Fe3+对VB1与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光光谱法考察Fe~(3+)对V_(B_1)与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的影响。试验结果表明,V_(B_1)对BSA的内源性荧光有猝灭作用,猝灭类型为动态猝灭,作用力类型为氢键和范德华力。Fe~(3+)的加入并未改变V_(B_1)对BSA的猝灭类型和作用力类型,但对其猝灭速率常数(k_q)、结合常数(K_A)以及结合位点数(n)会有不同程度的影响。同步荧光光谱显示V_(B_1)主要与BSA中的色氨酸残基作用,引起其构象或周围环境的改变。     

超声波、超高压对白鲢鱼肌肉脂肪氧合酶构象及酶活力的影响

本研究采用超声波、超高压对白鲢鱼肌肉中的脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）进行处理,通过测定 LOX活力、圆二色谱、荧光光谱变化,考察超声波、超高压处理对白鲢鱼肌肉LOX构象及活力的影响。实验结 果表明：随着超声波功率的增加、超声时间的延长,LOX分子内α-螺旋和β-折叠含量降低,荧光强度不断增强, 说明其二级结构和三级结构明显发生变化,使LOX活力不断降低,最适超声条件为300 W、3 h,此时酶活力降低 66.07%;随着超高压压力的增加、超高压时间的延长,LOX分子内α-螺旋和β-折叠含量降低,荧光强度不断减弱, 说明LOX分子二级结构和三级结构发生显著变化,LOX活力迅速降低,最适超高压条件为300 MPa、20 min,此时 酶活力降低93.10%。     

米渣蛋白中谷蛋白与亚油酸的相互作用机制

利用荧光猝灭光谱、8-苯胺基-1-奈磺酸(1-anilinonaphthalene-8-sulfonic acid,ANS)结合荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及圆二色光谱法研究了谷蛋白(rice glutelin,RG)与亚油酸复合体系的结构变化、荧光特性、结合机制及热力学特性。荧光猝灭实验结果表明:亚油酸可使谷蛋白发生荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭,且亚油酸与谷蛋白之间主要相互作用为疏水性相互作用。ANS结合荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及圆二色光谱法实验数据表明:亚油酸的加入会使谷蛋白的二级结构及三级结构发生变化,α-螺旋结构含量明显增加,蛋白质稳定性增强。两者相互作用的研究可为实际生产高纯度蛋白质及新型蛋白产品提供理论依据。     

枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用

采用酶动力学法探讨枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用。采用紫外、荧光和红外光谱研究枸杞叶黄酮与胰脂肪酶相互作用的机理。结果表明:枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性有抑制作用,半抑制浓度(IC50)为(0.910±0.008) mg/mL,抑制类型为可逆非竞争抑制,抑制常数为6.04 mg/mL。紫外和荧光光谱显示:枸杞叶黄酮能使胰脂肪酶芳香氨基酸暴露,微环境和酶构象改变,内源荧光猝灭,猝灭类型为动态猝灭为主的混合型猝灭。热力学参数显示:枸杞叶黄酮与胰脂肪酶的相互作用力主要为疏水相互作用。红外光谱显示:枸杞叶黄酮对酶蛋白二级结构的影响,主要表现为复合物结构变得有序化,β-折叠向α-螺旋的转化。枸杞叶黄酮通过改变胰脂肪酶结构和微环境,进而抑制胰脂肪酶活性。     

姜黄素与猪脂肪氧合酶相互作用及对蛋白质结构的影响

利用分光光度计法、荧光光谱法以及圆二色谱法(CD)研究姜黄素与猪12-脂肪氧合酶(12-Lipoxygenase,12-LOX)的相互作用。结果表明,姜黄素能够抑制猪12-LOX酶活,并且浓度越高,抑制作用越强,姜黄素抑制12-LOX的IC₅₀值为2.156 μg/mL。荧光光谱结果表明姜黄素对猪12-LOX有较强的荧光猝灭作用,猝灭机制为静态猝灭,两者之间的作用力主要是范德华力和氢键。同步荧光光谱研究表明,姜黄素与猪12-LOX的结合位点更接近于色氨酸残基。圆二色谱结果表明,姜黄素能够与猪12-LOX相互作用,并使LOX二级结构发生变化。     

一种锌金属有机骨架(Zn-MOF)材料的荧光光谱法在食品Fe~(3+)检测中的应用

以2,5-呋喃二甲酸和六水硝酸锌为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂合成一种锌金属有机骨架材料[(Me_2NH_2)_2Zn_3(fdc)_4]_n·DMA(Zn-MOF)。用荧光光谱法对该材料的荧光特性进行研究,发现该材料在波长379 nm和398 nm处有很强的荧光发射峰。考察食品中可能存在的16种不同金属离子对该材料荧光强度的影响,研究表明,Fe~(3+)能选择性地令该材料产生荧光淬灭现象。此外,考察Fe~(3+)浓度、浸泡时间和2种混合金属离子(Fe~(3+)-M~(+/2+/3+))对荧光淬灭敏感度的影响。结果表明,锌金属有机骨架材料对Fe~(3+)具有高度选择性传感功能,可作为荧光探针应用到食品Fe~(3+)的检测中,并可以高效地检测出Fe~(3+)。     

基于多重光谱技术的木糖醇与牛乳酪蛋白相互作用及对酪蛋白结构的影响

综合利用荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法和圆二色谱法等多种先进光谱技术研究木糖醇与牛乳酪蛋白的相互作用以及对牛乳酪蛋白二级结构及功能性质的影响。荧光光谱表明,木糖醇对牛乳酪蛋白具有较强的荧光猝灭效应,猝灭机理属于静态猝灭,生成了新的复合物,二者在300、310 K和320 K时相互作用的结合常数分别为5.326×106、2.600×106 L/mol和2.160×106 L/mol,对应的结合位点数分别为1.513、1.452和1.422,主要作用力为静电引力,可能会有疏水作用力,结合距离为3.564 nm;同步荧光光谱和三维荧光光谱的结果表明,二者的相互作用位点更接近于色氨酸,其周围微环境的疏水性增强,使酪蛋白的分子构象发生改变;傅里叶变换红外光谱和圆二色谱的结果表明,木糖醇改变了牛乳酪蛋白的二级结构,使其α-螺旋结构相对含量增加,无规卷曲结构相对含量减少,结构变得更加紧密;结构的变化导致酪蛋白的乳化活性降低,乳化稳定性升高,表面疏水性降低。研究结果为功能性乳基料的开发提供了理论依据。     

基于多光谱技术分析绿原酸与肌原纤维蛋白相互作用的初步研究

本研究以高白鲑肌原纤维蛋白（Myofibrillar Protein,MP）为研究对象,探究不同浓度（6、30、150、300μmol/g）绿原酸（Chlorogenic Acid,CA）与MP相互作用的结构变化及结合性质。在25℃下孵育形成不同CA-MP复合物,通过测定复合物的理化性质（总巯基,表面疏水性）,二级,三级结构变化（傅里叶红外光谱、同步荧光、三维荧光）,结合性质（紫外光谱,荧光猝灭及热力学参数）分析CA-MP复合物相互作用情况。结果表明,在300μmol/g CA存在下,蛋白总巯基含量和表面疏水性分别骤降25.65%,40.26%(P<0.05);蛋白质二级结构随之展开,α-螺旋含量下降至11.73%,造成蛋白结构稳定性降低;同步荧光与三维荧光光谱表明CA对蛋白荧光具有猝灭作用,且色氨酸比酪氨酸的猝灭效果高7.90%。紫外光谱和荧光猝灭证实CA-MP形成复合物且二者的结合为静态猝灭,热力学参数进一步验证二者相互作用的主导力为疏水作用力。本研究旨在为多酚与高白鲑MP相互作用提供有价值的信息,为后续对不同结构多酚与高白鲑肌球蛋白的相互作用机制提供研究基础。     

栀子黄对淀粉消化酶的抑制动力学及相互作用研究

淀粉酶和α-葡萄糖苷酶是淀粉消化关键酶,也是治疗Ⅱ型糖尿病的关键酶。利用酶抑制动力学和荧光光谱技术研究栀子黄对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性及其互作机制。结果表明,栀子黄以竞争性方式抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶,其缔合常数Kic分别为1.47 mg/mL和0.58 mg/mL。荧光光谱表明:栀子黄对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的内源荧光有较强的猝灭能力,通过Stern-Volmer方程得到栀子黄对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的猝灭是以静态猝灭为主的混合型猝灭。焓和熵的变化表明:栀子黄与葡萄糖苷酶的结合主要由范德华力和疏水相互作用驱动,结合距离分别为4.77nm和5.19 nm。同步荧光表明,栀子黄与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的结合引起酶的重排和构象变化,从而引起酪氨酸残基或/和色氨酸残基的变化。     

一种基于萘酰亚胺染料的钴离子荧光探针的合成及性能

以4-溴-1, 8-萘二甲酸酐为主要原料,合成了一种新型结构Co~(2+)荧光探针(M3)。利用紫外-可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。研究了在不同溶剂中M3的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,并探究了Cr~(3+)、Al~(3+)、K~+、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Co~(2+)、Ag~+对该化合物荧光光谱的影响。结果发现,Co~(2+)能让其荧光显著地猝灭。在探针浓度为1.6×10~(-5)mol/L时,Co~(2+)的浓度在0～3.2×10~(-5)mol/L范围内,探针荧光强度和Co~(2+)浓度成良好的线性关系,可用于钴离子的定性和定量检测。     

黄曲霉毒素G_1与人血清白蛋白的结合机理及分子对接

在模拟人体血液p H 7.4的条件下,用分子对接及其荧光光谱、3D荧光、圆二色谱等方法研究黄曲霉毒素G1(aflatoxin G_1,AFG_1)与人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)的相互作用。结果发现,根据双对数方程得出AFG1与HSA结合反应猝灭机制为静态猝灭,4个温度条件下结合常数数量级均为104,结合位点数近似为1。通过分子对接和热力学参数计算,AFG1结合在HSA的ⅠB疏水腔中,二者结合力主要为疏水作用和氢键。通过研究体内金属离子对AFG1-HSA反应的影响,Fe~(3+)、Mg~(~(2+))能增大AFG1对HSA的亲和力,而Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)离子则能大大降低AFG1与HSA的亲和力。基于F?rster’s能量转移,二者反应距离为3.26 nm。3D荧光结果显示,二者的结合反应使HSA生色团氨基酸残基疏水性增加,二级结构发生改变;圆二色谱结果表明,加入AFG1使得HSA的α-螺旋含量增加。     

2 种天然抗氧化剂与鲢鱼肌球蛋白的相互作用

研究2 种天然抗氧化剂表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）、白藜芦醇（resveratrol,RE）与鲢鱼肌球蛋白之间的相互作用。采用荧光光谱与圆二色谱技术分别探究EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白分子间相互作用的结合情况和其对肌球蛋白微观结构的影响。荧光光谱结果表明：EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白之间发生相互作用均会导致肌球蛋白荧光猝灭现象的发生,且荧光猝灭方式都为静态猝灭。通过热力学数据分析得出EGCG、RE与肌球蛋白分子结合的主要作用力是氢键和范德华力;并利用Stern-Volmer方程处理数据得到EGCG、RE与肌球蛋白在不同温度条件下的结合常数和结合位点数。圆二色谱及表面疏水性结果表明,EGCG、RE诱导了肌球蛋白结构的变化,EGCG使肌球蛋白α-螺旋相对含量增加,表面疏水性降低;而RE对肌球蛋白二级结构无明显作用,但会使其表面疏水性增加。     

卵白蛋白与油酸相互作用的光谱学分析

运用荧光光谱、同步荧光光谱、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱研究卵白蛋白与油酸相互作用的方式及机理。结果表明,油酸与卵白蛋白相互作用导致卵白蛋白荧光猝灭,猝灭方式由动态猝灭（未加热处理）转变为静态猝灭（加热处理）,其相互作用力为疏水作用和氢键,且随着油酸浓度的增大,相互作用力增强。与油酸相互作用后,卵白蛋白酪氨酸残基和色氨酸残基的荧光光谱蓝移,α-螺旋和β-转角的含量减少,β-折叠含量增加;而无规卷曲的含量增大（油酸与卵白蛋白物质的量比为10∶1）。综上所述,油酸与卵白蛋白间通过疏水作用和氢键发生相互作用,导致卵白蛋白二级结构发生变化。     

VD3与大豆分离蛋白相互作用的多重光谱分析与计算

利用多重光谱技术（荧光光谱、同步荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱）研究VD3与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明：VD3能对大豆分离蛋白的内源荧光进行静态猝灭。VD3与大豆分离蛋白在不同温度下相互作用的表观结合常数分别为1.245×104（293 K）、1.250×104（298 K）、3.531×104（306 K）L/mol,对应的结合位点数分别为0.973 3、0.992 4和1.094 2;结合距离r＝2.92,其结合时通过非辐射能力转移而促使蛋白质荧光猝灭。热力学数据分析结果表明：VD3与大豆分离蛋白的反应是自发的吸热过程,其相互作用的主要作用力是静电相互作用和疏水相互作用。同步荧光光谱和紫外-可见光谱结果显示,VD3的添加使大豆分离蛋白构象发生改变,芳香氨基酸残基的微环境由疏水性向亲水性变化。傅里叶变换红外光谱结果表明VD3引起大豆分离蛋白的二级结构发生改变。     

单宁酸与大豆分离蛋白相互作用研究

利用荧光光谱、紫外光谱和圆二色谱,从分子水平研究单宁酸与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明:单宁酸对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用,当单宁酸浓度小于6×10~(-6)mol/L(相对于大豆分离蛋白质量分数5. 1%)时,猝灭类型为静态猝灭,当单宁酸浓度大于6×10~(-6)mol/L时,同时存在静态猝灭和动态猝灭;单宁酸通过疏水作用与大豆分离蛋白结合,导致大豆分离蛋白的色氨酸和酪氨酸残基微环境亲水性增强,但对大豆分离蛋白的二级结构没有显著影响。     

赤藓红与牛血清白蛋白的相互作用及金属离子的影响

本文采用荧光光谱法和紫外光谱法研究了赤藓红与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制及金属离子Cu~(2+)和Zn~(2+)对其影响。实验结果表明:赤藓红和BSA复合物的形成导致了BSA内源荧光的猝灭;赤藓红与BSA之间主要作用力为静电作用力;依据F觟ster非辐射能量转移理论求得赤藓红与BSA之间的结合距离为4.81nm。Cu~(2+)和Zn~(2+)的参与使赤藓红-BSA的猝灭常数增大;Zn~(2+)的参与减小了赤藓红-BSA的结合常数,且改变了赤藓红与BSA之间作用力类型。     

茶多酚与大豆分离蛋白的相互作用

利用荧光光谱、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱法,研究茶多酚与大豆分离蛋白之间的相互作用。结果表明：茶多酚对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用且为静态猝灭,其中,茶多酚与大豆分离蛋白在291、298、310 K时相互作用的表观结合常数分别为4.571×105、2.955×105、2.672×105 L/mol,对应的结合位点数分别为1.316、1.299、1.286。热力学数据分析结果表明：茶多酚与大豆分离蛋白反应的作用力主要是范德华力和氢键作用;同步荧光光谱和紫外-可见光谱表明茶多酚改变了芳香氨基酸残基在空间结构中所处的微环境,使大豆分离蛋白的分子构象发生改变,且同步荧光光谱显示茶多酚与大豆分离蛋白中色氨酸残基发生相互作用,使其周围的疏水作用减少。傅里叶变换红外光谱表明茶多酚引起大豆分离蛋白的二级结构发生改变。     

紫外和荧光光谱法研究油菜蜂花粉多酚对胰脂肪酶的作用过程

本文利用酶动力学方法测定了油菜蜂花粉多酚对胰脂肪酶的抑制作用,并通过紫外光谱、荧光光谱和同步荧光光谱分析了油菜蜂花粉多酚与胰脂肪酶的相互作用过程。结果表明,油菜蜂花粉多酚对胰脂肪酶的活性具有一定的抑制作用,其半抑制浓度(IC₅₀)为1.670±0.045 mg/mL,抑制类型为可逆性抑制中的混合型抑制。荧光光谱分析显示,随着油菜蜂花粉多酚浓度增加,胰脂肪酶的最大荧光发射强度逐渐降低,同时荧光最大发射波长从341 nm红移到349 nm。同步荧光光谱表明,多酚与胰脂肪酶结合时酶内部的疏水性降低,肽链的伸展程度增加;荧光猝灭机理结果显示,猝灭常数随温度升高从0.1000减小到0.0743,其结合过程为静态猝灭,且结合位点约为1个。综上,油菜蜂花粉多酚通过改变胰脂肪酶构象来抑制胰脂肪酶的活性,这为深入研究蜂花粉减脂机理提供了一定理论依据。     

竹笋壳中的牡荆苷与牛血清白蛋白的相互作用研究

通过荧光光谱法研究了竹笋壳中牡荆苷与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的相互作用。研究发现,随着牡荆苷浓度的增大,BSA荧光光谱的荧光峰从374 nm蓝移到372 nm,且使得BSA的荧光强度有规律地降低,说明牡荆苷对BSA有荧光猝灭作用。观察两者结合光谱图发现,荧光猝灭常数Ksv随温度升高而下降,荧光猝灭速率常数远大于其他猝灭剂对生物大分子的最大荧光猝灭速率常数2.0×1010L/mol·s,说明这种猝灭现象为静态猝灭。热力学参数表明,牡荆苷与BSA之间结合作用力主要是静电相互作用,结合位点约一个,且它们之间的反应是自发进行的。     

多光谱学与分子模拟技术表征甜菜苷与乳清蛋白的相互作用

为研究甜菜苷（Betanin）与乳清分离蛋白（Whey protein isolate, WPI）的相互作用及乳清分离蛋白对甜菜苷热稳定的影响，本文通过自组装法构建了WPI-Betanin复合物，利用紫外可见光谱验证了复合物的形成，并通过荧光光谱和圆二色谱探究了复合物形成的作用机制及蛋白质结构的变化，最后采用分子模拟技术将复合物相互作用可视化。结果表明，甜菜苷与乳清分离蛋白主要通过氢键与范德华力形成复合物，结合位点数约为1。复合物的形成导致蛋白的浊度增加，表面疏水性降低，内源荧光猝灭，且猝灭机制为静态猝灭，常温下的猝灭常数为1.78×103 L/mol。相互作用改变了乳清分离蛋白中色氨酸、酪氨酸的微环境和二级结构含量，使甜菜苷在80 ℃下加热1 h的保留率从6.17%提高到27.26%。本研究为功能性蛋白色素复合物的应用开发和甜菜苷的护色提供了理论基础。