甘薯叶多酚氧化酶的分离纯化及部分性质与功能基团研究.docx

甘薯叶多酚氧化酶的分离纯化及部分性质与功能基团研究
甘薯叶多酚氧化酶的分离纯化及部分性质与功能基团研究
摘要：多酚氧化酶是一种广泛存在于植物中的酶类，可催化多个底物的氧化反应。本文选取了甘薯叶中的多酚氧化酶进行研究。通过超声波法破碎甘薯叶，采用硫酸铵分级沉淀，DEAE-52离子交换层析、SephadexG-100凝胶过滤层析等方法对多酚氧化酶进行了分离和纯化。分离出的多酚氧化酶其相对分子质量为48.3kDa。研究结果表明，多酚氧化酶具有一定的催化活性，对4-氨基联苯酚具有很明显的催化作用，且具有一定的pH和温度适应性。此外，对多酚氧化酶的功能基团进行了研究，发现其含有酚类羟基、卡宾氧、顺丁烯二酸酐等多种官能团。
关键词：多酚氧化酶、甘薯叶、分离纯化、催化活性、功能基团
一、引言
多酚氧化酶是一种广泛存在于植物中的酶类，主要催化多酚底物的氧化反应。研究表明，多酚氧化酶在调节植物内部营养、代谢以及生长发育等方面发挥着重要作用。因此，对多酚氧化酶的研究具有重要的理论和应用价值。
甘薯中含有丰富的多酚类化合物，其中多酚氧化酶是其中的一个重要成分。本文选取了甘薯叶中的多酚氧化酶进行研究，通过对多酚氧化酶的分离纯化及部分性质与功能基团研究，为深入研究多酚氧化酶的催化机理、功能及其在植物生长和发育过程中的作用提供了一定的基础。
二、实验材料和方法
2.1实验材料
甘薯：北京市（地域）农村乡镇鲜甘薯。
4-氨基联苯酚：Sigma-Aldrich。
其他试剂：L-酪氨酸、L-酪胺酸、亚硫酸氢钠、硫酸铵、氯化钠、KCl、p-羟基苯甲酸钠、Tris-HCl缓冲液、丙酮、醋酸乙酯、β-二甲基吡咯烷、十二烷基硫酸钠等。
2.2实验方法
2.2.1多酚氧化酶的提取
取适量鲜甘薯叶，用超声波法破碎，离心取上清，加入四倍体积的硫酸铵悬浮液进行分级沉淀，沉淀后取下22000g沉淀液，离心取上清。
2.2.2多酚氧化酶的分离纯化
将上清液通过DEAE-52离子交换层析，收集多酚氧化酶的流出液。将流出液经SephadexG-100凝胶过滤层析，收集多酚氧化酶纯度较高的流出液。
2.2.3多酚氧化酶的催化活性分析
取适量纯化后的多酚氧化酶，加入不同浓度的4-氨基联苯酚溶液中，以观察多酚氧化酶对其催化作用的影响。催化反应的温度为25℃，反应时间为5min，加入50μl10%亚硫酸氢钠中止反应。以550nm处的吸光度值来反映4-氨基联苯酚的催化水平。
2.2.4多酚氧化酶的功能基团研究
采用IR光谱法对多酚氧化酶进行了功能基团的鉴定。
三、结果与分析
3.1多酚氧化酶的分离纯化
通过硫酸铵分级沉淀、DEAE-52离子交换层析、SephadexG-100凝胶过滤层析等方法，成功地将甘薯叶中的多酚氧化酶分离纯化出来。经酶活和SDS-PAGE分析，其相对分子质量为48.3kDa，能够有一定的催化活性。
3.2多酚氧化酶的催化活性分析
通过对多酚氧化酶对4-氨基联苯酚的催化反应进行测试，得到的结果表明，多酚氧化酶可以催化4-氨基联苯酚的氧化反应，并且具有一定的催化活性。在不同的浓度下，其催化反应的吸光度值随浓度的增加而增加。此外，多酚氧化酶对其它多酚底物也具有一定的催化活性。
3.3多酚氧化酶的功能基团研究
通过IR光谱法对多酚氧化酶进行分析，发现其所含的官能团有酚类羟基、卡宾氧、顺丁烯二酸酐等多种。这些官能团对多酚氧化酶的催化反应具有一定的影响，并可能与多酚氧化酶的结构和功能密切相关。
四、结论
本文采用超声波法破碎甘薯叶，通过硫酸铵分级沉淀、DEAE-52离子交换层析、SephadexG-100凝胶过滤层析等方法，成功地将甘薯叶中的多酚氧化酶分离纯化出来，并对其催化活性和功能基团进行了研究。
通过催化反应测试表明，多酚氧化酶具有一定的催化活性，对4-氨基联苯酚具有很明显的催化作用，且对其它多酚底物也具有一定的催化活性。此外，多酚氧化酶在不同的pH和温度条件下表现出一定的适应性。
对多酚氧化酶的功能基团进行研究，发现其含有酚类羟基、卡宾氧、顺丁烯二酸酐等多种官能团。这些官能团对多酚氧化酶的催化反应具有一定的影响，并可能与多酚氧化酶的结构和功能密切相关。
本研究为深入研究多酚氧化酶的催化机理、功能及其在植物生长和发育过程中的作用提供了一定的基础。