过氧化物酶在食品分子及其胶体体系修饰中的应用进展

过氧化物酶是一类大量存在于自然界及生物体内的氧化还原酶。其家族成员众多,但都可以催化以过氧化氢(H_(2)O_(2))作为底物的氧化反应。现有研究表明可以通过利用过氧化物酶的氧化特性,来提高功能食品的质量属性和营养特性。而辣根过氧化物酶作为过氧化物酶家族的一员,近些年来被大量研究。尤其是在食品研究开发中,有很多研究通过使用辣根过氧化物酶去催化蛋白质或淀粉等食品分子来改善食品本身的性质或获得更合适的食品胶体,因此值得更深层次的挖掘其应用价值及市场。本文在介绍过氧化物酶的结构、催化机制及影响其催化的关键因素基础上,分析了过氧化物酶催化对食品分子结构和性质的影响,综述了近年来过氧化物酶在食品分子及其胶体体系修饰中的一些应用,以期为今后过氧化物酶的研究提供一定的理论参考和新思路。

锇-聚乙烯吡啶复合物与辣根过氧化物酶分子多层膜的制备及其电化学性质研究

基于分子间静电相互作用力 ,将锇 -聚乙烯吡啶复合物 ( PVP-Os)与辣根过氧化物酶 ( HRP)交替沉积于固体基质表面 ,制得了包含生物成分的分子多层膜 .膜层间的聚合物分子起到了粘接与导电的双重作用 .用紫外 -可见光谱法跟踪了石英基片上的组装过程 ,研究了多层膜电极对过氧化氢的电催化还原性能 。

酶免法检测IgM阳性对照不能用辣根过氧化物复合物

酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肝炎IgM抗体是目前早期诊断肝炎病毒感染的有效快速方法.

磁性固定化辣根过氧化物酶脱除玉米赤霉烯酮的研究

本文制备了磁性Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)-HPG-COOH复合载体作为固定化载体,共价固定辣根过氧化物酶(HRP),应用于玉米赤霉烯酮(ZEN)的降解。利用傅里叶红外光谱、X-射线衍射分析、扫描电镜等表征方法对固定化HRP进行表征,验证了HRP被成功固定在载体上。制备的纳米级载体Fe_(3)O_(4)-SiO_(2)-HPG-COOH具有均匀的尺寸和形状,良好的分散性和较强的磁性,饱和磁化值为25.80 emu/g,平均粒径为103.15 nm。与游离酶相比,固定化HRP具有更高的耐酸碱性和热稳定性,最适pH值从6.5提高到7.0,最适温度从30℃提升到35℃。将磁性固定化HRP应用于ZEN降解,利用单因素实验,探究反应温度、过氧化氢浓度、溶液pH值和反应时间与ZEN降解率的关系。结果表明:在反应温度35℃,过氧化氢浓度26 mmol/L,溶液pH 7.0,反应时间480 min条件下,ZEN的脱除效率为68%,固定化HRP具有良好的重复使用性,循环5次后相对酶活力仍保持在79.85%以上。研究表明磁性固定化HRP对ZEN具有良好的降解能力。

辣根过氧化物酶在Au-Gemini纳米复合物修饰玻碳电极上的直接电化学

将辣根过氧化物酶（HRP）固定在Au-Gemini纳米复合物修饰的玻碳（GC）电极表面,制备了HRP修饰电极（HRP/Au-Gemini/GC）,研究了HRP在Au-Gemini纳米复合膜中的直接电化学,考察了其对H2O2的电催化还原作用。研究表明,HRP在Au-Gemini纳米复合膜中发生了准可逆的电化学反应,其氧化峰峰电位（Epa）和还原峰峰电位（Epc）分别为-0.236 V和-0.273 V。HRP/Au-Gemini/GC修饰电极对H2O2具有良好的电催化还原响应,其表观米氏常数Km=2.0×10-5mol/L,H2O2浓度在1.0-7.0μmol/L范围内与催化电流呈线性关系。该研究为实现氧化还原酶的直接电子传递和生物传感器的构制提供了一种有效途径。

辣根过氧化物酶和荧光碳点的复合物研究

辣根过氧化物酶(HRP)是一种来源于辣根的含有铁离子的糖蛋白,可用于生化分析且在过氧化氢存在时能催化苯酚等物质氧化,HRP可与许多物质复合进而改善性能并拓宽其应用。采用一步水热法合成了平均尺寸约2 nm的氟掺杂的荧光碳点(F-CDs)。所得F-CDs在紫外灯下发黄绿色荧光且具有明显的激发光依赖性和浓度依赖性,以硫酸喹啉盐为参比计算出其相对量子产率高达45.6%。研究表明,F-CDs在Hela细胞内具有较好显影性能,F-CDs可与HRP形成稳定的复合物(F-CDs/HRP),该复合物不仅保留酶氧化2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)的能力,还保留着F-CDs优异的荧光性能。此外,加入过氧化氢的浓度影响F-CDs/HRP催化氧化ABTS的能力。在低温如4℃时,F-CDs/HRP复合物仍然可以迅速催化氧化ABTS,能通过溶液显色程度来定性分析F-CDs/HRP中HRP的催化活性。因此,F-CDs/HRP复合物有应用于免疫荧光分析的潜力。

超顺磁性氧化石墨烯复合材料固定辣根过氧化物酶催化去除氯酚（英文）

采用超声辅助共沉淀法成功地将磁性Fe3O4纳米颗粒沉积在氧化石墨烯表面,利用透射电镜、磁滞回归曲线和X射线光电子能谱对材料进行了表征.将该材料作为载体固定辣根过氧化物酶,考察了固定化酶催化2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚降解反应,研究了溶液p H值、反应温度、反应时间、H2O2和氯酚浓度以及固定化酶用量对酚类物质去除率的影响.基于取代基数量和位置不同,去除率排序为2-氯酚<4-氯酚<2,4-二氯酚.另外,采用GC-MS研究了降解过程中的氧化产物.固定化酶的生化性质研究表明,固定化酶比游离酶具有更好的储存稳定性、pH稳定性和热稳定性.经过4次循环利用,固定化酶仍保留66%的活性,说明磁性纳米材料可以分离回收并重复利用,在污水处理领域具有应用前景.

基于聚铁氰酸钴/苝四甲酸二酐衍生物复合膜固定辣根过氧化物酶生物传感器的研究

采用循环伏安（CV）法在金电极表面电聚合一层铁氰酸钴（CoHCF），利用花四甲酸二酐衍生物（PTC-NH2）成膜能力强又带有许多氨基功能团的特点将其固定在CoHCF表面，再通过静电吸附和共价键合作用将纳米金和辣根过氧化物酶（HRP）的复合物制得过氧化氢生物传感器VHRP-Au／PTC-NH2／CoHCF／Au]．考察了该传感器对过氧化氢的电化学特性，实验表明，该传感器具有良好的生物催化活性，响应电流与过氧化氢浓度在2．0×10^-6-1．6×10^-3mol／L范围呈良好的线性关系，检出限为7．28×10^-7mol／L．

凹土-辣根过氧化物酶复合材料制备及其细胞过氧化氢检测

将辣根过氧化物酶（HRP）固定到凹凸棒石粘土（Attapulgite,简称凹土）表面,制得HRP-凹土纳米复合物（HRP-Attapulgite）,并采用电化学阻抗、紫外光谱和红外光谱技术表征了HRP固定化过程.HRP-Attapulgite电化学性质测试表明,凹土能促进HRP的直接电子转移,其循环伏安曲线有一对良好的氧化还原峰,峰电位分别为Epc=-370 mV,Epa=-300 mV,式量电位E0′=-335 mV.凹土表面HRP的H2O2响应电流与浓度（0.3-75μmol·L-1）呈线性关系.该电极可用于巨噬细胞中微量H2O2的测定.

基于Nafion共固定Pt/PEDOT/MWCNTs复合材料和辣根过氧化物酶电化学H_2O_2生物传感器

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用改进的一步化学合成法制备了Pt/聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)/MWCNTs复合材料,以Nafion共固定此复合材料和辣根过氧化物酶(HRP)从而研制出性能优良的生物传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对制得的复合材料进行表征,同时通过循环伏安法详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能。结果表明,固定的HRP仍能维持其结构和生物活性,并进行有效和稳定的直接电子转移。该方法由于使用了载体MWCNTs及NaBH4的进一步还原过程,明显增强了传感器对H2O2的电催化活性。在优化条件下,该传感器对H2O2在0.008～1.8mmol/L浓度范围内成线性相关,检出限为0.4μmol/L,且具有良好的重现性、稳定性和选择性。

过氧化物酶-抗过氧化物酶复合物(PAP)检测血清抗核抗体

目的 探讨过氧化物酶 -抗过氧化物酶复合物 (PAP)检测血清抗核抗体 (ANA)的实用性。方法 以小鼠肝细胞为基质 ,对 PAP方法测定血清 ANA的滴度、核型进行了方法学检测 ,并同时与间接免疫荧光法相比较 ,测定了 2 0 3例正常人及 46例风湿病患者的血清 ANA。结果 PAP法敏感性高于 IIF法 ,滴度是 IIF法的 1 0～ 6 4 0倍。PAP可提高血清 ANA的阳性检出率 ,还可提高核型的清晰度。结论 PAP法适用于缺乏荧光显微镜的基层医院开展 ANA的检测。

辣根过氧化物酶逆行示踪评价无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞对坐骨神经缺损大鼠运动神经元的作用

背景:作者前期将无细胞神经移植物与骨髓间充质干细胞复合培养,成功构建了组织工程人工神经。目的:应用辣根过氧化物酶(HRP)神经逆行示踪技术对无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建的神经移植复合体桥接大鼠坐骨神经缺损后运动神经元的保护作用进行评价。方法:成年清洁级健康雄性SD大鼠,随机分成3组:①实验组:采用复合骨髓间充质干细胞的无细胞神经移植物桥接大鼠坐骨神经缺损。②空白对照组:采用无细胞神经移植物桥接大鼠坐骨神经缺损。③自体神经对照组:采用自体神经移植桥接大鼠坐骨神经缺损。术后12周应用辣根过氧化物酶神经逆行示踪技术对脊髓前角运动神经元的再生进行评价。结果与结论:术后12周脊髓前角运动神经元再生评价结果显示:实验组优于无细胞神经移植物组,而与自体神经移植物组相比差异无显著性意义。证实无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经修复大鼠坐骨神经缺损,对大鼠脊髓运动神经元具有保护作用,可能达到与自体神经移植相似的效果。

基于石墨烯-海藻酸钠复合材料的辣根过氧化物酶传感器研究

构建了一种以海藻酸钠-石墨烯(SA-GR)为基底的新型过氧化氢电化学酶传感器。利用滴涂法将生物相容性良好的海藻酸钠-石墨烯复合物固定在玻碳电极表面,再通过酰胺键将HRP连接在SA-GR复合膜上,从而制备出了性能良好的过氧化氢电化学酶传感器。该传感器重现性好、灵敏度较高,并且响应速度快(3 s),米氏常数较低(Km=0.663),对H2O2检测的线性范围为1.0×10-4～1.2×10-3mol/L,检测下限为5.7×10-6mol/L。

基于功能化纳米复合材料的新型辣根过氧化物酶生物传感器的研究技术

近年来,辣根过氧化物酶(HRP)电化学生物传感器成为研究热点。这些HRP生物传感器具有制备简单,响应速度快,使用方便以及对过氧化氢灵敏度高及应用范围广等优点。纳米材料作为一种新兴的材料,在研究生物传感器的过程中已被广泛的应用。本文根据不同的纳米材料对生物传感器的影响,总结了基于功能化纳米复合材料的HRP新型生物传感器的研究技术。

固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚

采用辣根过氧化物酶催化去除模拟废水中的五氯酚,使其形成沉淀;并探讨了影响反应的因素如溶液酸度、酶浓度、五氯酚起始浓度、过氧化氢起始浓度以及温度等.结果表明辣根过氧化物酶去除五氯酚的最佳pH为5～6;去除率随酶浓度增加而增加,在所采用的最高酶浓度0.05u/mL,五氯酚初始浓度为12.6mg/L的情况下,去除率可达70%左右;五氯酚起始浓度对去除率也有一定影响,起始浓度为13.0mg/L时,去除率可达73.7%,而当起始浓度为0.7mg/L时,去除率只有35.7%;过氧化氢与五氯酚反应的摩尔数之比为1:2.此外还采用化学键合法将辣根过氧化物酶固定在聚丙烯酰胺载体上,发现酶活性可保持较长时间,并可反复用于催化去除五氯酚.固定酶去除五氯酚最适pH值与自由酶类似,并且在pH＝5.15条件下,1h内将五氯酚从13.4mg/L去除到4.9mg/L并达到平衡;将固定酶装入反应柱制成酶柱,可多次反复催化五氯酚的反应.

基于辣根过氧化物酶/纳米金/辣根过氧化物酶/多壁纳米碳管修饰的过氧化氢生物传感器的研究

以固定在玻碳电极上的多壁纳米碳管为基底吸附辣根过氧化物酶,再固定纳米金,然后再结合一层辣根过氧化物酶,利用多壁纳米碳管对辣根过氧化物酶的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力及强的电子传导特性制备了无电子媒介体的过氧化氢生物传感器.采用循环伏安法,在无电子媒介体时,该传感器对H2O2仍能具有良好的催化活性,放大了电信号,提高了该酶传感器的灵敏度及稳定性.实验证明,该传感器在H2O2浓度为1.0×10-6～1.0×10-3mol?L-1范围内有线性响应,线性相关系数r2=0.9964.并探讨了电极的稳定性、寿命及重现性.

超高压处理对辣根过氧化物酶二级结构及其活力的影响

本文研究了超高压处理对辣根过氧化物酶活力的影响,测定了其CD谱,并分析了酶的二级结构与酶活力的关系。试验压力为0.1～500MPa,温度为20～60℃,保压时间为10min,酶溶液pH7.0。试验结果表明:(1)在处理温度为40℃、保压时间为10min和酶溶液pH7.0的条件下,压力对酶活力有显著影响;在100MPa附近的低压处理时,酶活力会反常升高;大于400MPa处理时,酶活力下降趋势缓慢。(2)在处理压力为500MPa、保压时间为10min、酶溶液pH7.0条件下,在40℃以下的温度范围内,酶的活力下降趋势缓慢;40℃以后,酶活力随温度升高下降迅速。(3)辣根过氧化物酶的活力与β-折叠的含量密切相关;超高压处理将降低酶构象中的β-折叠构象比例,从而使酶失活;温度协同超高压处理将加剧β-折叠的含量的下降,从而加速辣根过氧化物酶活力的降低。

辣根过氧化物酶分光光度法测定黄嘌呤氧化酶的活性

研究了以辣根过氧化物酶-苯酚- 4-氨基安替比林反应显色新体系,检测黄嘌呤氧化酶（XOD）活力的新方法.确定该酶活性测定的最佳条件为：辣根过氧化物酶（HRP） 7000 U/L,4-氨基安替比林（AAP） 1 mmol/L,苯酚（PA） 6 mmol/L,黄嘌呤（XAN） 1 mmol/L溶于50 mmol/L Tris-CL缓冲液（pH 8.4）;反应温度为37℃,保温时间为20 min;检测波长为508 nm.本方法测定XOD酶活的线性范围为5.0～100.0 U/L,线性关系良好（r=0.9992）,检出限为1.3 U/L.该方法操作简单易行,测定结果准确可靠.可有效应用于普通实验室和临床常规生化检测.

辣根过氧化物酶处理酚和氯酚的催化特性研究

为了研究辣根过氧化物酶处理酚和氯酚的动力学过程，采用人工配水试验，测定了ｐＨ对酶催化反应的影响、Ｈ２Ｏ２抑制酶催化反应的动力学参数和不同底物的酶催化反应动力学参数．结果表明，在试验的ｐＨ范围内，ｐＨ为９时过氧化物酶对苯酚和对氯苯酚的去除效率最高，分别达到９９．５％和９５％．在较低浓度时污染物去除效率随Ｈ２Ｏ２浓度的升高而增加，较高浓度Ｈ２Ｏ２对酶催化反应有一定的抑制效应，但这种抑制作用对酶促反应的影响不大．对氯苯酚、苯酚和间氯苯酚的酶催化反应米氏常数Ｋｍ依次增加，对酶的亲和性逐渐降低，间氯苯酚最难去除．根据酶反应动力学特征判定，辣根过氧化物酶催化酚形成自由基的氧化反应属于乒乓双双反应机制．

基于聚硫堇和纳米金固定辣根过氧化物酶的生物传感器

用电化学聚合法在铂丝电极上制备聚硫堇，将其作为电子媒介体并且用于化学吸附纳米金，然后通过纳米金来固定辣根过氧化物酶，最后用聚乙烯缩丁醛包埋修饰好的电极，从而制得了新型过氧化氢生物传感器．该传感器还原峰峰电流与H2O2的浓度在2．15×10^-4～1.43×10^-2mol／L范围内呈良好的线性关系，检出限为2．00×10^-7mol／L，相关系数为0．998．实验结果表明，此方法具有较好的灵敏度和抗干扰能力，同时具有良好的稳定性和重现性。