没食子酸及其衍生物对α-淀粉酶作用机制研究

实验采用碘-淀粉比色法研究没食子酸及其衍生物对α-淀粉酶的影响,结果显示:没食子酸和焦性没食子酸对α-淀粉酶具有明显的促进作用,而没食子酸酚羟基被甲基化后对α-淀粉酶的作用消失,说明酚羟基起到关键作用。当把没食子酸换成水杨酸后,对α-淀粉酶的作用由原来的促进变为抑制,说明没食子酸的三个酚羟基是缺一不可的。在探讨作用机制时发现,没食子酸的三个酚羟基可能是与α-淀粉酶三个催化所必需的酸性氨基酸残基形成稳定氢键、从而起到促进作用,而只有一个羟基的水杨酸与α-淀粉酶形成单键,可以旋转,不利于稳定α-淀粉酶的构象,从而起到抑制作用。根据本实验结果及大量文献资料可以得出以下结论:绝大多数具有酚羟基的化合物都能影响α-淀粉酶的活性,并且其作用机制都可能是通过与α-淀粉酶催化所必需的三个酸性氨基酸残基相结合来实现,其中只有一个酚羟基类的化合物可能只起到抑制作用。     

一株热反硝化地芽孢杆菌Y62产耐高温α-淀粉酶的异源表达

为获得耐高温α-淀粉酶的菌株,该研究从常年覆盖热油的土壤中分离筛选产耐高温淀粉酶的细菌,通过形态学、生理生化分析和16S r RNA鉴定菌株种属,对筛选出的菌株进行中试工程化发酵产酶,下游酶分离中利用简便的硫酸铵沉淀法分离粗酶,并且对分离纯化的耐高温淀粉酶提取物进行热稳定评价。克隆菌株耐高温淀粉酶的基因序列并用于构建表达载体,在大肠杆菌BL21中成功进行异源表达,并对所产淀粉酶进行生物信息学分析。结果表明：通过筛选获得一株产淀粉酶的热反硝化地芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans)Y62,中试放大后在48 h取得112.7 U/mL酶活,其粗酶回收率可达90.2%。该淀粉酶具有良好的耐高温特性,在100℃下仍能保持37.8%的活性。异源表达产物以包涵体的形式存在,改变诱导条件后溶出可溶性蛋白,纯化产物经过质谱鉴定后确定该淀粉酶为α-淀粉酶。生物信息学分析及预测表明该耐高温淀粉酶编码511个氨基酸,分子量为59.86 kDa,含2个跨膜区域、3个催化位点和2个Ca²⁺结合位点,与已报道的α-淀粉酶GTA相似。     

单宁酸与胰α-淀粉酶作用特性研究

本文考察了单宁酸对胰α-淀粉酶(PPA)的抑制作用,并通过紫外和荧光光谱法研究了二者的作用特性。研究发现单宁酸可明显抑制胰α-淀粉酶的活性,其作用类型为非竞争性抑制。单宁酸与胰α-淀粉酶的结合能自发进行,作用位点靠近PPA的色氨酸残基区域。二者结合后,可导致PPA在270nm附近的紫外吸收发生明显改变,并产生红移,同时可引起PPA荧光猝灭。     

鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用

抑制α-淀粉酶的活性可以有效降低餐后血糖浓度升高,故本实验从抑制率、抑制类型、荧光猝灭效应及分子模拟几个方面出发研究鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用。结果显示,鼠尾草酸对α-淀粉酶有较为显著的抑制作用,半数抑制浓度为1.12 mg/mL,以可逆的竞争性方式抑制α-淀粉酶的活性。荧光猝灭实验结果表明,鼠尾草酸与α-淀粉酶结合后使α-淀粉酶的荧光特性发生静态猝灭。分子对接结果显示鼠尾草酸与α-淀粉酶作用后没有催化底物生成新的产物,而是形成可逆的酶-抑制剂复合物,引起变构调节,从而扰乱了α-淀粉酶的构象动力学,最终导致酶催化活性降低。     

柚皮素与α-淀粉酶相互作用的研究

本文研究了柚皮素与α-淀粉酶的相互作用。柚皮素与α-淀粉酶反应形成复合物,从而对α-淀粉酶的催化活性、荧光特性以及柚皮素的抗氧化活性产生相应的影响。采用酶动力学方法和荧光光谱法研究了柚皮素对α-淀粉酶的抑制作用。在pH6．8、37℃条件下反应20min,柚皮素（1mg／mL,0．05mL）对小淀粉酶（0．33U／mL,0．2mL）催化活性的抑制率达到36．6％。该抑制作用是以非竞争性方式进行。柚皮素对α-淀粉酶的内源性荧光产生有规律的猝灭作用,其方式以静态猝灭为主。二者主要通过疏水作用力发生结合反应形成复合物,有1个结合位点,表观结合常数约10^5L／mol。另一方面,由于与α-淀粉酶发生复合反应,柚皮素的还原力和抗亚油酸氧化的活性也有一定程度的降低,而可能导致其生物活性发生改变。     

柚皮素与α-淀粉酶相互作用的研究

本文研究了柚皮素与α-淀粉酶的相互作用。柚皮素与α-淀粉酶反应形成复合物,从而对α-淀粉酶的催化活性、荧光特性以及柚皮素的抗氧化活性产生相应的影响。采用酶动力学方法和荧光光谱法研究了柚皮素对α-淀粉酶的抑制作用。在pH 6.8、37℃条件下反应20 min,柚皮素(1 mg/mL,0.05 mL)对α-淀粉酶(0.33 U/mL,0.2 mL)催化活性的抑制率达到36.6%。该抑制作用是以非竞争性方式进行。柚皮素对α-淀粉酶的内源性荧光产生有规律的猝灭作用,其方式以静态猝灭为主。二者主要通过疏水作用力发生结合反应形成复合物,有1个结合位点,表观结合常数约105 L/mol。另一方面,由于与α-淀粉酶发生复合反应,柚皮素的还原力和抗亚油酸氧化的活性也有一定程度的降低,而可能导致其生物活性发生改变。     

瞬时高压处理对α-淀粉酶活性的影响

研究了不同条件下瞬时高压处理时α-淀粉酶活性的影响。结果表明：瞬时高压作用对α-淀粉酶具有有效的钝化作用，在pH6时，25℃、35℃、45℃下分别处理1次，80-120MPa时α-淀粉酶活性下降较慢，120MPa后活性下降变快；提高进料温度，可以增强瞬时高压对α-淀粉酶的钝化效果。pH6、25℃时，在100MPa、120MPa和140MPa下分别对α-淀粉酶处理3次，在相同的作用压力下，α-淀粉酶活性随处理次数的增加呈下降趋势：α-淀粉酶活性降低幅度随处理次数的增加而变小。常压下α-淀粉酶在pH值5．0～8．0时较为稳定，pH值低于4时严重失活；120MPa下，α-淀粉酶活性较常压下低；活性下降幅度在强酸时更大，其次为强碱，pH6时最小。     

超声对α-淀粉酶活性和结构特性的影响

该研究借助米氏方程、圆二色谱和荧光光谱,考察超声对α-淀粉酶酶活力、酶促动力学和分子结构的影响,揭示超声对α-淀粉酶活性的影响机制。结果表明,α-淀粉酶酶活力在超声温度45℃、超声功率密度2.85 W/cm3、超声时间5 min时比未经超声处理的α-淀粉酶酶活力提高22.30%。酶促动力学分析结果显示,与对照相比,超声处理后α-淀粉酶的Vmax提高9.56%,Km降低23.58%。圆二色谱和荧光光谱分析可知,超声处理能改变α-淀粉酶的分子结构,使其结构更加整齐有序,且暴露更多的活性位点。超声波对提高α-淀粉酶的活性有积极作用。     

3种黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制机制

黄酮类化合物可以通过抑制α-淀粉酶的活性来调节血糖水平,然而,黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制机制和二者构效关系的研究十分有限,特别是B环上的羟基化和C环上的糖基化对黄酮类化合物抑制α-淀粉酶的影响尚不清楚。为探究黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制机制和构效关系,分析了芦丁、槲皮素、山奈酚3种黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制类型、荧光淬灭特性、构象变化、结合力和结合位点。结果表明,山奈酚对α-淀粉酶的抑制能力最强,芦丁最弱。C环C3处的糖基化和B环C3’处的羟基化均削弱了黄酮类化合物对α-淀粉酶的抑制作用。淬灭亲和力被C环C3处的糖基增强,被B环C3’处的羟基削弱。3种黄酮类化合物主要通过氢键和疏水作用与α-淀粉酶自发结合,导致酶的结构和疏水微环境被改变,进而有效抑制α-淀粉酶的活性。研究旨在为富含黄酮类化合物的降血糖食品的开发和应用提供理论参考。     

原生质诱变选育高产酸性α-淀粉酶黑曲霉菌株

以产酸性α-淀粉酶的黑曲霉0-2-1为出发菌,选用180s的紫外线照射剂量对其孢子原生质体进行诱变,利用固体平板透明圈法初筛和发酵液酶活测定复筛;筛选到3株酶活有较大提高的突变株UV9、UV17、UV31,其酸性α-淀粉酶活力分别为184.66、162.73、167.31U/mL,比出发菌株分别提高了54.9%、38.1%和42.0%,遗传稳定性实验证明3株突变株传代过程中均保持相对稳定的较高酸性α-淀粉酶活力。     

茶多酚——蛋白质之间的络合及沉淀回收研究

从绿茶中提取了含有5种儿茶素单体的茶多酚，对菠萝蛋白酶、大豆分离蛋白、酪蛋白、细胞色素C、胰蛋白酶、淀粉酶以及木瓜蛋白酶等蛋白质进行络合、沉淀及回收。茶多酚和这些蛋白质表现出混活性。在特定的蛋白质浓度下，茶多酚与各种蛋白质络合时的起混浓度分别是：猪胰蛋白酶为0．5％；大豆分离蛋白、木瓜蛋白酶及α-淀粉酶为0．1％，菠萝蛋白酶为0．3％；细胞色素C为0．4％。用0．7％的茶多酚对菠萝蛋白酶的蛋白质最大回收率为60％，而对木瓜蛋白酶活性的最大回收率可达78％；0．5％的茶多酚对胰蛋白酶及酪蛋白的最大回收率分别为8％和7％左右。0．8％的茶多酚对大豆分离蛋白、细胞色素C的最大回收率约20％左右。实验结果不表明，茶多酚对来自米曲霉的α-淀粉酶无抑制作用，通过0．3％的茶多酚浓度，可以获得约71％的α－淀粉酶活性最高回收率。     

苦荞麦浸提液对胰蛋白酶和淀粉酶抑制作用的研究

以酪蛋白为底物测定胰蛋白酶活性,结果发现高浓度的芦丁和苦荞麦浸提液对胰蛋白酶有明显的抑制作用,表明苦荞麦对胰蛋白酶的抑制作用中,芦丁可能起主要作用。对淀粉酶活性的研究还发现,苦荞麦浸提液对α-淀粉酶和β-淀粉酶都有明显的抑制作用,其中对α-淀粉酶起主要抑制作用的物质可能是芦丁,对β-淀粉酶的抑制作用可能是非芦丁物质所致。     

纳米脂质体对α-淀粉酶活性的影响

研究旨在考察纳米脂质体对α-淀粉酶活性的影响.采用3,5-二硝基水杨酸法评价了纳米脂质体浓度、超声时间、pH、离子强度、温度等5个因素在纳米脂质体影响α-淀粉酶酶活中的作用.试验结果表明:纳米脂质体可以有效提高α-淀粉酶的活性,随着其浓度的增加,α-淀粉酶与纳米脂质体复合物的酶活从267U/mg增加到343U/mg;随...     

酶催化水解对马铃薯淀粉结构的影响

颗粒状马铃薯淀粉经α-淀粉酶催化水解后,检测了水解清液中的还原糖含量,并应用SEM、X-射线衍射和热失重(TG)对产品进行了分析,结果表明,α-淀粉酶催化水解马铃薯淀粉时,其收率与酶的浓度和反应时间成反比,而溶液中糖含量与反应时间则成正比的关系;颗粒状马铃薯淀粉不易进行酶的催化水解反应,且α-淀粉酶只能腐蚀淀粉颗粒的表面,酶催化水解不能提高淀粉颗粒的结晶度;酶解时间较长时,产品的热稳定性降低.     

驼乳制品中抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性乳酸菌的筛选及益生特性研究

目的:本研究以新疆阿勒泰地区的驼乳制品为研究对象,筛选对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有抑制活性的优良乳酸菌。方法:采用稀释涂布法分离纯化菌株,DNS和pNPG法筛选对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有抑制活性的菌株,通过耐酸性、耐胆盐、模拟胃肠道环境耐受性、抑菌性、抗氧化活性实验评价菌株的益生特性。结果:从驼乳制品中共计获得34株菌株,其中6株对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有抑制活性,经过形态学和16S rRNA分子鉴定,确定有4株为植物乳杆菌Lactiplantibacillus plantarum,2株为副干酪乳杆菌Lactiplantibacillus paracasei。6株乳酸菌对α-淀粉酶的抑制活性都达到50%以上,其中X34对α-淀粉酶的抑制率最高达到88.59%。本实验中筛选的乳酸菌对α-葡萄糖苷酶的抑制率在11%~16%之间,X31抑制率最高为15.43%。6株乳酸菌在不同pH（1.0、2.0、3.0）和不同浓度胆盐（1、2、3 g/L）的培养基中均可存活。6株乳酸菌在模拟胃液和肠液中的存活率分别达到83%和90%以上。对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除率超过90%以上,其中X29对羟自由基的清除率最高为92.43%,对超氧阴离子自由基清除率最强的是X33清除率达到94.04%。6株乳酸菌对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,其中X31对大肠杆菌的最大抑菌圈直径为19.63 mm,X23对沙门氏菌抑菌圈最大达到19.85 mm,菌株X33对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径最大为19.17 mm。结论:从驼乳制品中筛选到6株具有潜在降糖活性的乳酸菌,对强酸、胆盐和胃肠液有一定的耐受性,抗氧化能力较强,具有抑制致病菌的效果,为后期研发功能性降糖饮品提供益生菌株。     

番茄发酵液对α-淀粉酶活性的抑制作用

以番茄为原料进行自然发酵,研究发酵液对α-淀粉酶的抑制效果。采用3,5-二硝基水杨酸比色法分析发酵液不同稀释倍数、作用时间、pH、温度等对α-淀粉酶抑制作用的影响,Lineweaver-Burk双倒数法确定番茄发酵液对α-淀粉酶活性的抑制类型。结果显示自然发酵后番茄对α-淀粉酶的抑制作用显著提高(P<0.05);并且发酵液的不同稀释倍数、作用时间、温度及pH对α-淀粉酶的抑制作用均有显著影响(P<0.05),其最优作用条件为:抑制剂与淀粉酶在33℃、pH6.8下作用10 min;该抑制属于非竞争可逆型,抑制常数为4.01 mg/mL。本研究可为番茄及其发酵制品的开发利用提供新途径。     

复烤片烟醇化过程中几种化合物含量及相关酶活性的变化

对醇化时期不同阶段复烤片烟的总多酚(绿原酸和芸香苷之和)、总脂质、淀粉和蛋白质的含量及多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、脂氧合酶、α-淀粉酶和蛋白酶活性进行了测定。结果表明,经过18个月的醇化,多酚、总脂质、淀粉和蛋白质的含量分别下降20.0%,15.0%,11.5%和12.2%。醇化前后,芸香苷、淀粉和蛋白质含量差异不显著,总脂质含量差异达显著水平,总多酚、绿原酸含量差异达极显著水平。PPO、脂氧合酶、α-淀粉酶和蛋白酶的活性呈下降趋势,醇化前后4种酶活性差异均达极显著水平。     

Thermococcus siculi HJ21 α - 淀粉酶Asp186定点突变对酶活性的影响

为确定超嗜热古菌Thermococcus siculi HJ21α-淀粉酶(TSA)中特定氨基酸及所在位点与酶活性间的关系,以含TSA基因的pEt-28a-His6质粒为模板,利用定点突变技术,将第186位点的天冬氨酸(Asp)突变为天冬酰胺(Asn),突变子转化至E. coli BL21(DE3)并经IPTG诱导表达,测定突变前后的酶活性,定点突变后的TSA无酶活性;采用DNAStar和Deepview蛋白分析软件,预测突变前后TSA蛋白的二级结构和三级结构,结果表明Thermococcus siculi HJ21α-淀粉酶的186位点对维持TSA的酶活性具有重要意义,它的突变导致酶蛋白二级结构组件及氢键网络的改变。     

α-淀粉酶的耐酸性改造及在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

α-淀粉酶基因经改造后,克隆到穿梭质粒pBE2中。在α-淀粉酶基因的上游连接枯草芽孢杆菌sacB基因的启动子-信号肽序列(sacR),构建了含突变α-淀粉酶基因的分泌型诱导表达载体pBSAT,转化蛋白酶三缺陷枯草芽孢杆菌菌株DB403。含有pBSAT的菌株可将突变α-淀粉酶分泌到胞外,表明sacB基因的启动子-信号肽序列(sacR)能很好的将枯草芽孢杆菌中的重组α-淀粉酶引导到胞外,完成分泌表达。分泌的α-淀粉酶具有较高的耐酸性及生物学活性。     

结合分子对接技术研究牦牛乳干酪苦味肽RK7和KQ7的α-淀粉酶抑制活性

以牦牛乳干酪苦味肽RPKHPIK(RK7)和KVLPVPQ(KQ7)为研究对象,通过生物信息学方法,使用ExPASy-ProtParam、Innovagen和PepDraw等工具计算RK7和KQ7的理化性质,利用分子对接技术揭示抑制α-淀粉酶的作用机制,结合体外实验测定α-淀粉酶抑制活性。研究表明：RK7和KQ7的分子质量分别为875.07 Da和779.98 Da,疏水性分别为42.86%和71.42%;分子对接显示α-淀粉酶中的His305、Glu233、Trp59和Trp58与RK7和KQ7的结合起重要作用,并且Asp197、Glu233和Asp300是影响α-淀粉酶活性的关键氨基酸;体外活性验证发现,RK7和KQ7 α-淀粉酶的IC₅₀分别为0.45 mg/mL和0.86 mg/mL。本研究通过生物信息学方法结合体外活性实验,高效快速获得牦牛乳源α-淀粉酶抑制肽,并通过分子对接技术探究分子间的作用机制,为α-淀粉酶抑制肽的研究提供新思路。