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酶作为一类高效环保的催化剂已广泛应用于食品、化工等工业领域,但其易失活及成本过高等问题一直是制约其工业化应用的瓶颈。人们已采用各种方法来提高酶的稳定性及活性,其中添加剂因高效、简便等优势被关注。β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)外亲水、内疏水的空腔结构能与酶相互作用形成包合物,改变酶的理化性质并影响其催化性能。本课题分别以脂肪酶和蜗牛酶为研究对象,探究了β-环糊精对酶催化的影响,并结合光谱学对其作用机理进行分析,主要研究内容如下:1.β-环糊精对脂肪酶催化效果的影响(1)在脂肪酶催化水解汉麻油制备脂肪酸反应中加入β-环糊精作为添加剂,结果表明Candida sp.99-125和Lipozyme TLIM催化油脂的水解速率显著增加(p<0.05)。同时Candida sp.99-125催化后水解产物中亚麻酸的含量由15.18%(w/w)显著增加到18.27%(w/w,p<0.05),表明β-环糊精可能会影响脂肪酶的催化活性和水解选择性。(2)采用橄榄油乳化法探究β-环糊精对Candida sp.99-125脂肪酶热稳定性的影响。反应60min后,添加β-环糊精组脂肪酶的剩余酶活力(55.56%)显著高于未添加组(38.28%,p<0.05),表明Candida sp.99-125脂肪酶的热稳定性明显提高。同时,β-环糊精还可提高Candida sp.99-125脂肪酶的重复利用率,同一批次下,催化油脂水解的活力显著高于未添加组。(3)光谱学分析(紫外光谱、荧光光谱)显示,随着β-环糊精浓度的逐渐增加,脂肪酶特征吸收峰强度呈现有规律的下降趋势。表明β-环糊精与Candida sp.99-125脂肪酶相互作用后形成了包合物,改变了脂肪酶所处的微环境和空间构象。2.β-环糊精对蜗牛酶催化活性的影响(1)为获得酶得率以及活性最高的蜗牛酶,对蜗牛预先进行饥饿处理,由结果可知在饥饿处理3天后蜗牛酶的酶活力最高,酶活力为267.63U/g。β-环糊精对蜗牛酶活力以及热稳定性影响的研究发现,β-环糊精浓度对蜗牛酶的活力没有显著的影响,但β-环糊精能显著提高蜗牛酶的热稳定性。(2)光谱学分析显示,随着β-环糊精浓度的逐渐增加蜗牛酶的紫外吸收在该范围内不断下降,荧光光谱的结果基本一致。该结果表明,β-环糊精与酶分子的侧链或氨基酸残基相互作用,改变了蜗牛酶的空间构象,最终影响其催化性能。本研究初步探究了β-环糊精对脂肪酶和蜗牛酶活性和热稳定性的影响,利用光谱学探究其相互作用机理,并进一步探究了β-环糊精在脂肪酶催化汉麻油水解反应体系中的影响,为拓展酶的工业化应用提供了理论基础。