南极磷虾粗酶液中蛋白酶的基础酶学性质研究及抑制剂的开发

本研究探讨了反应温度、pH、金属离子(Zn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Ca~(2+))对南极磷虾粗酶液中蛋白酶活性的影响,研究了苯甲基磺酰氟(PMSF)、EDTA·2Na、碘乙酰胺(IAM)和甲苯磺酰–苯丙氨酸氯甲基酮(TPCK)对蛋白酶活性的抑制效果。结果显示,南极磷虾粗酶液中蛋白酶的最适反应温度为40℃;最适反应pH值为8.0;当金属离子浓度为0.5 mmol/L时,Zn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)和Al~(3+)金属离子对蛋白酶酶活的抑制率分别为55.02%、55.02%、35.39%、20.67%和41.12%,而Ca~(2+)离子对蛋白酶活有明显的促进作用;PMSF和EDTA·2Na对蛋白酶酶活具有较为显著的抑制作用,PMSF的浓度为8.0 mmol/L时,抑制率为60%;EDTA·2Na浓度为0.6 mmol/L时,抑制率为86.67%;IAM在低浓度时有一定的抑制作用;TPCK低浓度时抑制效果不明显,浓度升高时有一定的抑制作用。在5~30℃的温度范围内,随着温度升高,EDTA·2Na对蛋白酶酶活的抑制效果逐渐增加。本研究阐明了影响南极磷虾粗酶液蛋白酶酶活的因素,开发了针对南极磷虾粗酶液中蛋白酶活性的抑制剂,为南极磷虾在食品领域的开发利用提供了基础理论数据。     

几种金属离子对鲢肝胰脏淀粉酶的影响

以鲢的肝胰脏为材料,取组织匀浆上清液作为酶液进行研究.结果表明:鲢肝胰脏淀粉酶的最适pH为6.8,最适温度为35℃,最适底物浓度为0.03%.进一步研究1、2价金属离子和重金属离子对鲢肝胰脏淀粉酶活力的影响,结果表明:1价金属离子K+、Na+对酶活力没有影响,2价金属离子Ba2+、Ca2+对酶活力具有抑制作用,重金属离子Cd2+、Hg2+对酶活力具有显著的抑制作用.     

罗非鱼肠蛋白酶的分离纯化及其性质

以罗非鱼肠为原料,采用超声波辅助提取技术、电泳技术和层析技术等对罗非鱼肠道蛋白酶进行研究,结果表明:将鱼肠匀浆经超声波提取的粗酶液,用30%～70%的硫酸铵盐进行盐析、HitrapTM Q FF阴离子交换柱纯化及Sephadex G-100凝胶柱分离纯化,得到罗非鱼肠蛋白酶纯品,其比活为335U/mg,得率为32.8%;SDS-PAGE电泳为单一蛋白酶带,分子量为28ku。该酶最适pH为8.0～8.5,在pH7.0～9.0的条件下稳定;最适温度为37～42℃,热稳定性好;该酶的Km值和Vmax值分别为0.605g/L和9.407μg/min。金属离子Ag+、Pb2+对蛋白酶有完全抑制作用,Na+、K+对该酶无抑制作用。丝氨酸蛋白酶抑制剂能完全抑制该酶活性,胃蛋白酶抑制剂和脲素对该酶有一定抑制作用,EDTA没有明显抑制作用,DTT能激活该酶活性,该酶为丝氨酸蛋白酶。     

大菱鲆消化道蛋白酶的初步研究

以-龄大菱鲆为材料,研究养殖水温下不同pH条件胃、幽门盲囊、前肠、中肠、后肠中蛋白酶的活性,确定饵料中蛋白质的主要消化部位为胃和前肠,各部位主要蛋白酶的最适作用pH依次为2.0、8.0、8.0、8.5、8.0;蛋白酶单位酶活力从高到低依次为幽门盲囊＞胃＞前肠＞中肠＞后肠.以大菱鲆胃为材料,经Tris-HCl缓冲液抽提、硫酸铵分级分离,DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤层析分离纯化,获得大菱鲆胃蛋白酶的电泳纯制品,并对该酶的性质进行了研究.结果显示:纯酶的分子量为39900Dal,纯酶最适反应pH为2.0,最适反应温度40℃;pH稳定范围1.0-9.0,40℃以下酶活性稳定;Mn2+和Cu2+可激活大菱鲆胃蛋白酶,Fe3+对酶活性有抑制作用.     

枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达及酶学性质

构建了枯草芽孢杆菌CH_2菌株(Bacillus subtilis CH_2)壳聚糖酶基因的真核表达载体p PIC9K-CH2-Cns,在毕赤酵母GS115(Pichia pastoris)中进行重组表达,获得了有生物学活性的重组壳聚糖酶,对重组壳聚糖酶的酶学特性及酶解产物进行了分析。结果显示,重组壳聚糖酶的分子量为29 k D,粗酶的比酶活达到133.60 U/mg,纯化后重组蛋白的比酶活为338.08 U/mg;该酶的最适作用温度为50℃,最适pH为4.5,酶动力学常数Vmax=24.39(μmol/mg)·min~(-1),Km=5.48 mg/m L;Fe2+、K+等对其酶活力有一定的激活作用,其中Mn~(2+)能使酶活力提升2.4倍,Ag~+、Mg~(2+)、Hg~(2+)、EDTA、EGTA和SDS等存在时则对其酶活力有强烈抑制作用。利用重组壳聚糖酶酶解壳聚糖,酶解产物主要为聚合度2~10的壳寡糖,且分布均匀。以上结果表明,枯草芽孢杆菌CH_2菌株壳聚糖酶基因在毕赤酵母GS115中成功表达,获得了一种内切型的高酶活力重组壳聚糖酶,该重组酶具有反应条件温和、酶解产物均一等特点,可被应用于海洋甲壳质加工应用中。     

翘嘴红鲌胃、肠道及肝胰脏主要消化酶活力的研究

对翘嘴红鲌胃肠道及肝胰脏的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶3种主要消化酶活力进行初步研究。结果表明:胃、肠道、肝胰脏的淀粉酶的最适pH均为6.0;脂肪酶的最适pH分别为8.0、8.0、7.5;胃蛋白酶最适pH为2.0,肠道、肝胰脏蛋白酶的最适pH分别为7.0、7.5。同时研究了在最适pH条件下,不同反应温度对3种主要消化酶的活性影响。结果表明:翘嘴红鲌淀粉酶在肝胰脏、肠道、胃的最适温度分别为30℃,30℃,25℃;脂肪酶的最适温度分别为40℃,30℃,35℃;蛋白酶的最适温度分别为50℃,50℃,40℃。在一定的温度范围内,3种消化酶的活力均呈先上升后下降趋势。最适反应温度下翘嘴红鲌脂肪酶与淀粉酶的活力分布均呈现肝胰脏>肠道>胃,蛋白酶活力肠道与胃接近,大于肝胰脏蛋白酶活力。     

草鱼肠道-菌株产纤维素酶的分离纯化及性质研究

从草鱼肠道分离出1株枯草芽孢杆菌,有较强的活性.该菌产生的纤维素酶粗酶液,经盐析、透析,并通过葡聚糖凝胶层析柱Sephadex G-75分离纯化,经SDS-PAGE后表明第2峰已纯化,得到一种相对分子质量约为62.43 kD纤维素酶.分离纯化后该酶的比活力提高了2.924倍,回收率为6.38%.酶学试验研究表明:该酶的最适反应温度为55℃,最适pH值为7.0;Lineweaver-Burk法求得动力学参数,Km和Bmax分别为1.02×10-3g/mL、2.727×10-2mg/(mL·min).     

南方大口鲶消化酶的初步研究

对南方大口鲶消化酶活力的研究结果表明,消化系统中,胃pH值为5.5~6.5,前肠pH值6.5~7.0,中肠pH值7.0~7.5,后肠pH值7.0~7.5,胆汁pH值6.5~7.0;不同组织蛋白酶活力强弱顺序为:前肠>中肠>后肠>胃>肝胰脏;淀粉酶活力强弱顺序为:肝胰>前肠>中肠>胃>后肠,单位体重蛋白酶活力有下降趋势,淀粉酶活力有增大趋势;肝胰、胃、肠蛋白酶最适温度分别为33℃、39℃、45℃,淀粉酶最适温度分别为45℃、39℃、41℃;肝胰、胃、肠蛋白酶最适pH值分别为6.6、2.6、7.0;淀粉酶的最适pH值分别为6.2、5.0、7.0。根据南方大口鲶消化酶活力及最适pH值综合判定,南方大口鲶对动物性食物有较强的消化力。     

2种水饲用蛋白酶主要酶学性质的研究

采用Folin法测定2种水产饲料用商品蛋白酶的活性,研究了pH、温度以及热处理对其活性的影响.结果表明:实验酸性蛋白酶和中性蛋白酶的最适反应pH分别为3.0和7.0,最适反应温度均为60℃,酸性蛋白酶的热稳定性优于中性蛋白酶.     

黄海黄杆菌YS-9412-130低温碱性蛋白酶性质鉴定

对黄海黄杆菌YS-9412-130菌株产低温碱性蛋白酶的理化性质研究表明，该酶由256个氨基酸组成，分子量为33000Dar，等电点pI为9.45，米氏常数Km为5×10-3mmol/L；酶的最适作用pH范围为9.5～10.5，最适作用温度30℃，具有一定的抗氧化稳定性。Ca2+、Mn2对酶有激活作用，而Hg2+、Ag+对酶有抑制作用。DFP、NBS严重抑制酶的活性,而同时该酶也能被EDTA抑制。结果表明该低温碱性蛋白酶为一新型的丝氨酸蛋白酶。     

温度、pH对克氏原螯虾血清酚氧化酶活力及稳定性的影响

以克氏原螯虾(Procam barus clarkii)为材料,研究温度、pH对其血清酚氧化酶活力及稳定性的影响。实验以L-dopa为反应底物,在试验设计的温度范围(20,30,40,50,60,70℃)内,测得酚氧化酶活力的最适温度为20℃,随温度升高酶活力迅速下降,该酶在20~40℃范围内表现出较高的热稳定性,而30℃时最稳定;该酶的最适pH 7.0,在pH 6.0和7.0的缓冲系统中表现出较强的稳定性。     

两株芽孢杆菌的生长特性及其对仿刺参的益生作用

本实验室前期从大连湾地区健康的仿刺参养殖池塘沉积物中分离出两株芽孢杆菌即B6和B7。首先,通过分析二者的生长特性发现,B6和B7的最适生长温度为15~35℃;最适pH范围为6~8;最适盐度为3%~5%。菌株产酶特性检测结果表明,B6和B7均可产生淀粉酶和蛋白酶,B7产脂肪酶。将两种菌悬液投喂仿刺参后发现,B6和B7可有效提高仿刺参肠道内的消化酶活性以及体腔液中多种非特异性免疫酶活性。本研究结果表明:B6和B7可作为益生菌剂的基础菌株添加至仿刺参生长环境中,并且对仿刺参的消化及免疫功能具有正向刺激作用。     

紫菜活性肽复合酶法制备与清除羟自由基作用

以条斑紫菜为原料,利用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶组成的复合酶水解紫菜蛋白制备生物活性肽并研究清除羟自由基作用。采用单因素试验考察胰蛋白酶与木瓜蛋白酶的比例、底物质量浓度、酶用量、水解温度、水解时间、pH对羟自由基清除率及水解度的影响,响应面法优化酶解条件,SephadexG-15凝胶层析法测定活性肽的分子质量分布。试验结果表明,复合酶最佳酶解工艺条件为胰蛋白酶与木瓜蛋白酶复合酶比例1.67,底物质量浓度20mg/mL,酶用量1.67%,pH 7.0,温度55℃,酶解4h,紫菜活性肽对羟自由基的清除率为80.6%,清除率为50%时的质量浓度为0.744mg/mL,分子质量大多分布于500～1500ku。     

α-酮戊二酸对松浦镜鲤肠道形态与功能的影响

本试验旨在研究不同蛋白源饲料中添加α-酮戊二酸(AKG)对松浦镜鲤肠道形态与功能的影响。在水温23℃下,将初始体质量为(217.93±0.78)g的松浦镜鲤Cyprinus carpio Songpu 400尾,随机分成4组,每组5个重复,每个重复20尾鱼,饲养在控温循环水系统中,投喂4种在不同蛋白源的等氮等脂饲料中添加不同剂量的α-酮戊二酸(AKG)的饲料10周,即饲料1(44%豆粕+0%AKG)、饲料2(44%豆粕+1.5%AKG)、饲料3(30%豆粕+10%鱼粉+0%AKG)、饲料4(30%豆粕+10%鱼粉+1.5%AKG),饲料中蛋白质和脂肪水平分别为28%和5.1%。结果表明:不同蛋白源饲料中添加AKG能显著提高松浦镜鲤后肠皱襞高度、前肠肌层厚度和前肠Na+,K+-ATP酶活性(P0.05);蛋白源和AKG对肠道形态指标和Na+,K+-ATP酶活性无显著交互作用(P0.05);饲料中蛋白源添加AKG能显著提高松浦镜鲤前肠和中肠蛋白酶、脂肪酶活性(P0.05),蛋白源和AKG对后肠蛋白酶活性具有显著交互作用(P0.05)。综上所述,饲料中添加1.5%AKG可以促进松浦镜鲤肠道发育,增强肠道消化酶活性。     

pH、温度和盐度对单环刺螠消化酶和溶菌酶活力的影响

采用L25(56)正交试验法测定了不同pH(6、7、8、9、10)、温度(10、15、20、25、30℃)和盐度(15、20、25、30、35)对体质量为(71.2±8.5)g的单环刺螠肠蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶活力的影响,以及不同盐度对单环刺螠血液溶菌酶活力的影响。试验结果表明,单环刺螠肠消化酶活力的最适环境条件分别为,蛋白酶:pH 8、温度30℃、盐度35;淀粉酶:pH 9、温度25℃、盐度25;纤维素酶:pH6、温度30℃、盐度35;脂肪酶:pH 6、温度25℃、盐度30。盐度15和20两组单环刺螠血液溶菌酶活力均先降后升再降,而盐度30和35两组则先升后降。至处理第4d,各试验组溶菌酶活力依次为:盐度3025352015,盐度15和20两组溶菌酶活力显著低于盐度较高试验组(P0.05)。盐度25~35、pH 6~9为单环刺螠适宜的环境条件,高温(25~30℃)下其消化酶活力较高,而低盐度(15~20)下其消化酶活力和免疫能力明显降低。     

4种金属离子对宝石鲈蛋白酶活性的影响

以酶学方法研究了K+、Na+、Mg2+、Ca2+ 在浓度为50、100、150、200、250、300 mmol/L时,对宝石鲈消化器官(胃、幽门盲囊、肝脏、前肠、中肠、后肠)蛋白酶活性的影响.试验结果表明,K+、Na+对宝石鲈消化器官蛋白酶活性具有一定的促进作用,100 mmol/L时促进作用最明显;Mg2+、Ca2+对蛋白酶活性具有抑制作用,300 mmol/L时抑制作用最大;蛋白酶在宝石鲈各消化器官的分布为前肠＞幽门盲囊＞中肠＞胃＞肝脏＞后肠.宝石鲈配合饲料中添加100 mmol/L的K+、Na+可提高其消化器官的蛋白酶活性.     

Purification and characterization of stomach protease from the turbot (Scophthalmus maximus L.)

Proteolytic activity in the different parts of the digestive tract of the turbot (Scophthalmus maximus L.) were studied in this work. One pure protease was isolated from turbot stomach and its behavior was studied. Results showed the optimum pH for proteases in the different parts of the digestive tract of the turbot were pH 2.0 for the stomach, pH 8.0 for the pylorus cecum, pH 8.0 for the foregut, pH 8.5 for the midgut, and pH 8.0 for the hindgut. The activity of proteases in the different parts of the digestive tract were in the sequence pylorus cecum protease > stomach protease > foregut protease > midgut protease > hindgut protease. The stomach protease was purified by ammonium sulfate precipitation and column chromatography on DEAE-Sepharose F.F. and Sephadex G-100. The purified enzyme gave a single band in SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Its molecular weight was found to be approximately 42,000 Da. The enzyme is stable at pH 1.0–9.0 and at temperatures below 40°C. Its activity was maximum at pH 2.0 and 40°C. When reaction time was prolonged the optimum temperature of the enzyme tended to decline. The enzyme was activated by Mn²⁺ and Cu²⁺ and inactivated by Fe³⁺. It was fully inhibited by pepstatin and partially inhibited by PMSF, TPCK, PCMB, and NBS. These results imply the enzyme is a pepsin.     

Viscera of Labeo rohita: A Potential Source of Trypsin for Industrial Application

ABSTRACT

The serine protease trypsin was isolated and purified from the digestive system of carp Labeo rohita rohu by ammonium sulphate precipitation, ion exchange, and affinity chromatography. The purified enzyme showed high activity between pH 7.0 and 9.0. The activity was maximum at 40°C. Incubation of the purified enzyme with CaCl₂ (2 mM) stabilized the enzyme activity for 8 h. The enzyme showed stability at 30 and 40°C for 1 h, but above 40°C, enzyme activity was reduced. The kinetic constants were recorded as K_m (0.104 mM), k_cat (44.25 s^?1), and catalytic efficiency (427.54 s^?1 mM^?1). Monovalent, bivalent, and trivalent ions (Li⁺, K⁺, Hg²⁺, Al³⁺, Mg^2+, Cd^2+, Co^2+, Zn²⁺, and Al³⁺) influenced the enzyme activity. Phenylmethylsulfonylflouride, soybean trypsin inhibitor, and N-α-p-tosyl-_L-lysine chloromethyl ketone completely inhibited the enzyme activity, while ethylenediaminetetraacetate caused partial inhibition. Molecular mass of the purified enzyme was 22.46 kDa. The pH and temperature stability of enzyme may be useful for its industrial applications.     

Influence of feeding habits of fish on the characteristics of their visceral alkaline proteases with special reference to detergent compatibility

Technical characteristics and detergent compatibility of visceral alkaline proteases of three freshwater fish, namely Labeo rohita, Pangasianodon hypophthalmus and Cyprinus carpio of different feeding habits, were studied. Crude enzyme extract was partially purified by (NH₄)₂SO₄ precipitation and dialysis. The molecular weight was in the range of 20–63 kDa. The enzyme purification folds post‐dialysis were found to be 1.55, 1.81 and 2.17 in case of Rohu, Pangas and Common carp respectively. The alkaline protease from Rohu, Pangas and Common carp exhibited maximum activity at pH 10.0, 9.0 and 11.0 respectively. The enzyme temperature optima observed were 60°C (Rohu and Pangas) and 70°C (Common carp). SBTI and EDTA inhibited more than 90% of the activity at conc. of 50 mM. Exposure of the proteases to non‐ionic surfactants like Tween 20–80 retained about 92%–100% and 76%–100% of their activity at conc. (v/v) of 1% and 5% respectively. Proteases were found less stable in the presence of SDS. There was moderate to lesser influence of H₂O₂ and sodium perborate on the proteolytic activity. The alkaline protease from omnivorous fish was found superior compared to the herbivore and carnivore in respect of pH and temperature optima and stability with detergents and oxidizing agents.