论文部分内容阅读
白蚁是一种重要的社会性昆虫,在自然界物质循环和矿化过程中,扮演着重要的角色。它们以植物木质纤维素为主要的食物来源,并能将其高效降解。台湾乳白蚁(CoptotermesformosanusShiraki)是一种分布广泛的低等白蚁,其对木质纤维素的高效降解和利用受到了越来越多的关注。木质纤维素的酶促降解是在纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶的共同作用下完成的。然而,目前对白蚁来源的木质素氧化酶的研究还比较少,而对木质素氧化酶的研究是近一步阐释白蚁木质纤维素降解机制的基础。因此本研究以台湾乳白蚁为研究对象,进行了以ABTS为底物,来研究温度、pH对氧化酶的影响,并对台湾乳白蚁消化系统内一种氧化性血蓝蛋白Hemol进行了分离纯化和酶学性质研究。
主要研究结果如下:
(1)台湾乳白蚁消化系统内氧化酶的研究
以ABTS为底物测定温度、pH对台湾乳白蚁消化系统内氧化酶活力的影响及各组织部位的ABTS氧化活力。结果显示pH在1.5~8.0之间,台湾乳白蚁消化系统内都具有ABTS氧化活力,其中pH在4.0时具有较高的ABTS氧化活力;温度在25~65℃之间都具有ABTS氧化活力;在台湾乳白蚁肠道系统的各个组织部位都具有ABTS的氧化活力,其中后肠的ABTS氧化活力最高,占整个肠道系统的86.8%。
(2)台湾乳白蚁消化系统内血蓝蛋白Hemol的分离纯化
以台湾乳白蚁肠道粗酶液为起始原料,经HiTrapQHP离子交换层析,HiTrapPhenylHP疏水层析可较好的纯化目标酶,经过SDS-PAGE和Native-PAGE分析,从台湾乳白蚁的工蚁肠道粗酶液中分离得到一种单一蛋白,具有氧化活性。经蛋白串联质谱分析分离的蛋白为血蓝蛋白,命名为Hemol,此类酶一般具有酚氧化酶的特性。
(3)血蓝蛋白Hemol的酶学特性研究
以ABTS为底物,血蓝蛋白Hemol酶学性质如下:最适反应pH为2.5,但是其在pH2.0时稳定性最好,1小时后残余酶活仍达到了86.3%,表现出较好的耐酸性。最适催化温度为80℃,在99.7℃水浴中,1小时后剩余酶活仍在60%左右,具有耐高温性。对ABTS,藜芦醇、邻苯二酚都具有氧化能力,对ABTS的氧化能力最强,动力学参数Km值为0.044mM/L。添加1mMCu2+和Zn2+对血蓝蛋白酶的活性分别促进了60%与20%;1mMCo2+与0.1%的SDS则对酶活的抑制度分别为30%与40%;而1mMMg2+离子、Ca2+离子与10mM的EDTA对血蓝蛋白酶的影响无显著性(p=0.13)。