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首先,本文研究了渗透压补偿溶质ectoine对纤维素酶、糖化酶和植酸酶在一些逆环境下的保护作用。通过在酶液中添加ectoine与不添加ectoine在逆环境下比较了其残余酶活力。研究结果表明,与不添加ectoine相比,当添加0.5mmol/L的ectoine后,可使经90℃热处理后的植酸酶残余酶活力提高72.1%;当添加3.0mmol/L的ectoine后,可使经60℃、70℃、80℃、90℃热处理后的纤维素酶残余酶活力分别提高29.5%、51.5%、58.0%、52.4%,可使经-20℃冷冻和60℃干燥处理后的纤维素酶残余酶活力分别提高15.4%和23.7%,可使经4mol/L的NaCl处理后的糖化酶残余酶活力提高19.1%;当添加4.0mmol/L的ectoine后,可使经80℃、90℃热处理后的糖化酶残余酶活力分别提高58.6%、49.2%;当添加4.5mmol/L的ectoine后,可使经-20℃冷冻处理后的糖化酶残余酶活力提高21.7%,可使经3mol/L、4mol/L、5mo1/L、5.6mol/L的NaCl处理后的纤维素酶残余酶活力分别提高20.7%、32.0%、12.1%、16.5%。
其次,初步考察ectoine对植酸酶热稳定性的保护方式。研究结果表明,植酸酶受热后的变性失活为非可逆的,而ectoine对其热稳定性的保护作用方式,是在酶的热处理的过程中保护其稳定性,ectoine对植酸酶而言,并没有复性作用。
最后,研究了脯氨酸、甘露醇、甘油、海藻糖、甜菜碱、谷氨酸和ectoine对植酸酶热稳定性的影响效果的比较。结果表明,脯氨酸的保护效果最好,其残余酶活力可提高74.9%,但是其添加浓度较大,为0.75mol/L。ectoine的保护效果次之,仅比脯氨酸低2.8%,并且ectoine的保护浓度仅为0.5mmol/L。甘露醇、甘油、海藻糖的保护效果均没有ectoine明显。
由此可见,ectoine对纤维素酶、糖化酶和植酸酶在高温、低温、高渗、干燥的胁迫下具有显著的保护效果。ectoine有望成为一种新型高效的酶保护剂。