草酸脱羧酶的性质及应用研究进展

草酸脱羧酶(oxalate decarboxylase,oxdc)属Cupin蛋白超家族,是一种包含Mn2+的均一聚合酶,能够在没有辅因子的条件下催化草酸转化为甲酸和Co2,是植物、微生物中促使草酸代谢降解的主要酶之一。该酶已在农业、食品、工业生产、医疗和生物监测等领域得到了广泛的应用。本文综述近年来在oxdc来源、结构、作用以及实际应用方面的研究,着重讨论其在泌尿系统草酸盐结石病症方面的作用,为有效预防治疗泌尿系统结石症的研究提供理论参考。

右旋糖酐对草酸脱羧酶的修饰研究

草酸脱羧酶(Oxdc)具有预防和治疗草酸钙结石症的应用前景,为提高其稳定性,改善其应用性能,本文采用高碘酸钠活化右旋糖酐(Dextran)对Oxdc进行化学修饰,并初步优化修饰条件:当高碘酸钠/右旋糖酐质量比为1∶1,右旋糖酐/Oxdc质量比为200∶1,修饰反应6h时,修饰率为93.2%,酶活回收率55.8%。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)和红外光谱(IR)分析结果证明右旋糖酐和草酸脱羧酶成功共价结合。同时,比较纯化的草酸脱羧酶(Oxdc)和右旋糖酐修饰的草酸脱羧酶(Dextran-Oxdc)的部分酶学性质发现,Dextran-Oxdc的最适反应pH、热稳定性及对胰蛋白酶的耐受性都明显提高,说明经过修饰的草酸脱羧酶稳定性显著增强。

酶促酯化制备松香酸淀粉酯的性质及结构表征

以松香和木薯淀粉为原料，二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，采用酶催化酯化法在温和条件下制备了取代度0.031～0.092的松香酸淀粉酯，并对其部分理化性质进行了研究。结果表明：松香酸淀粉酯的性能与其取代度密切相关。随着取代度的增大，酯化淀粉产物的可溶指数和溶胀度降低，相对黏度和特性黏度增强，分子链也随取代度的增大而增加。通过对淀粉-碘络合物的紫外光谱分析，发现随着取代度的增大，酯化产物的最大紫外吸收波长向长波长方向移动，且蓝值减小。红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（1H NMR）、差示热扫描（DSC）、热重差（TGA）和扫描电镜（SEM）对不同取代度的松香酸淀粉酯表征分析的结果表明：酯化产物在1727 cm-1处产生CO的特性吸收峰，糊化温度及热稳定性相对预处理淀粉有所降低，淀粉颗粒的结晶度下降。

单甲氧基聚乙二醇-醛对草酸脱羧酶的修饰

草酸脱羧酶（Oxdc）可用于预防、治疗草酸钙结石症，为了改善其使用性能，该文采用单甲氧基聚乙二醇（mPEG）对Oxdc进行修饰，并对修饰反应条件进行了初步优化，在mPEG一醛／Oxdc摩尔比50：1，pH5．0，37℃反应12h条件下，Oxdc修饰率为50．69％，酶活保持率67．52％。经SDS—PAGE和红外光谱（IR）分析，证明mPEG共价结合于酶蛋白分子上。酶学特性分析发现，热处理后修饰草酸脱羧酶（mPEG．Oxdc）的酶活保持21．6％，而野生草酸脱羧酶（Oxdc）酶活完全丧失；在pH2．0～pH6．0酸性环境下mPEG-Oxdc的酶活相对高于Oxdc；经胰蛋白酶处理，Oxdc相对酶活仅为20．6％，而mPEG—Oxdc保持47．1％。结果表明：mPEG—Oxdc相对于Oxdc，其热稳定性、pH适应性及对胰蛋白酶的耐受性都有所增强。

三角褐指藻的诱变育种及产EPA的条件研究

旨在获得不饱和脂肪酯EPA产量更高的藻种,利用0.6% EMS对三角褐指藻进行诱变。通过单细胞分离技术得到1株突变株EP1,其EPA产量比出发藻株提高了19.81%。结果显示,突变藻株产EPA的最适条件为:NaNO3 75 mg/L,pH7.5,昼夜温度17-15℃,接种量为12%。最适条件下培养7 d,其EPA产量可达26.77 mg/g。传代试验表明,突变藻株具有较好的遗传稳定性。

三角褐指藻紫外线诱变及高产EPA藻株选育

利用紫外诱变法对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)进行诱变育种。实验得到三角褐指藻的最佳紫外辐射剂量为18 W的紫外灯距离藻液35 cm照射15 min。通过单细胞分离技术获得1株突变株UP1,与出发藻株相比,突变株UP1的EPA产量提高10.2%。研究了诱变株的最适生长及产EPA的条件,结果表明UP1在NaNO_3 75 mg/L,p H 7.5,昼夜温度17~15℃,接种量为10%时培养7天,具有最大的生长速率和EPA产量。探讨了诱变株的遗传稳定性,结果表明诱变株可稳定遗传。

Vc对产琥珀酸放线杆菌ATCC55618合成丁二酸的影响

考察了在发酵起始阶段培养基中添加Vc后,对产琥珀酸放线杆菌ATCC55618菌体生长及产酸的影响,并对酶活性调控进行分析。结果表明,在发酵开始阶段添加Vc,虽然对菌体生长的作用不明显,但40 mg/L的Vc能促进单位质量菌体合成琥珀酸,产量为6.35 g/g,与对照相比增加20%,此时,合成琥珀酸的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PEPCK)和苹果酸脱氢酶(MDH)比活力分别增加了61.8%和42%。由此可见,单位质量菌体合成琥珀酸量的增加,是由于Vc促进PEPCK和MDH的比活力造成。对菌体NADH/NAD+含量进行测定,Vc能提高菌体内的还原力,有利于NADH的合成,NADH和辅酶Ⅰ总含量分别提高约10%和4%,促进了菌体内的氧化还原反应,使一系列的脱氢酶以及PEPCK酶活性的提高。