶。
由于微生物种类多、繁殖快且易发生遗传变异,具有比动植物更广的作用pH、作用温度范围及底物专一性,且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶,所以,微生物脂肪酶是主要的研究对象。
产微生物脂肪酶菌种的研究主要集中在真菌包括,根霉、黑曲霉、镰孢霉、红曲霉、黄曲霉、毛霉、犁头霉、须霉、白地霉、核盘菌、青霉和木霉;其次是细菌,如:假单胞菌、枯草芽抱杆菌、大肠杆菌工程菌、无色杆菌、小球菌、发光杆菌、黏质赛氏杆菌、无色杆菌、非极端细菌和洋葱伯克霍尔德菌等;另外还有解酯假丝酵母和放线菌。
产脂肪酶菌株的筛选、鉴定以及酶学性质的研究段盈伊;赵淑琴;韩生义;王琨;高兴富【摘要】[Objective] To screen and identify lipase producingstrain,determine the biology activity of the enzyme produced by the strain.[Method] Lipase producing microbial in oil-rich soil were cultured in neutral red oil medium with olive oil as the sole carbon source for initial screening,the improved copper soap-photometric method was used for secondary screening;the species of the lipase producing strain was identified by morphological observation,physiology biochemistry and 16S rDNA sequence analysis;activity of the lipase was determined by improved copper soap-photometric method.Effect of metal ion,organic solvent and surfactant was assayed on activity of lipase [Result] A lipase producing strain was screened,named as LZ-5.16S rDNA sequence analysis indicated that the strain belong to Staphylococcus epidermidis.The activity of lipase produced by the strain was 4.78 U/mL.The optimum pH and temperature of the lipase were 9.0 and 40 ℃.Lipase activity was stimulated byCa2+,Mg2+ and inhibited by Fe2+,Zn2+,EDTA,SDS,methyl alcohol and ethyl alcohol.The lipase showed better tolerance to glycerol,Na+,andK+.[Conclusion] The strain LZ-5 shows a better lipase activity.%[目的] 筛选高产脂肪酶菌株并鉴定其种属,研究脂肪酶的酶学性质.[方法] 以橄榄油为唯一碳源对富含油污土壤中产脂肪酶微生物进行富集培养,用中性红平板进行初筛,结合改进铜皂分光光度计法测定酶活力;对筛选的高产脂肪酶菌株进行形态学观察和相关生理生化实验,再结合16S rDNA序列分析确定其种属;确定该菌株所产脂肪酶的最适作用温度和pH值,并研究金属离子、有机溶剂以及表面活性剂对酶活的影响.[结果] 筛选得到一株高产脂肪酶菌株LZ-5,其所产脂肪酶的酶活力为4.78 U/mL;菌种鉴定为表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis).该酶最适作用温度为40 ℃,最适pH值为9.0;Ca2+、Mg2+对酶活力有促进作用,Fe2+、Zn2+、EDTA、SDS、甲醇和乙醇对酶活力有抑制作用,对Na+、K+、丙三醇的耐受力较高.[结论] 成功分离一株表皮葡萄球菌高产脂肪酶菌株.【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2017(052)002【总页数】7页(P146-151,160)【关键词】脂肪酶;筛选;鉴定;酶学性质【作者】段盈伊;赵淑琴;韩生义;王琨;高兴富【作者单位】甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】Q93-331脂肪酶(Lipase,EC 3.1.1.3)是一类可以在油水界面上高效的将三脂酰甘油酯酯键水解,释放脂肪酸和甘油的生物酶类,广泛存在于动物、植物各种组织及微生物中,是最早研究的酶类之一[1].脂肪酶最早是从动物中发现,1834年Eberl发现了兔胰脂肪酶,1864年发现了猪胰脂肪酶,1871年在植物种子中发现了脂肪酶.微生物脂肪酶直到1901年才被发现,当时的研究人员观察到粘质沙雷氏菌、绿脓假单胞菌及荧光假单胞菌能够产生脂肪酶[2].产脂肪酶微生物种类多、来源广、繁殖周期短,且有比动植物脂肪酶更广的作用温度、作用pH和底物特异性,其可以在不需要辅酶的条件下催化酯类化合物的水解、醇解、酸解、酯交换及合成等反应,催化条件温和、能耗低、副产物少,具有高效性、高选择性、环境友好等特点,改变了传统的酯化或转酯化反应所需要的高温、强酸、强碱等相对苛刻的条件[3],比动物、植物脂肪酶具有更高的研究和开发利用价值.许多脂肪酶具有较宽的底物范围,因此它们被认为在进化过程中逐步形成了具备利用碳源的能力或与分解代谢途径有关[4],这使得脂肪酶成为在许多工业加工过程中具有巨大潜力的生物催化剂,用于化学选择性、区位选择性和对映选择性的水解作用及一系列化合物的合成中,如食品调味料的合成,作为添加剂应用于洗涤剂中,并在造纸业和医药领域等相关行业具有多种工业应用价值,已成为人们普遍选择的生物催化剂之一[5].近年来随着非水酶学的不断深入,脂肪酶的应用已超出了油水界面上进行水解反应的范围,被广泛应用于酯合成、手性化合物的拆分、化工合成中间体的选择性基因保护、高聚物的合成、肽合成、生物能源的生产等方面,是继蛋白酶,淀粉酶之后上第三大工业用酶[6].目前研究发现,约有65个属的微生物可以产生脂肪酶,细菌28个属,酵母菌10个属,放线菌4个属,其它真菌23个属.微生物脂肪酶的研究主要集中于根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicilliffm)、毛霉属(Mucor)、地霉属(Geotrichum)、假丝酵母属(Candida)、假单胞菌属(Pseudomonas)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)等具有工业应用价值的菌株[7].但实际上能产生脂肪酶的微生物菌种分布远不止这个数目[8],对脂肪酶微生物资源的开发与利用,特别是低温、高温、动物肠道等一些极端环境中脂肪酶微生物资源具有重大开发潜力,因此在了解脂肪酶催化特性的基础上,筛选具有活力高、产量高等新特性的产脂肪酶菌种,并在获得产脂肪酶菌株后进一步探索其产酶的最适条件,如培养基的配方[9]、最适温度、最适pH值[10-12]等,可以使脂肪酶的应用范围得到进一步的拓展.1.1 试验材料1.1.1 样品在兰州市区餐馆、加油站周边采集被油脂污染的表层土壤样品20份.用灭菌袋子封存,分别编号LZ-1~20,带回实验室进行分离筛选.1.1.2 培养基富集培养基:蛋白胨1 g,葡萄糖1.5 g,牛肉膏0.5 g,NaCl 0.25 g,蒸馏水加至100 mL,pH值为7.5中性红油脂平板:蛋白胨5 g,牛肉膏2.5 g,橄榄油聚乙烯醇乳化液60 mL,NaCl 2.5 g,MgSO4 0.25 g,琼脂7.5~10 g,1.6%中性红溶液0.5 mL,蒸馏水加至500 mL,pH 7.0~7.5发酵培养基:蛋白胨1 g,酵母粉0.5 g,橄榄油聚乙烯醇乳化液12 mL,NaCl 0.25 g,(NH4)2SO4 0.2 g,k2HPO4 0.1 g,MgS04 0.05 g,蒸馏水加至100 mL,pH值为7.0~7.5.1.1.3 试剂葡萄糖、乳糖、木糖、麦芽糖、阿拉伯糖、山梨醇、甘露醇、蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、明胶、琼脂、橄榄油、聚乙烯醇、乙醚、95%乙醇、异辛烷及其他无机盐.1.2 试验方法1.2.1 高产脂肪酶菌株的初筛将采集的土样称1 g重悬于10 mL蒸馏水中,充分搅拌使其溶解,静置20 min,吸取上清液1 mL加入有100 mL细菌富集培养基的三角瓶中,32 ℃、180 r/min摇床发酵培养2 d.用灭菌水将富集培养液分别稀释至10-4、10-5、10-6倍,涂布于中性红油脂平板上,32 ℃培养2 d左右.选取有明显红色变色圈或透明圈的菌落作为目的菌株.1.2.2 高产脂肪酶菌株的复筛将初筛出目的菌株转接入发酵培养基,放入摇床,32 ℃、180 r/min培养5 d,使用改进铜皂-分光光度计法测酶活力[13].取试管加入2.5 mL缓冲液和2 mL乳化液在40 ℃水浴锅中水浴15 min,再加入0.5 mL目的菌株的发酵培养液,继续水浴恒温反应15 min,用1 mL浓盐酸和6 mL 95%的酒精终止反应,再用3 mL异辛烷萃取试管内生成的脂肪酸,将上层清液吸出移至离心管,4 000 r/min离心1 min,使有机相和水相分离澄清.取1 mL 上层清液加入1 mL显色剂和4 mL异辛烷,用分光光度计在714 nm处测D值.空白对照组为先在0.5 mL预热的发酵培养液中加入1 mL浓盐酸和6 mL95%的乙醇,振荡混匀,再将预热的底物-缓冲液加入其中,40 ℃恒温反应15 min,其他后续操作相同.根据酶活计算公式X=(D试验-D对照) ×3/(tV×0.021 )(X为脂肪酶活力U/mL,t为作用时间min,V为酶液用量mL),计算出酶活力,筛选出酶活力较高的菌株.1.2.3 目的菌株的形态学观察及生理生化试验将分离筛选出的目的菌株接种在LB 平板上,37 ℃培养1~2 d,观察菌落形态,挑取一环细菌材料用压片法进行革兰氏染色,镜检.通过多种糖发酵试验(葡萄糖、乳糖、木糖、麦芽糖、阿拉伯糖、山梨醇、甘露醇)、精氨酸水解试验、明胶液化试验、硝酸盐试验、触酶试验、吲哚试验、淀粉酶试验和柠檬酸盐试验测定其生理生化特性,并参照《伯杰细菌鉴定手册》[14]的相关描述进行鉴定.1.2.4 目的菌株的分子学鉴定本试验采用天根生化科技(北京)有限公司生产的细菌基因组DNA提取试剂盒,首先提取目的菌株的基因组DNA作为模板,再用16S rDNA保守序列的通用引物27F (5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和1492R(5′-CTACGGCTACCTTGTTACGA-3′)作为引物,进行PCR扩增[15],扩增条件为:95 ℃预变性5 min,94 ℃变性45 s,60 ℃退火45 s,72 ℃延伸2 min,30个循环,72 ℃再延伸10 min.用琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物,对 PCR 扩增产物进行胶回收,将回收产物送至苏州金唯智生物科技有限公司进行测序.将测序结果在NCBI网站上进行BLAST比对,选取并下载相似性99%以上的序列,用Clustal W将目的序列和已下载的序列进行多序列比对,再用MEGA5.10构建系统发育树.1.2.5 目的菌株最适温度测定取试管加入缓冲液和乳化液分别在20、25、30、35、40、45、50、55、60、65 ℃水浴锅中水浴15 min,再加入目的菌株的发酵培养液,恒温反应15 min,在714 nm处测得D值.计算出酶活力,并以在40 ℃、pH为7条件下测出的酶活为标准酶活计算出相对酶活,确定其最适反应温度.每个梯度设3个重复.用GraphPad Prism6作图,并用SPSS 20.0对数据进行F检验.1.2.6 目的菌株最适pH值测定配置柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液,按不同比例配成pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0的缓冲液.配置巴比妥钠-盐酸缓冲液,按不同比例配成pH为7.0、8.0的缓冲液.配置碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液,按不同比例配成pH为9.0、10.0、11.0的缓冲液.取试管加入不同pH缓冲液和乳化液在40 ℃水浴锅中水浴15 min,再加入目的菌株的发酵培养液,恒温反应15 min,在714 nm处测得OD值.计算出酶活力,并以在40 ℃、pH为7条件下测出的酶活为标准酶活计算出相对酶活,确定其最适反应pH值.每个梯度设3个重复.用GraphPad Prism6作图,并用SPSS 20.0对数据进行F检验.1.2.7 金属离子、有机溶剂和表面活性剂对酶活力的影响在有底物和缓冲液的试管中,先加入目的菌株发酵培养液,再分别加入终浓度为2 mmol/L的各种金属离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Zn2+)测定其酶活力,再加入EDTA至最终浓度为2 mmol/L,测定其酶活力.再分别加入各种有机溶剂(甲醇、乙醇和丙三醇)至体积分数5%,测定其酶活力.再加入表面活性剂SDS至体积分数1%,测定其酶活力[16].以不加金属离子、有机溶剂和表面活性剂的菌株发酵培养液为对照组.每个梯度设3个重复.用GraphPad Prism6作图,并用SPSS 20.0对数据进行t检验.2.1 菌株筛选通过初筛,分离筛选出5株在中性红油脂平板有变色圈或透明圈的菌株.再经过复筛测定它们水解甘油三酯的相对酶活力,其中编号为LZ-5菌株的酶活力较高,为4.78 U/ml.该菌株在中性红油脂平板上有明显的透明变色圈(图1).2.2 形态学鉴定菌株LZ-5在培养基上的菌落圆型,凸起,表面光滑或稍呈颗粒状,边缘完整.革兰氏染色后,镜检发现为阳性球菌(图2),单个、成对排列形成不规则的堆团,染色均匀.2.3 生理生化试验结果生化试验(表1)表明,该菌株发酵葡萄糖,乳糖,麦芽糖产酸不产气,硝酸盐还原试验呈阳性,淀粉酶试验呈阴性,触酶试验呈阳性,吲哚试验呈阴性,能水解精氨酸,能液化明胶,不能利用柠檬酸盐作为碳源.2.4 分子学鉴定LZ-5菌株的16S rDNA测序结果表明其为表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis strain,序列登陆号:KU950368),BLAST比对结果表明与Staphylococcus epidermidis strain (CIFRIH-TSB-12-ZMA),Staphylococcus epidermidis strain M-T-MRS 62位于同一族群,16S rDNA序列相似性99%,系统进化树(图3)也支持了这一结论.2.5 脂肪酶最适温度环境在不同温度条件下测定该菌株产脂肪酶的相对酶活.对数据进行分析,F检验的结果表明P<0.05,说明温度对相对酶活有显著性影响.发现该酶在30~45 ℃范围内活性较高,最适作用温度为40 ℃(图4).2.6 脂肪酶最适pH环境在不同pH值的缓冲液中测定该菌株产脂肪酶的相对酶活.对数据进行分析,F检验的结果表明P<0.05,说明pH值对相对酶活有显著性影响.发现pH值为6.0~9.0的范围内酶活性较高,最适pH值为9.0(图5).2.7 金属离子、有机溶剂和表面活性剂对酶活的影响测定金属离子、有机溶剂和表面活性剂对该菌株产脂肪酶的相对酶活.对数据进行分析,t检验的结果表明,Ca2+、Mg2+对酶活有较明显的激活作用;Na+对酶活有微弱的刺激作用;K+对酶活的刺激作用不显著;Fe2+,Zn2+对酶活有抑制作用;EDTA则使脂肪酶基本失活;脂肪酶对甲醇、乙醇耐受力较差,但对丙三醇的耐受力较高,而SDS也使脂肪酶基本失活(图6).初筛菌株选用的是中性红油脂平板,菌落产脂肪酶可利用作为碳源的橄榄油底物生长并且水解其产生脂肪酸,使菌落周围变为酸性环境,中性红指示剂显深红色,从而在菌落周围形成红色透明圈.通过这种方法筛选目的菌株灵敏度高且操作以及观察起来较方便.在以橄榄油为底物的脂肪酶酶活检测方法中,主要是通过检测脂肪酸的生成速度来测定酶活,用铜离子对萃取出的脂肪酸显色测定脂肪酶活力的方法,避免了直接酸碱滴定法中缓冲液的缓冲性和乳液对滴定结果的影响,并在改进方法中采用无毒的异辛烷代替苯萃取乳液中的脂肪酸,由于该方法的测定不受反应体系的缓冲溶液的影响,测得的酶活力曲线更准确.改进的铜皂法具有毒性小、结果稳定、重复性好的优点.最终筛选到的产脂肪酶菌株LZ-5,经形态学观察,生理生化试验,16S rDNA分子鉴定,证实为表皮葡萄球菌.细菌类产脂肪酶的菌属种类较多,主要分为两大类:革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌.革兰氏阳性菌包括芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、链球菌属、葡萄球菌属、微球菌属等,革兰氏阴性菌包括假单胞菌属、气单胞菌属等.葡萄球菌是人和动物的临床条件致病菌,目前为止,已有来自10种不同葡萄球菌种的13个胞外脂肪酶在基因水平上得到了鉴定,其中3个分离自表皮葡萄球菌,2个分离自金黄色葡萄球菌,各1个分别来自其他葡萄球菌.大多数细菌脂肪酶最适作用温度和pH范围分别为35~45 ℃和8.0~9.0,个别如洋葱伯克霍尔德菌ZYB002最适温度达65 ℃.而葡萄球菌脂肪酶最适pH高达10.0,在30~60 ℃和pH 4.0~10.0之间,具有较好的稳定性,体现其较好的耐碱性.不同细菌脂肪酶底物特异性不同,如Burkholderia cepacia对中短碳链脂肪酸(C8~C12)有特异性,而Staphylococcus epidermidis则对长链脂肪酸(C18:0)有特异性[17].表皮葡萄球菌作为近年来发现的产脂肪酶菌种,为皮肤表面条件性致病菌株来研究较多.筛选出的表皮葡萄球菌在脂肪酶研究方面具有一定的价值.表皮葡萄球菌脂肪酶具有的水解酯类特性使得其能够作为酶添加剂应用于洗涤剂中.酶添加剂相比传统合成洗涤剂,其优势在于酶能够在更广的温度范围下催化油脂的分解,除此之外还减少了对环境的污染[18].而且在造纸业中,在纤维素酶和木质纤维素酶的辅助作用下,用脂肪酶处理纸浆能够去除树脂和蜡等物质,避免纸张严重破裂,不仅减少了处理树脂所需要的化学品的用量,还能够保持纸的质量和产量[19].另外每年由于各种原因排入海中的石油达200万t,如不及时处理,不仅会造成鱼类的大量死亡,而且石油中的有害物质也会通过食物链进人人体.这时用含有脂肪酶及其它成分的复合制剂处理海中的石油,可以将石油降解成适合微生物的营养成分,为浮在油表面的细菌提供优良的养料,使得分解石油的细菌迅速繁殖,以达到快速降解石油的目的.脂肪酶生物技术应用于被污染环境的修复以及废物处理是一个新兴的领域,还需要进一步研究和开发.【相关文献】[1] Qu Yen D T,Sshimdt-Dannert C,Sxhmid R D.High-level expression of a lipase from Bacillus thermocate nulatus BT L2 in Pichia pastoris and some properties of the recombinant lipase [J].Protein Expression and Purification,2003,28(1):102-110.[2] 韦宇拓,滕昆.脂肪酶的分子结构及应用研究进展[J].广西科学,2014,21(2):93-98.[3] Contesini F J,Lopes D B,Macedo G A,et al.Aspergillus sp.lipase:potentialbiocatalyst for industrial use[J].Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic,2010,67(3):163-171.[4] Phytian S J.Esterases.Biotechnology-Series[M].Weinheim:Wiley-VCH,1998:193-241.[5] 孙新城,马淑玲,张玲丽,等.一株高产脂肪酶产生菌16S rDNA的序列分析[J].南方农业学报,2012,43(9):1269-1272.[6] Hasan F,Shah A A,et al.Industrial applications of microbial lipases[J].Enzyme and Microbial Technology,2006,39(2):235-251.[7] Kang H Y,Kim M H,Mel D B.A database formiernbial esterases and lipasesR[J].FEBS Letters,2006,580(11):2736-2740.[8] 刘虹蕾,缪铭,江波,等.微生物脂肪酶的研究与应用[J].食品工业科技,2012,12:376-381.[9] 孙国政,甘伯中,艾对元,等.牦牛乳酥油源白地霉S122产脂肪酶培养基的优化[J].甘肃农业大学学报2013,48(1):135-139.[10] 王挥,张蕾,黎继烈,等.响应面法优化黑曲霉发酵产单宁酶条件[J].中南林业科技大学学报,2011,31(10):122-126.[11] Branco R V,Gutarra M L,Guisan 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Biotechnol,1998,16:396-403.。
提 要 Aeropyrum pernix K1 ,是1993年从日本海岸火山口分离的一种超嗜热古细菌,它最适生长温度为95℃,并能产生多种嗜热酶。
近年来,随着嗜热酶相继得到开发,使其在许多领域发挥了重要作用。
嗜热酶不仅具有化学催化剂无法比拟的优点,而且稳定性极好,可以克服中温酶及低温酶在应用中常常出现的生物学性质不稳定的现象,从而可用于催化很多高温化学反应。
这将极大地促进生物技术产业的发展,从而带动技术水平和生活质量的提高。
目前,超嗜热古细菌嗜热酶的研究还处于初期阶段,其中既具有磷脂酶A2活力又具有酯酶活力的嗜热酶APE 2325的研究具有重要意义。
磷脂酶A2(phospholipase A2,EC3.1.1.4,简称PLA2)具有很多生物学功能,参与许多生理活动,近年来发现它还具有广泛的心血管药理效应,从而引起人们新的研究兴趣。
正是PLA2这种相对简单的化学结构和复杂的药理生理功能之间的反差,使之成为研究脂质代谢、脂蛋白代谢、生物膜磷脂结构以及脂-蛋白相互作用的结构和功能的重要工具酶。
近年来,随着分子生物学技术的迅速发展,国外对酯酶基因的克隆研究很活跃,促进了酯酶的生物特性及相关功能的研究,而国内这方面的研究则起步较晚。
基于古细菌的进化位置和嗜热磷脂酶A2和酯酶的重要作用,我们开展了对嗜热酶APE 2325的性质、结构和功能进行了研究。
第一章 前言 1.古细菌 1977年Woese等人根据200多种细菌和真核生物的核糖体小亚基RNA(SSU rRNA)的部分序列进行相似矩阵分析,结果发现产甲烷菌、极端嗜盐菌和硫依赖嗜热菌与其它细菌、真核生物不同,于是他们提出古细菌说法。
又因为典型代表产甲烷菌的生存环境与想象中原始地球的厌氧环境类似,故称为古细菌,其余细菌称为真细菌。
把地球上的生物分为真细菌、古细菌和真核生物三超界,代替目前普遍接受的生物的五界系统。
5S rRNA序列和肽链延长因子EF-1α/Tu,EF-2/G,H+-ATPase等蛋白质序列,都说明古细菌与真核生物的亲缘关系比真细菌近(1-4)。
解脂耶氏酵母研究进展李运清【摘要】Yarrowia lipolytica is an aerobiotic ,nonpathogenic and dimorphic non‐conventional yeast .It is fo‐cused due to its ability to efficiently utilize hydrophobic substrates as the sole carbon source .As research contin‐ues ,this organism exhibits specific physiological ,metabolic and genomic characteristics ,which differentiate it from the model yeast Saccharomyces cerevisiae .Those properties make many researchers to conduct the basic and ap‐plied research of this yeast ,and a series of v aluable results is obtained .In this paper ,we will briefly present the different use ofY .lipolytica for basic knowledge and the advantages gained by exploiting this yeast .%解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)是一种需氧的、无致病性的二型性非常规酵母。
该酵母因其可以有效地利用疏水性底物为唯一碳源进行生长繁殖而得到研究人员的关注。
与模式生物酿酒酵母相比,解脂耶氏酵母表现出很多特殊的生理、代谢以及基因水平上的特性,这些特性使得很多研究小组以该酵母为模式生物进行了一系列的基础理论和应用研究,并取得了很多非常有价值的研究成果。
药物制剂中聚合物包覆技术的体内药物释放行为研究药物制剂中聚合物包覆技术的发展已经取得了重大突破,成为制药领域的研究热点之一。
通过聚合物对药物的包覆可以实现药物的缓释控释,提高疗效,减少毒副作用。
本文旨在探讨药物制剂中聚合物包覆技术的体内药物释放行为,以期深入了解该技术的应用前景和研究方向。
一、聚合物包覆技术的基本原理聚合物包覆技术是利用聚合物对药物进行包裹,形成核心-壳结构的复合物,在体内释放药物。
其基本原理包括聚合物选择、包覆方法和药物释放机制三个方面。
1.1 聚合物选择聚合物的选择是包覆技术的核心环节。
聚合物的生物相容性、稳定性和可控释放性是选择的关键因素。
常用的聚合物包括天然聚合物(如羟基磷灰石、明胶)、合成聚合物(如聚乳酸、聚己内酯)以及天然-合成杂化聚合物(如海藻酸-聚乳酸)等。
1.2 包覆方法包覆方法是实现药物和聚合物结合的手段。
常用的包覆方法包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、共聚合法和自组装法等。
这些方法各有优缺点,需要根据药物的特性和包覆的要求来选择适当的方法。
1.3 药物释放机制药物在聚合物包覆复合物中的释放机制主要有扩散控制、孔道控制、可降解控制和矩阵控制等。
这些机制通过聚合物包覆层的特性来调控药物释放速率和时间。
二、聚合物包覆技术的应用药物制剂中聚合物包覆技术已经应用于多个领域,包括药物输送、肿瘤治疗和组织工程等。
以下为几个典型应用领域的介绍:2.1 药物输送聚合物包覆技术在药物输送领域有着广泛的应用。
通过调控聚合物包覆层的结构和特性,可以实现药物的缓释和靶向性输送,提高疗效并减少副作用。
例如,利用聚乳酸包覆药物可以实现口服给药的控释,提高药物的生物利用度。
2.2 肿瘤治疗聚合物包覆技术在肿瘤治疗中也有潜在的应用价值。
聚合物包覆的抗癌药物可以通过纳米粒子的形式输送到肿瘤部位,提高药物的局部浓度,减少对正常组织的损伤,并增强抗肿瘤效果。
此外,聚合物包覆还可以用于肿瘤光热疗法和放射治疗等多种治疗方式。
细胞色素P450的特性及其研究进展摘要:细胞色素P450是内质网膜上混合功能氧化酶系统的末端氧化酶,在生物体内分布广泛,主要催化机体内源和外源性物质在体内的氧化反应。
在临床药物的生物学转化中,它参与大部分药物的生物氧化,因此具有重要的生物学意义。
关键词:细胞色素P450 特性机理功能Characteristics of cytochrome P450 and its research developmentABSTRACT: Being the terminal oxidase component of mixed function oxidase system in the membrane of endoplasmic reticulum, cytochrome P450 (CYP450) has been found in all living organisms and can catalyze the oxidation of a variety of endogenous and xenobiotic compounds. This article reviewed the mechanistic explorations onCYP450- catalyzed reactions , especially the recent investigations on the mechanism of ethanol oxidation catalyzed by CYP450, as well as those in CYP450 drug metabolism.Keywords cytochrome P450;structure; catalytic mechanism; function前言细胞色素P450是一组结构和功能相关的超家族基因编码的含铁血红素同工酶,主要存在于肝细胞平滑肌内质网内,由血红素蛋白、黄素蛋白及磷脂三部分组成,相对分子质量在40 000—60 000之间,因其具有血色素类似的结构,且其还原态与一氧化碳作用后,在450nm处有一个吸收高峰,因此而被命名为细胞色素氧化酶P450[1]。
脂肪酶产生菌的筛选产酶条件及酶特性研究薛静;陶树兴;田泽英;苏蕊;丛寅【摘要】[ Objective ] To screen high lipase activity strains as strains producing lipase and donor of lipase gene. [ Method ]26 samples were collected,and the strains were isolated through adopting bromcresol purple preliminary screening plate and secon darily screening with shake flask loading fermentation medium. A higher lipase activity strain 09-7-1 was obtained and identified as Aspergillus niger. The factors of influencing lipase production and characterization of the lipase of strain 09-7-1 were researched. [ Result ] The soluble starch in 0. 5% was the best carbon resource. The yeast extract in a ratio of 0.2% was the best nitrogen resource. The optimum initial temperature was 32 ℃ ,and the optimum initial pH value was 5.2. The lipase activity of strain 09-7-1 achieved 24. 112 U/ml after optimization from 13. 164 U/ml and was 1. 83 times as high as the initial lipase activity. The best reaction temperature of lipase was30 ℃. The best reaction pH was 7.0,and the activity were no much change in 60 ℃ for90 min and stable from pH 5.5 to pH 10.0. [Conclusion] The study can lay the foundation for study on producing lipaso and lipase gene.%[目的]筛选脂肪酶高活性菌株作为脂肪酶生产菌株和脂肪酶基因的供体菌.[方法]从油脂厂等地采集26份含菌样品,采用溴甲酚紫平板对样品进行初筛,以产脂肪酶发酵培养基摇瓶复筛,获得1株产脂肪酶活性较高的菌株09-7-1,经鉴定该菌株为黑曲霉(Aspergillus niger).采用正交试验对影响该菌株产酶的因素进行了研究,并探讨了该菌株所产脂肪酶的性质.[结果]该菌株最佳产酶条件:碳源为0.5%的可溶性淀粉,氮源为0.2%的酵母膏,培养温度为32℃,发酵液pH为5.2,该菌株最初发酵液中酶活力为13.164 U/ml,优化后酶活力达24.112 U/ml,是最初酶活力的1.83倍.该菌株所产脂肪酶最适作用温度为30℃,最适作用pH为7.0;酶液在60℃保温90 min后,活性损失较少,pH为5.5~10.0内稳定.[结论]该研究可为脂肪酶生产和基因研究奠定基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)015【总页数】5页(P8826-8830)【关键词】脂肪酶;筛选;黑曲霉;产酶条件;酶特性【作者】薛静;陶树兴;田泽英;苏蕊;丛寅【作者单位】陕西师范大学生命科学学院,陕西西安,710062;陕西师范大学生命科学学院,陕西西安,710062;陕西师范大学生命科学学院,陕西西安,710062;陕西师范大学生命科学学院,陕西西安,710062;陕西师范大学生命科学学院,陕西西安,710062【正文语种】中文【中图分类】Q939.97脂肪酶(Lipase,EC3.1.1.3,甘油酯水解酶)为作用于酯键的酶,专门作用于异向系统,可催化天然油脂水解,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯,且优先水解长链酯类产生长链脂肪酸[1],可以完成水解、酯化、转酯、酯交换及合成等反应,被广泛应用于油脂水解[2]、食品加工、食品品质改良、疾病诊断、催化药物合成[3-4]、皮革生产[5]、可生物降解的无污染洗涤剂的研发[6]和生物柴油的生产[7]等方面。
微生物酶的特性与应用研究微生物酶是由微生物产生的一种特殊酶类,具有诸多独特的特性及广泛的应用领域。
本文将重点介绍微生物酶的特性以及其在生物工程、医药科学、农业等领域的应用研究。
一、微生物酶的特性1.广泛的反应底物特异性:微生物酶能催化多种底物的反应,例如蛋白质酶可以水解蛋白质,淀粉酶可以降解淀粉,脂肪酶可以分解脂肪等。
2.高效的催化作用:微生物酶具有高效的催化作用,可以在相对温和的条件下加速化学反应的进程,提高反应速率,大大节约了时间和资源。
3.温度适应性强:微生物酶能适应不同的温度环境,包括极低温度和极高温度,这使得它们在各种研究和应用领域都具有巨大的潜力。
4.酸碱适应能力:微生物酶能够适应不同酸碱环境,保持催化活性。
这在工业生产中特别重要,因为许多反应需要在特定的pH条件下进行。
二、微生物酶的应用研究1.生物工程领域:微生物酶在生物工程领域具有巨大的应用潜力。
例如,利用微生物酶可以改善生物燃料的产生过程,提高生物柴油的产量和质量,实现能源的可持续发展。
2.医药科学领域:微生物酶在医药科学领域的应用研究也得到越来越多的关注。
例如,利用微生物酶可以生产出用于治疗癌症、心血管疾病等的药物,提高药物的疗效和安全性。
3.农业领域:微生物酶在农业领域的应用研究对于提高农作物的产量和质量具有重要意义。
例如,利用微生物酶可以合成植物生长因子,促进植物生长,提高农作物的产量,并减少对化肥的依赖。
4.环境保护领域:微生物酶在环境保护领域的应用研究也具有重要意义。
例如,利用微生物酶可以降解有机污染物,减少工业废水和废气对环境的污染,实现环境的可持续发展。
综上所述,微生物酶具有广泛的反应底物特异性、高效的催化作用、温度适应性强和酸碱适应能力等特性,因此在生物工程、医药科学、农业和环境保护等多个领域都具有重要的应用价值。
随着对微生物酶特性及应用研究的深入,相信微生物酶将为人类社会的发展带来更多的惊喜和贡献。
(字数:507字)。
脂滴包被蛋白的结构、功能及其与脂类疾病关联的研究进展庞永佳1,2,3,翟桂影1,2,3,李瑞1,2,3,李超1,2,3,王宇祥1,2,3*(1.东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨150030;2.黑龙江省普通高等学校动物遗传育种与繁殖重点实验室,黑龙江哈尔滨150030;3.农业农村部鸡遗传育种重点实验室,黑龙江哈尔滨150030)摘 要:脂滴包被蛋白(Perilipin,PLIN1)是PAT蛋白家族成员之一,其特异性地表达于脂滴表面,并受多种转录因子的调控。
PLIN1在调控脂肪细胞基础脂解和激素刺激脂解的过程中发挥着重要作用,并且与Fsp27协同作用共同促进脂滴融合。
此外,PLIN1还参与机体能量代谢、炎症反应等生物学过程,与多种脂类疾病的发生和发展有重要联系。
本文对PLIN1的命名、结构、表达调控、功能以及与相关疾病的关系进行综述,着重总结PLIN1发挥功能的分子机制,为PLIN1的深入研究提供参考。
关键词:PLIN1;脂解;脂滴融合;疾病中图分类号:S813.1 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200622-02脂滴(Lipid Droplet,LD)是细胞内中性脂肪的主要贮存场所,广泛存在于细菌、酵母、植物、昆虫以及动物细胞中。
作为一个活动旺盛的多功能细胞器,脂滴与其他细胞器相互作用,在脂质代谢与存储、膜转运、蛋白降解以及信号传导过程中发挥着重要作用。
脂滴的动态变化维系着脂质代谢活动的稳定,若脂质代谢紊乱会导致诸如肥胖、炎症反应等多种疾病发生[1-3]。
脂滴的核心由中性脂肪组成,主要包括甘油三酯(三酰基甘油,Triacylglycerols,TAG)和胆固醇酯(Cholesterol Ester,CE),核心外包裹着单层磷脂分子,磷脂分子内镶嵌着多种蛋白,这些蛋白对于脂滴的代谢和调节具有重要作用,称为脂滴相关蛋白。
1991年,Greenberg等[4]发现了一种可被磷酸化的蛋白,其特异性地包围在脂滴表面,故称为围脂滴蛋白(或脂滴包被蛋白)(Perilipin,PLIN1)。
生物酶的特性与功能研究生物酶是一种生物大分子催化剂,可以促进化学反应的进行,因此被广泛应用在食品、医药、环保等领域。
本文就生物酶的特性与功能进行研究。
一、生物酶的特性1. 温度敏感性生物酶通常有一个温度范围内会表现出最佳催化效果的点,该点称为峰值温度。
该峰值温度由酶的种类、来源、结构等多方面因素决定,且每种酶的峰值温度都不尽相同。
例如,牛奶中葡萄糖氧化酶的峰值温度在50℃左右,而阿米拉酶则在60℃左右。
2. pH依赖性在酶的活性最佳时,酶所在的环境的pH值通常也相对固定。
例如,胰蛋白酶在pH值为7.5-8.5时最为活跃,而木聚糖酶则在pH值为4.5左右时表现出最佳催化效果。
3. 反应特异性生物酶能够响应一定特异的底物,并针对性地在分子水平上催化底物的反应。
因此,生物酶具有一定的反应特异性。
例如,葡糖酸性果汁中的葡萄糖氧化酶只能作用于葡萄糖,而无法作用于其他种类的糖类。
二、生物酶的功能1. 食品加工生物酶在食品加工中起到了很大的作用。
在面包、蛋糕等烘焙过程中,传统的酵母起到了发酵的作用,而生物酶可以加速酵母的生长和发酵,从而提高面包和蛋糕的质量。
在奶制品生产过程中,乳糖酶、乳清酶等都可以加速乳制品中的乳糖降解,减少人们对乳糖过敏的症状。
2. 医药应用生物酶在医药领域也发挥着重要作用。
世界上第一个激素胰岛素的制备就是依靠人体胰腺中分泌的胰岛素酶来催化完成的。
借助生物工程技术将该酶进行改造,产生与胰岛素相似的合成胰岛素,用于治疗糖尿病等疾病。
此外,血红蛋白酶可以直接滴到血液中,分解血液中的凝血因子,从而使血液得以迅速液化,有效治疗急性心梗等疾病。
3. 环保治理生物酶在环保治理中也有广泛的应用,如通过利用木聚糖酶等酶类分解果皮、草木等有机废料,可以有效降解有机物、减轻厌氧菌群,从而实现生态循环。
另外,脂肪酶也可以加速溶解和分解油脂、蛋白质等物质,减少工业废水中的有机物含量,有效治理污水处理问题。
综上所述,生物酶的特性和功能广泛,应用范围广泛,不仅可以改善食品质量,提高医疗水平,也可以实现环保志愿和降低工业污染。
脂肪酶催化药物合成的研究进展熊小龙;杜鹏飞;金鹏;王秋岩;谢恬【摘要】脂肪酶是工业中常用的生物催化剂,由于其催化的反应类型多样、反应条件温和、催化效率高、具备良好的区域和立体选择性,被广泛应用于药物合成领域.为了跟踪掌握脂肪酶在药物合成领域的最新进展,综述了近5年来脂肪酶在催化合成抗炎镇痛药物、抗抑郁药物、抗菌药物、抗肿瘤药物、维生素类药物及其中间体方面的最新应用,对新构建的工艺实例中脂肪酶的性质和优化的反应条件进行了重点描述.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2010(027)008【总页数】8页(P1-7,23)【关键词】酶法催化;脂肪酶;药物合成;手性中间体【作者】熊小龙;杜鹏飞;金鹏;王秋岩;谢恬【作者单位】杭州师范大学生物医药与健康研究中心,浙江,杭州,310012;杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江,杭州,310036;杭州师范大学生物医药与健康研究中心,浙江,杭州,310012;杭州师范大学生物医药与健康研究中心,浙江,杭州,310012;杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江,杭州,310036;杭州师范大学生物医药与健康研究中心,浙江,杭州,310012;杭州师范大学生物医药与健康研究中心,浙江,杭州,310012【正文语种】中文【中图分类】Q556脂肪酶(Lipase,EC3.1.1.3)可以水解三酸甘油酯产生脂肪酸、单甘油酯、双甘油酯及甘油,在有机溶剂(包括超临界流体)中,亦可催化逆水解反应,例如酯化、交酯化、氨解、交流酯化及肽解等反应。
脂肪酶已广泛应用于食品、造纸、皮革、洗涤剂、化工材料和医药合成等诸多领域,其中,药物合成一直是脂肪酶研究领域的热点。
目前,临床上超过60%的常用药物为手性药物。
通常的化学工艺对手性分子的合成并不理想,存在反应路径长、重金属催化剂残留和收率低等缺点;而脂肪酶对底物具有高度的立体选择性,只需单步反应就可以高效率地制备出手性产物,这使得脂肪酶在光学纯化合物制备和药物手性转换中具有独特的优势。
第2课时酶的特性课程标准1.简述酶的特性。
2.说明酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
素养达成设疑激趣你吃过多酶片吗?多酶片为什么能助消化?多酶片通常为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,内层为胰酶,外层为胃蛋白酶,为什么要进行这样的设计包裹呢?夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂探究点一酶的高效性和专一性1.淀粉和蔗糖不是还原糖,但淀粉水解后会生成麦芽糖,蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖,它们都是还原糖。
下表为比较新鲜的唾液(唾液淀粉酶)对淀粉和蔗糖的催化作用实验,请分析:(1)1号试管有砖红色沉淀生成,2号试管不出现砖红色沉淀,说明什么?(2)上述实验说明了什么?(3)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂?(4)肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸,是否说明肽酶没有专一性?2.如图可以解释酶具有专一性及其原理,据图分析各字母代表什么意义?[名师提醒1](1)为了实验的严谨性,实验前应先检查淀粉溶液、蔗糖溶液中是否有还原性杂质,简便可行的方法是实验前用斐林试剂检测待测溶液,若产生砖红色沉淀,说明待测溶液中含有还原性杂质,不能用于此实验。
(2)用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性时,无论蔗糖是否发生水解,都不与碘液发生颜色反应,因此不能用碘液代替斐林试剂。
[名师提醒2]酶催化效率高低的检测指标(1)单位时间内生成物的生成量。
(2)单位时间内反应物的减少量。
(3)达到平衡点所用时间的长短等。
1.验证酶的高效性(1)设计思路验证酶高效性的方法是“对比法”,即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂作比较)催化底物反应速率进行比较,得出结论。
(2)设计方案(3)表示曲线:2.验证酶的专一性(1)设计思路验证酶专一性的方法也是“对比法”,常见的有两种方案:底物相同酶不同或底物不同酶相同,最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
(2)设计方案(3)曲线模型:①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同,说明酶B对此反应无催化作用。
腈水解酶的特性与应用进展研究关键词腈水解酶;催化特性;固定化;应用进展KeywordsNitrilase;Catalyticcharacteristics;Immobilization;Applicationprogress1腈水解酶概述1.1简介腈水解酶(EC3.5.5.1)又称腈酶,属于腈代谢酶系中的一种,是重要的工业用酶,也是重要的生物催化剂。
它能够水解碳氮肽键来生产更加有价值的相对应的羧酸[1-2]。
腈的化学水解通常需要高温强碱性或酸性的条件,易产生不必要的副产物和大量的无机废物。
而利用腈水解酶催化水解生成羧酸,是通过一步反应进行的,体现出优越的高选择性、高效率以及环境经济性,为降解腈类物质提供了一个“绿色”的选择。
到目前为止,腈水解酶被广泛用于精细化学品、医药中间体的生产以及腈污染物的生物修复。
在自然界中,几乎所有的真菌、植物以及动物等有机体的体内都会产生脂肪腈或芳香腈如氰脂、蓖麻碱和苯乙腈等。
这些腈类化合物不仅能够提供生物必须储备氮源,而且能够起到保护作用,免受其他生物的侵害[3]。
1935年,有学者提出某些植物组织自身能将腈类化合物转化成羧酸。
这些酸类物质对植物生长有利,从而论证某些有机羧酸、酰胺等腈类衍生物有助于植物的生长。
20世纪60年代,Thimann等得到一种类似化学法能够水解腈或酰胺的酶。
它是从大麦叶子中提取、纯化的。
该酶能将3吲哚乙腈水解成为吲哚3乙酸,故将其命名为吲哚乙腈水解酶[4]。
随着研究的不断深入,他们发现这种吲哚乙腈水解酶不仅能水解3吲哚乙腈,而且对其他20余种脂肪族和芳香族的腈类化合物都具有催化活性,例如该酶水解底物3氰基吡啶的活力比水解3吲哚乙腈高接近10倍。
因此,Thiman等给这种酶赋予一个新的名称——腈水解酶。
历史上第一次发现能产腈水解酶的微生物菌种的是Hook和Robinson。
他们在假单胞菌(Pseudomonas)中利用蓖麻碱天然腈筛选所得到的。