【摘 要】
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生物胺是一类含氮的低分子量有机化合物,多存在于蛋白质含量高的食品中。过量摄入生物胺会干扰人体解毒功能,其产生的毒性作用会引起头痛、腹泻呕吐、心悸等不良反应,严重时会危及生命,因此必须控制发酵食品中生物胺的含量。酶法降解是减少生物胺含量的重要方法之一。本研究拟从腐乳和鱼露中筛选具有降解生物胺能力的菌株,以之为始发菌株,优化菌株的发酵条件来提高其产多铜氧化酶的能力,分离纯化多铜氧化酶并研究其酶学性质,
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生物胺是一类含氮的低分子量有机化合物,多存在于蛋白质含量高的食品中。过量摄入生物胺会干扰人体解毒功能,其产生的毒性作用会引起头痛、腹泻呕吐、心悸等不良反应,严重时会危及生命,因此必须控制发酵食品中生物胺的含量。酶法降解是减少生物胺含量的重要方法之一。本研究拟从腐乳和鱼露中筛选具有降解生物胺能力的菌株,以之为始发菌株,优化菌株的发酵条件来提高其产多铜氧化酶的能力,分离纯化多铜氧化酶并研究其酶学性质,并对多铜氧化酶进行固定化研究,论文的研究内容和结果如下:(1)菌株产多铜氧化酶的培养基配方和发酵工艺参数优化。从腐乳和鱼露中筛选出几株能在含组胺平板上正常生长的菌株,其中酶活最高的一株经鉴定为热带芽孢杆菌,确定作为后续实验研究对象。通过单因素试验确立了产酶的培养基配方和发酵工艺参数。通过Plackett-Burman试验确定pH、装液量、接种量、温度为影响发酵产酶的四个显著因素。通过最陡爬坡实验确定了响应面设计的中心组别。通过响应面分析最终得到最优培养基配方(g·L-1)和发酵工艺参数为:酵母粉4、牛肉浸膏5、蛋白胨10、葡萄糖20、MgSO40.2、MnSO40.05、K2HPO42.0、柠檬酸三铵2.0、乙酸钠5、吐温80 1,发酵温度28℃,初始pH 6,接种量0.9%,装液量53 mL。在此条件下酶活达到167 U,比优化前提高了 67%。(2)多铜氧化酶的分离纯化和酶学性质研究。利用硫酸铵分级沉淀、透析除盐法,DEAE阴离子交换层析法和Sephadex G-100凝胶层析法对多铜氧化酶进行初步纯化,得到了杂蛋白较少的多铜氧化酶粗酶液。多铜氧化酶的酶学性质研究表明:多铜氧化酶的最适反应温度为50℃;最适反应pH为4.0;Cu2+、Ni2+、Mn2+对酶活有激活作用,Fe2+和Ca2+对其有抑制作用;酶有较强的的耐盐性;在40℃下稳定性较好,在50℃下保温40 min后剩余酶活力为52%,在60℃下保温40 min后酶活力只剩不到1/3。(3)多铜氧化酶的固定化研究。分别用包埋法、交联法、吸附法制备得到固定化酶,对比三种方法的酶活,发现壳聚糖-交联法对多铜氧化酶的固定化效果最好。对制备过程中多个影响因素进行分析,得到固定化最优条件是:壳聚糖3%、戊二醛1%、加酶量5 mL(3g固定化小球)、酶液pH 6.0、交联时间4h。固定化酶的酶学性质研究表明,最适pH和温度未发生改变,热稳定性有所提高,在重复利用5次后,固定化酶能保留60%的活力。
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