本文關(guān)鍵詞：磁性納米粒子固定化酶的制備及與玉米須多糖的作用研究

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【摘要】：背景：玉米須是禾本科作物玉米的干燥花柱和柱頭，我國玉米須資源極為豐富，但絕大多數(shù)玉米須被掘棄，并未充分利用，藥理實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用表明其含有的多糖成分對糖尿病具有很好的療效，若能明確其降血糖機(jī)制，開發(fā)及應(yīng)用玉米須作為藥用資源具有廣闊的前景。抑制人體內(nèi)α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性可以降低人體血糖水平，，可以就玉米須多糖對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的作用進(jìn)行研究，游離的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶與多糖溶液混合后無法測定活力，如果游離酶經(jīng)過磁性納米粒子固定化，酶可以通過外加磁場吸出，測定與玉米須多糖溶液作用后的活力變化。固定化酶在食品學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛；固定化所用酶價(jià)格昂貴，為節(jié)約經(jīng)費(fèi)，爭取對酶的利用達(dá)到最大化。 主要研究工作如下： （1）目的是探討磁性納米粒子制備的最適方法，選出效果最好的粒子固定酶。通過兩種方法制備磁性納米粒子，一種方法是通過化學(xué)共沉淀法制備Fe3O4（MNP）裸磁珠，外面包裹易改性的SiO2層得到硅涂層磁性納米粒子（SMNP），加入3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）對粒子表面改性，連接功能基團(tuán)氨基，制備氨基功能化硅涂層磁性納米粒子（AMNP）；另一種方法是在高溫高壓下一步合成氨基化的Fe3O4磁性納米粒子制備氨基磁性納米粒子，氨基磁性納米粒子與聚丙烯酸（PAA）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）進(jìn)行偶聯(lián)，連接羧基功能基團(tuán)，用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺（EDC）對羧基進(jìn)行活化，制備羧基磁性納米粒子。通過與牛血清白蛋白（BSA）的結(jié)合量考察各種粒子活性，透射電鏡（TEM）表征其形貌和粒徑，傅里葉變換紅外光譜（FTIR）驗(yàn)證功能基團(tuán)。結(jié)果顯示幾種粒子形貌均勻、分散性良好，具有超順磁性，AMNP和氨基磁性納米粒子成功地連接上氨基功能基團(tuán)，羧基磁性納米粒子連接上氨基功能基團(tuán)和羧基功能基團(tuán)。一步法制備的氨基磁性納米粒子和羧基磁性納米粒子的分散性、與BSA的結(jié)合量等均優(yōu)于化學(xué)共沉淀法制備的AMNP。最終我們選擇一步法制備的氨基磁性納米粒子和羧基磁性納米粒子作為固定酶的載體。 （2）目的是制備磁性納米粒子固定化α-淀粉酶和固定化α-葡萄糖苷酶，選出效果最好的固定化酶與玉米須多糖溶液作用。用氨基磁性納米粒子和羧基磁性納米粒子固定化酶，所用酶為四種不同來源不同純度的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶；探討游離酶純度對固定化率的影響；比較兩種粒子不同條件下酶的結(jié)合量和固定化后的酶活力變化，并考察固定化酶的最佳pH、操作穩(wěn)定性。結(jié)果顯示氨基磁性納米粒子和羧基磁性納米粒子均未固定上純度低的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，都固定上純度高的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，固定化酶的的pH穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性（重復(fù)使用率）優(yōu)于游離酶，其中羧基磁性納米粒子具有更好的效果。因此我們認(rèn)為酶的純度是影響酶的固定化率的因素之一，最終我們選擇羧基磁性納米粒子固定化酶與玉米須多糖溶液作用。 （3）目的是使固定化酶與玉米須多糖溶液作用后可吸出，測定酶活力變化，推測玉米須多糖的降血糖機(jī)制，是否包括對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用。我們選擇羧基磁性納米粒子固定化α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，與玉米須多糖溶液反應(yīng)一段時(shí)間，去離子水做空白對照，分別測定兩種酶的活力變化。結(jié)果顯示固定化α-淀粉酶活力隨著與玉米須多糖溶液作用時(shí)間的延長呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，8h后活力全失；固定化α-葡萄糖苷酶也呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，12h后活力全失；而與去離子水作用的固定化酶活力基本沒有變化。說明玉米須多糖中存在α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制劑，提示玉米須多糖降血糖機(jī)制包括抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性。
【學(xué)位授予單位】：廣西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R151.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1202290