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马蓝叶β-葡萄糖苷酶的提取分离及酶学性质研究OA北大核心

Extraction,Seperation and Characterization of β-Glucosidase From Leaves of Baphicacanthus cusia

中文摘要英文摘要

从新鲜马蓝叶提取β-葡萄糖苷酶,通过单因素试验优化提取工艺,最佳提取条件为液料比10∶1(mL∶g)、提取溶剂为4 ℃的pH值为6.0的50 mmol/L磷酸缓冲液、匀浆时间60 s、浸提时间1 h,过滤后得到粗酶液;之后通过硫酸铵分级沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析纯化得到β-葡萄糖苷酶,纯化后该酶比活力为121.89 U/mg,与粗酶液相比,纯度提高了 22.31倍,酶回收率为20.15%.对该酶的酶学性质进行了研究,结果表明:该酶的最适反应温度为50 ℃,在40~50℃条件下具有较好的热稳定性;在4℃无菌条件下保存20 d,相对酶活力仍保持在80%以上;最适pH值为6.0,在pH值为4.0~7.0体系内稳定性较好;测得以4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物的酶的米氏常数(Km)为3.40 mmol/L,最大反应速度(Vmax)为9.27 μmol/(L·min);Ca2+、Zn2+、Mg2+、Al3+、乙醇、异丙醇、抗坏血酸、尿素、乙二胺四乙酸(EDTA)和草酸对酶活无明显影响;Cu2+、Fe2+、Ag+、甲醇、乙酸乙酯和十二烷基磺酸钠(SDS)均会不同程度地抑制酶的活性,K+和丙酮对酶活有一定促进作用.

In this study,the extraction process of β-glucosidase from Baphicacanthus cusia fresh leaves was optimized by single factor experiment.The optimal extraction conditions were as follows:a liquid to sample ratio of 10∶1(mL∶g),extraction with a 50 mmol/L phosphate buffer(pH 6.0)at 4 ℃,homogenization for 60 s,extraction for 1 h,and filtration of the extract.The crude extract then was purified through ammonium sulfate fractionation,ion exchange chromatography and gel filtration chromatography.The specific activity of the purified β-glucosidase was 121.89 U/mg,with a 22.31-fold increase in purity compared to the crude enzyme solution,and an enzyme recovery rate of 20.15%.Moreover,the enzymatic properties of the enzyme were studied.Results showed that the optimal reaction temperature for the enzyme was 50℃and the optimal pH was 6.0.The enzyme presented high thermal stability at 40-50 ℃ and high pH stability at pH of 4.0-7.0.The relative enzyme activity remained above 80%after 20 d at 4℃under sterile conditions.The enzyme with 4-Nitrophenyl-β-D-glucopyranoside(pNPG)as substrate had the Michaelis constant(Km)of 3.40 mmol/L and the maximum reaction rate(Vmax)of 9.27μmol/(L·min).Ca2+,Zn2+,Mg2+,Al3+,ethanol,isopropanol,ascorbic acid,urea,EDTA and oxalate showed no obvious impacts on the enzyme activity;Cu2+,Fe2+,Ag+,methanol,ethyl acetate and sodium 1-dodecanesulfonate(SDS)inhibited the enzyme activity to varying degrees;K+and acetone exhibited activating effect on enzymes.

杨潇然;周昊;薛兴颖;商士斌;王成章

中国林业科学研究院林产化学工业研究所||江苏省生物质能源与材料重点实验室||国家林业和草原局林产化学工程重点实验室||林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京 210042||南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京 210037中国林业科学研究院林产化学工业研究所||江苏省生物质能源与材料重点实验室||国家林业和草原局林产化学工程重点实验室||林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京 210042||南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京 210037中国林业科学研究院林产化学工业研究所||江苏省生物质能源与材料重点实验室||国家林业和草原局林产化学工程重点实验室||林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京 210042||南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京 210037中国林业科学研究院林产化学工业研究所||江苏省生物质能源与材料重点实验室||国家林业和草原局林产化学工程重点实验室||林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京 210042||南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京 210037中国林业科学研究院林产化学工业研究所||江苏省生物质能源与材料重点实验室||国家林业和草原局林产化学工程重点实验室||林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏南京 210042||南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京 210037

化学工程

马蓝叶β-葡萄糖苷酶提取分离酶学性质

leaves of Baphicacanthus cusiaβ-glucosidaseextractionseparationenzymatic properties

《林产化学与工业》 2025 (3)

79-86,8

中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2022XB002)贵州省科技支撑项目(2022MAAJMNNNX21916)

10.20195/j.issn.0253-2417.2024046

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