论文部分内容阅读
黑芥子酶又称β-硫代葡萄糖苷水解酶,存在于十字花科植物中,是一种用以水解硫代葡萄糖苷的酶。一些脂肪族硫代葡萄糖苷,如：sinigrin, glucoraphenin (GRA)和glucoraphenin (GRE),因为它们在黑芥子酶参与下的降解产物具有抗癌的作用而备受关注。因此,黑芥子酶的研究吸引了众多食品化学、医药、生物学家的兴趣。本文主要用十字花科植物种子中的黑芥子酶与以上三种硫苷进行反应,对黑芥子酶的酶学性质进行了研究。本研究中,首先采用硫酸铵沉淀和透析的方法对八种十字花科植物种子中的黑芥子酶进行了初步纯化,再分别与三种硫苷反应,进行活力的比较。然后利用Sephadex G-100凝胶过滤色谱对西兰花籽黑芥子酶进行了纯化,纯化后黑芥子酶的比活力为102U·g-1,比活力是纯化前的5.1倍,且回收率为30%。用纯化后的酶液对黑芥子酶性质、维生素C和NaCl等试剂对酶活的影响及硫苷降解产物对酶活抑制进行了研究。实验结果表明,不同来源的黑芥子酶催化水解三种底物的能力存在明显差异。以sinigrin作为底物时,西兰花中黑芥子酶比活力是黄芥子中的8倍多。西兰花黑芥子酶蛋白亚基的分子量大约为35kD,在pH值5.0-8.0,温度45-60℃,酶表现出较高的活性。黑芥子酶在pH6.0-8.0之间保持较好的稳定性,温度越高稳定性越差。Sinigrin在三种底物中为这种黑芥子酶的最适底物,Km和Vmax分别为0.067mM和0.729μmo1·min-1。一些化学试剂对黑芥子酶也有影响,在最佳维生素C浓度(1.6mM)时,与没有维C添加相比活力增加了4.3倍。维生素C浓度在1-2mM时对黑芥子酶的激活作用最好,而浓度大于4.5mM时,则没有激活作用。NaCl对黑芥子酶存在盐胁迫作用,高盐浓度不利于黑芥子酶显示其活性。EDTA一定浓度范围内(0-1.4mM)提高了酶的活力,大于1.4mM时,提高酶活力的作用趋于稳定。硫苷的三种降解产物中,只有两种异硫氰酸酯(Sulforaphane、AITC)对黑芥子酶有抑制作用,葡萄糖和硫酸根对黑芥子酶无抑制作用。黑芥子酶与三种脂肪族硫苷之间的酶学性质研究,旨在为三种硫苷的降解产物(Sulforaphane、Sulforaphene、AITC)的进一步研究提供理想的酶来源和酶促反应条件。