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20世纪70年代,日本学者在研究香菇风味物质代谢过程中,发现香菇在生长过程中能够产生甲醛,但是当时并没有引起足够的重视。自2002年以来的出口过程中,香菇内源性甲醛引发的“香菇甲醛事件”,引起商界与消费者的疑虑以及输入国政府的高度关注,导致我国香菇出口因为“绿色壁垒”和“技术壁垒”问题屡屡受挫,造成了巨大的经济损失。因此研究香菇内源性甲醛生成的关键酶,为进一步阐释香菇内源性甲醛形成机理具有非常重要的意义。本研究以参与香菇中甲醛生成的关键酶之一即半胱氨酰亚砜裂解酶(C-S lyase)为研究对象,首先优化了该酶的提取、分离和纯化条件,然后研究了该酶的基本酶学特性,并且初步探索了酶的结构。本研究将为进一步阐明香菇内源性甲醛的生成机理提供理论依据。主要研究结果如下所示:1、C-S lyase分离纯化条件的优化:采用机械搅拌提取法提取20min, C-S lyase提取率较高,用时较短。用含量为25%的聚乙二醇(PEG)6000静置2h,可以去除一些不稳定杂蛋白,实现目标酶捕获,得到酶比活力高的沉淀。Hydroxyapatite柱分离目标酶的最优化条件:填充柱为φ2.6cm×8cm,流速为1mL/min,洗脱条件为0.02mol/L磷酸钠缓冲液(pH7.2)、0.2mol/L磷酸钠缓冲液(pH7.2)梯度洗脱。收集比活力含量高的酶后冷冻干燥,于-80℃保存。2、采用优化后的分离纯化方案,使C-S lyase的纯化倍数达到157.1,得率为10.7%。采用SDS-PAGE电泳测得C-S lyase中含有44.3kDa的亚基。C-S lyase中不含有丙氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸,含量最多的是酪氨酸。疏水性氨基酸比例为5.18%亲水性氨基酸比例为91.4%。采用红外光谱分析得到C-S lyase二级结构中α-螺旋结构占32.68%,β-折叠占30.69%,β-转角占24.50%,无规则卷曲占12.13%。3、通过酶学性质的研究发现,C-S lyase与S-甲基-L-半胱氨酸亚砜亲和能力最强,Km为2.16±0.068mmol/L, Vmax为0.026±0.003mmol/min; C-S lyase在pH为7时活性最高;磷酸吡哆醛浓度浓度越高,酶活反应速率最高,当磷酸吡哆醛达到60μmol/L后反应速率不再升高;适宜的温度可以提高反应速率,温度大于40℃时,反应速率不再增加;70℃的高温使酶活在1.5h下降91.53%; Fe2+、Fe3+和Cu2+对C-S lyase有较强的抑制作用。4、不同添加量的维生素C、赖氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺等物质对香菇中C-S lyase酶活和甲醛生成的影响具有一致性,并且外源添加的C-S lyase使甲醛含量升高,表明香菇中C-S lyase与甲醛的形成具有很直接的相关性。由此推测可以通过调控香菇子实体内C-S lyase的酶活性达到控制甲醛的形成。