不同疏水参数有机溶剂中木瓜蛋白酶及其固定化酶活性的变化

【目的】探寻疏水参数(logP)不同的有机溶剂对木瓜蛋白酶及其固定化酶活性的影响。【方法】制备固定化木瓜蛋白酶,在疏水参数不同(logP=-1.30,-1.10,-0.76,-0.33,-0.24,0.28,0.49,0.68,0.80,1.31,1.80,2.0,2.5,3.5和5.0)的15种有机溶剂及其不同体积分数(φ=5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,50%,60%和70%)的溶液中,测定木瓜蛋白酶及其固定化酶的活性,以不含相应有机溶剂的0.1 mol/L pH 7.2磷酸缓冲液或Tris-盐酸缓冲液为对照,分析不同有机溶剂及其体积分数对酶活性的影响。【结果】在低疏水参数(logP≤-0.24)的有机溶剂中,有机溶剂二甲基亚砜、1,4-二氧六环和乙腈具有在低体积分数(φ≤10%)下,激活木瓜蛋白酶及其固定化酶活性的特性,有机溶剂甲醇、乙醇虽然在低体积分数(φ≤10%)下不能激活木瓜蛋白酶及其固定化酶活性,但其活性与对照(φ=0)相当;低疏水参数有机溶剂在高体积分数(φ≥30%)下抑制酶活。当有机溶剂的疏水参数为0.28~1.31时,其对木瓜蛋白酶及其固定化酶活性有显著抑制作用。在有机溶剂疏水参数较高(logP≥1.80)条件下,低体积分数(φ≤10%)时酶活性下降较慢,超过一定体积分数(φ≥30%)后,酶活性开始升高。【结论】低logP(logP≤-0.24)有机溶剂在低体积分数(φ≤10%)时可激活或稳定木瓜蛋白酶及其固定化酶活性,而在高体积分数(φ≥30%)时对酶活有抑制作用;中logP(0.28≤logP≤1.31)有机溶剂对木瓜蛋白酶及其固定化酶活性具有显著抑制作用;高logP(logP≥1.80)有机溶剂在低体积分数(φ≤10%)时抑制木瓜蛋白酶及其固定化酶活性,但在高体积分数(φ≥30%)时酶活性升高。     

玉米大豆根茬混合后的腐解特性

玉米/大豆套作可显著提高粮食产量和养分利用效率。研究间套作作物根茬分解、养分释放规律及其对土壤生物学特性的影响,对阐释该系统中作物养分高效利用具有重要意义。本研究采用室内培养方式,控制根茬总量为2%(2 g根茬+98 g土壤),分别设置单独的大豆根茬(S)和玉米根茬(M)及两种根茬按3∶1、1∶1和1∶3混合(分别表示为SM 3∶1、SM 1∶1和SM 1∶3)共5个不同根茬配比处理和1个不加根茬处理(CK),动态测定根茬矿化速率,碳、氮含量和土壤微生物量碳等指标。研究结果表明:培养前9 d,根茬矿化速率最快,而后矿化速率逐渐降低,到培养60 d后所有处理根茬矿化速率趋于稳定。整个培养周期内玉米根茬CO_2累积释放量显著高于大豆根茬处理,但SM 1∶3处理的CO_2累积释放量始终高于其他处理。培养结束后,SM 1∶3处理的有机碳矿化量显著高于其他处理。根茬总碳含量在前10 d无显著变化,10~60 d时显著降低,后趋于平稳。培养结束后SM 1∶3处理的根茬碳含量相比初始值降低最多,降幅达到24.8%,其次是玉米根茬(M)处理,降幅为21.4%,大豆根茬(S)处理碳含量降低最少,为9.7%。根茬总氮含量在前10 d显著降低,10~100 d总氮含量显著增加。培养结束后大豆根茬(S)总氮含量最高,SM 1∶3处理总氮含量最低。土壤微生物量碳含量在培养周期内呈先增加后降低而后趋于平稳的变化规律。培养结束后与CK相比,SM 1∶3、SM 1∶1、M、S和SM 3∶1处理的土壤微生物量碳含量分别增加89.4%、58.8%、47.1%、41.2%和37.5%。因此,玉米、大豆根茬混合后在土壤中的矿化速率、养分释放速率明显高于单一根茬处理,且有利于土壤微生物的繁殖。在本试验所选的3种配比中,SM 1∶3的配置效果最佳。     

二甲基亚砜对木瓜蛋白酶活性与构象的影响

利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱研究了二甲基亚砜对木瓜蛋白酶活性与构象的影响.当二甲基亚砜溶液为低体积分数时,木瓜蛋白酶活性比对照(ψ二甲基亚砜=0)有所上升;随着二甲基亚砜溶液体积分数升高,木瓜蛋白酶活性却不断降低,紫外吸收光谱的第1吸收峰明显地向长波长方向移动;且紫外光吸收峰值逐渐降低,到ψ二甲基亚砜为50%时又有所升高.木瓜蛋白酶在不同体积分数二甲基亚砜溶液中荧光发射光谱发生变化.在ψ二甲基亚砜为5%、10%、20%二甲基亚砜溶液中,与对照(ψ二甲基亚砜=0)相比,酶对底物分子的亲和力降低;最大反应速度上升.结果表明:低体积分数的二甲基亚砜对木瓜蛋白酶的构象影响较小,酶活性上升;高体积分数的二甲基亚砜对木瓜蛋白酶的构象影响较大,酶活性下降.