植物乳杆菌组胺分解酶的分离纯化及性质研究

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1、分类号：TS205学号：201500370051硕士学位论文植物乳杆菌组胺分解酶的分离纯化及性质研究PurificationandCharacterizationofAnEnzymeCapableofHistamineDegradationFromLactobacillusplantarum研究生姓名：张沁芳指导教师：赵玉平教授孙舒扬副教授学科门类：农学专业名称：农产品加工及贮藏工程论文提交日期：2018年4月1日IIII摘要生物胺是果酒酿造过程中产生的一类不良代谢产物，以组胺为典型代表，给果酒的生产带来了隐患。植物乳杆

2、菌（Lactobacillusplantarum）能够有效降解组胺，在果酒，特别是葡萄酒中有推广应用的巨大潜力。鉴于目前有关L.plantarum产组胺分解酶的观点出现了学术分歧，获得L.plantarum表达的组胺分解酶，揭示其化学本质，是目前迫切需要解决的问题。为此，本研究自主筛选能够降解组胺的植物乳杆菌，并且以之为始发菌株，分离纯化获得组胺分解酶纯品，并研究了酶的相关性质。主要研究结果如下：1.获得兼具组胺降解和有机酸降解能力的多功能乳酸菌株。通过自主筛选，从全国多个葡萄酒产区共筛选获得了346株乳酸菌，其中具有生

3、物胺降解能力的有39株。再通过生物降酸能力和耐受能力（低pH、高酒精度、高SO2浓度）筛查，选出了一株性能卓越的多功能菌株。经生理生化特性鉴定和分子生物学鉴定，确认其是一株植物乳杆菌，命名为L.plantarumSGJ-24。2.对L.plantarumSGJ-24组胺分解酶进行了分离纯化，获得了电泳纯蛋白。通过测定细胞全液、细胞外液和细胞内液的酶活力，发现该酶主要存在于细胞内部，同时也确定了最佳破碎条件—5s/5s10min。经过硫酸铵沉淀（最佳饱和度70%）、DEAE阴离子交换层析和Superdex75凝胶过滤层析，

4、得到了组胺分解酶纯酶，测得其分子量约为36kDa。3．解析L.plantarumSGJ-24组胺分解酶的生化特征和酶学性质。研究内容包括N-末端氨基酸分析、pH和温度对组胺分解酶活力性及稳定性的影响、金属离子和抑制剂对酶活力的影响。得到的实验结果为：组胺分解酶的N-端序列为丝-缬-赖-异亮-甘-异亮-天冬-甘-苯丙-甘-精-异亮-甘-精-亮；经过BLAST蛋白比对，确认该酶为3-磷酸甘油醛脱氢酶；最适反应温度为40℃，在55℃以下较为稳定，具有较宽的耐热范围；最适pH为7.5，在pH6.5~pH8.5的条件下能够稳定存在

5、；二硫苏糖醇（DTT）、2+乙二胺四乙酸（EDTA）、β-巯基乙醇和Mg抑制了酶活力，而十二烷基磺酸钠（SDS）、2+3+++2+2+Fe、Fe、K、Na、Pb和Ca能够激活该酶。关键词：生物胺；植物乳杆菌；组胺分解酶；分离；纯化IVAbstractBiogenicamines(BA)aretoxicmetabolitesthatareformedduringthewine-makingprocess.Lactobacillusplantarumhasgreatpotentialinfruitwine,especiall

6、ywinebecauseofitseffectivelydegradationofBA.However,thereareacademicdivergencesaboutthenatureoftheenzymecapableofbiogenicaminesdegradationexpressedbyLactobacillusplantarum.Therefore,itisanurgentproblemtoobtaintheenzymecapableofhistaminedegradationexpressedbyLacto

7、bacillusplantarumandrevealitschemicalnature.Therefore,thisstudyindependentlyscreenedLactobacillusplantarumwhichcandegradebiogenicamines,anduseditastheinitialstraintoisolateandpurifytheenzymecapableofBAdegradationandstudythepropertiesoftheenzyme.Themainresultsarea

8、sfollows:（1）Amultifunctionallacticacidbacteriaswithbiogenicaminedegradationandorganicaciddegradationabilitywereobtained.Finally,atotalof346LABstrainswereobtain