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螺旋藻富铬培养及其蛋白组份对α-葡萄糖苷酶活性的抑制研究

何颖敏  
【摘要】:本研究以钝顶螺旋藻为材料,比较了不同的铬添加浓度和添加方式对螺旋藻生长的影响,利用正交试验设计,确定了最佳的螺旋藻富铬培养条件;通过原子发射光谱及红外光谱对螺旋藻结合铬进行了检测分析;采用硫酸铵分级沉淀法和葡聚糖凝胶柱层析法提取分离了富铬螺旋藻蛋白,并研究了其对a-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。主要研究结果如下: (1)对螺旋藻培养中铬的添加浓度和添加方式进行了研究,在此单因素实验的基础上进行三因素三水平(因素包括:铬添加浓度、添加方式、溶液pH值)正交实验设计,优化螺旋藻的富铬培养条件,分析得出,螺旋藻富铬的最佳培养组合为:CrCl3·6H2O的添加浓度为300mg/L、分六次等量加、培养液的pH值为9。 (2)运用电感耦合等离子体发射光谱仪和红外光谱仪对螺旋藻结合铬进行了检测分析。螺旋藻经过富铬培养后,铬的有机化程度可达到70.2%,而其总蛋白中铬的含量占藻粉有机铬的68.4%,这表明螺旋藻中Cr(Ⅲ)的有机化主要是通过与蛋白质的结合来实现的。富铬螺旋藻粉的红外光谱图与非富铬螺旋藻粉的谱图相比,氢键区和双建区吸收峰基本没有发生变化,而在单键区对照的吸收峰536.00cm-1处富铬螺旋藻的吸收峰发生红移了38.81cm-1,是由Cr—O键的伸缩振动引起的,表明螺旋藻结合了Cr(Ⅲ),且富铬培养不会影响螺旋藻的细胞结构。 (3)利用不同饱和度的硫酸铵分级沉淀以及Sephadex G-200凝胶柱层析提取分离富铬螺旋藻蛋白,可以得到不同的蛋白组份,分析其组份蛋白含量及含铬量,并研究它们对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。其中50%饱和度硫酸铵沉淀出的蛋白组份抑制活性最大,其半抑制浓度可达到69.87mg/mL。实验结果表明,富铬螺旋藻中不同蛋白质结合铬的能力各异,对α-葡萄糖苷酶的抑制作用也不同,蛋白组份对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用与蛋白的种类和浓度相关,与其蛋白含量及含铬量则没有直接的关系。


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