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盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TCH),作为一种重要的四环素类抗生素,已被广泛应用于畜禽细菌性感染疾病的治疗。除此之外,它也被当作饲料添加剂,用来提高食品生产性动物的生长以及预防动物疾病,使用量逐年上升。近年来由抗生素残留引起的食品安全问题屡见不鲜,为了研究盐酸四环素残留对牛乳质量的影响,我们进行了一系列研究。本研究采用荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、荧光激发-发射矩阵光谱法、圆二色谱法以及分子对接等技术手段,对盐酸四环素(TCH)与β-酪蛋白(β-CN)、α-乳白蛋白(α-LA)、乳铁蛋白(LF)及β-半乳糖苷酶(β-Gal)之间的相互作用进行了探究。同时,在研究TCH对蛋白质结构影响的基础上进一步分析了TCH对蛋白质功能或性质的影响,对牛乳加工业以及乳品安全具有重要意义。研究内容主要分为以下三个部分:1.第一章综述造成抗生素过量残留的原因和滥用的危害以及盐酸四环素、三种牛乳蛋白质(β-CN、α-LA和LF)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)的结构与功能;介绍研究盐酸四环素小分子与蛋白质大分子相互作用常用的几种实验技术;总结目前关于四环素与蛋白质相互作用的研究情况。2.第二章运用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、荧光激发-发射矩阵光谱法、圆二色谱法及分子对接等技术手段研究在模拟牛乳pH(6.6)和室温(300 K)条件下TCH与三种牛乳蛋白质(β-CN、α-LA和LF)之间发生的相互作用。研究(荧光光谱实验和时间分辨荧光实验)结果表明,TCH能引起这三种蛋白质发生内源性荧光猝灭,猝灭类型均为静态猝灭;三种蛋白质与TCH的热力学参数及分子对接实验表明TCH与β-CN和LF之间的作用力类型为静电引力,而TCH与α-LA之间的作用力类型为氢键与范德华力;TCH与β-CN、α-LA和LF的结合距离分别为3.70nm、3.19nm和2.11nm。同步荧光光谱、荧光激发-发射矩阵光谱以及圆二色谱的实验结果可以证明:TCH确实与这三种蛋白质发生了相互作用,并改变了蛋白质的二级结构。此外,通过测量蛋白质表面疏水性及巯基和二硫键含量的变化,发现TCH的存在会导致牛乳蛋白质的功能发生变化。3.第三章采用多光谱方法和分子对接等技术研究了在模拟牛乳pH(6.6)和室温(300 K)条件下TCH和β-半乳糖苷酶(β-Gal)之间的相互作用。研究结果表明TCH能够引起β-Gal内源性荧光发生猝灭,猝灭类型是静态猝灭。静电引力对TCH-β-Gal复合物的稳定性发挥了重要作用。此外,还进一步分析了TCH对酶活性的影响;判断TCH与β-Gal之间的相互作用机制以及抑制类型;探讨不同温度和pH值对酶稳定性的影响。