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作者:时小雪;闻彦兵;齐祥明;
单位:中国海洋大学食品科学与工程学院,海洋食品加工与安全控制全国重点实验室;青岛海洋科技中心海洋药物与生物制品功能实验室;青岛市食品生物技术重点实验室;中国轻工业水产品生物加工重点实验室;
摘要:苹果多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是引发果蔬酶促褐变的关键酶,其高效分离纯化对褐变抑制机制研究及工业化应用具有重要意义。针对传统单一沉淀剂用量大、酶活回收率低的问题,本研究旨在通过分子动力学模拟辅助设计复合沉淀体系,结合层析技术优化苹果PPO分离纯化工艺,以实现低成本、高效率的酶制备。首先通过分子动力学模拟预测单一沉淀剂(硫酸铵、乙醇、丙酮)及复合体系的沉淀效果,再进一步采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析与Sephadex G-100层析进行纯化。实验结果表明:乙醇/丙酮复合沉淀剂与苹果PPO的相互作用更优,50%浓度乙醇/丙酮(以1:1的比例混合)单级沉淀PPO可减少33.33%沉淀剂用量,同时获得了89.85%酶活回收率和1.24纯化倍数;层析后PPO比酶活达156362.78 U/mg,纯化倍数达到18.33。SDS-PAGE电泳显示单一条带(分子量约为28 kDa)。本研究基于分子动力学模拟提出的复合沉淀策略为PPO的提供了新思路,对果蔬加工中酶促褐变控制技术的开发具有参考价值。
关键词:苹果;;多酚氧化酶;;硫酸铵沉淀;;有机溶剂沉淀;;复合沉淀剂;;分离纯化
基金资助:山东省重点研发项目(2019JZZY010814)