3 实验结果
3.l 木聚糖酶的热稳定性研究
3.1.l 干热处理对木聚糖酶活的影响
经过不同温度条件下的干热处理对木聚糖酶活的影响实验,得到实验结果如下:
表1 干热处理对木聚糖酶活的影响
处理前 |
处理温度(℃)及相对酶活(%) |
|||
酶活 |
65 |
75 |
85 |
95 |
100 |
105.57 |
98.26 |
81.10 |
55.15 |
从实验结果可以看出,该木聚糖酶对于处理温度不超过85℃时其耐干热处理的能力较强。
3.l.2 湿热处理时间对酶活的影响
表2 湿热处理时间对酶活的影响
处理前酶活 |
处理时间(min)及相对酶活(%) |
|||
2.5 |
5.0 |
7.5 |
10.0 |
|
100 |
83.10 |
78.40 |
48.20 |
34.62 |
在85℃下采用不同时间进行湿热处理得到结果如表2所示。
可以看出,湿热处理对酶活的影响同干热处理相比要大得多,这是由于在湿热处理条件下,更易使蛋白质变性。
3.2 木聚糖酶最适pH值的研究
可以发现,该木聚糖酶在pH值为5.00的条件下,酶活力最高,因此,可以确定该木聚糖酶的酶活测定的最适pH值为5.00。
3.3 木聚糖酶最适反应温度的研究
从实验结果中可以发现,反应温度对该木聚糖酶酶活的测定影响很大,在50℃时的相对酶活为100%,而在60℃时其相对酶活却仅为50℃时的23.35%。所以,我们选择木聚糖酶的最适反应温度为50℃。
3.4 木聚糖酶底物针对性实验
木聚糖酶是一种复合酶,含有多种酶蛋白组分,从已有的研究结果可以发现,能产生水聚精酶的微生物至少有20种,而且不同的微生物产生的木聚糖酶通常也是不同的,另外底物中作用成份含量及分子结构的不同,也必定会造成酶活测定的不一致。陆文清等人进行过底物对酶活测定的影响实验,他们选用燕麦木聚糖和桦木木聚糖作为底物,发现底物不同时测得木聚糖酶活相差很大。为此,我们进行了该木聚糖酶针对不同底物进行了酶活测定实验,结果如表3所示。
表3 不同底物对木聚糖酶活测定的影响
作用底物 |
桦木木聚糖 |
燕麦木聚糖 |
相对酶活(%) |
100 |
87.97 |
实验结果资明:该本聚糖酶对于桦木木聚糖的针对性比燕麦木聚糖好。
3.5 不同金属离子对木聚糖酶酶活的影响
表4 不同离子或化合物对木聚糖酶活性的影响
化合物 |
相对酶活(%) |
化合物 |
相对酶活(%) |
MgCl2·6H2O |
74.91 |
(NH4)2SO4 |
102.54 |
CuSO4·5H2O |
33.55 |
KCl |
104.20 |
NaCl |
102.40 |
MnSO4·7H2O |
61.17 |
ZnSO4·7H2O |
78.86 |
FeSO4·7H2O |
99.49 |
FeCl3·6H2O |
68.11 |
|
|
可以看出, Mg2+、 Cu2+、Mn2+、Zn2+、Fe3+对于木聚糖酶的活性有抑制作用,其中Cu2+的抑制作用最强,酶活损失近70%,其次为Mn2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+,酶活损失约21.l%~38.8%,Fe2+对木聚糖酶活影响不大;此外,Na+、K+及(NH4)2SO4对酶活性有一定的激活作用。
3.6 木聚糖酶反应进程曲线的测定
从图3木聚糖酶的反应进程曲线中可以看出,该水聚糖酶液添加量为0.2~1.0mL、时间为60min之内,反应进程曲线均呈线性,所以在这个范围内进行测定,求出的反应速度为最大反应初速度,这有利于酶活的正确测定。
同样地,以酶液添加量为横坐标,反应速度为纵坐标,可以作图得到木聚糖酶的酶浓度曲线如下:
由图4可以发现,该水聚糖酶在反应时间为60min范围之内时,线性关系良好,而在测定时间超过60min后,反应速度开始下降,因此,此浓度曲线从另一个方面也验证了上面的反应进程曲线。
3.7 木聚糖酶Km值的测定
米用Lineweaver-Burk法作图如下:
将直线延伸,可求得水聚糖酶的Km=4.485(mg/mL)。
4 讨论
本文研究的该木聚糖酶最适pH值和最适温度与其他报道的木聚糖酶相近似,且耐热性能较好。经模拟制粒过程后(85℃、17%水分、处理2.5 min),仍保持较高的酶活(83.10%)。另外,Cu2+、Zn2+、Mn2+和Fe3+对本木聚糖酶有抑制作用;而Na+、K+及(NH4)2SO4对其酶活有一定的激活作用。
测得该本聚糖酶的Km值为4.485mg/mL,与其他来源的木聚糖酶相比,Km值较低,这说明,该木聚搪酶对木聚糖的亲和性较高。
从该木聚糖酶的特性看,动物肠道内的温度、pH值对其活性影响不大,而且能耐受制拉过程中的高温,这使其在动物饲料中的运用具有独特优势。