酶的生成与改造及酶工程在食品中的应用.pptVIP

海洋藻类活性多糖概述及其提取、分离方法 一﹑海洋藻类活性多糖概述 海洋藻类活性多糖功效 1.1 抗肿瘤作用 1.2 抗病毒作用 1.3 抗辐射作用 1.4 降血脂作用 1.5 抗凝血作用 1.6 护肤作用 海藻多糖具有抗肿瘤的作用。绿藻中松藻科松藻冷水抽出物，对接种S-180实体肉瘤和艾氏腹水瘤20d的小鼠，以0.5mg/kg腹腔注射6d，抑瘤率达37%-42%；螺旋藻多糖蛋白提取物可显著抑制小鼠体内腹水中肝癌细胞的增殖；螺旋藻多糖以0.3-0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率可达68%，对K652白血病细胞抑制率为46%；裙带菜多糖对615荷瘤小鼠抑瘤率为69.13%；施志仪等实验证明海带褐藻糖胶可通过抑制人肝癌细胞进入对数生长期来抑制肿瘤的生长，当剂量达到250μL/mL时，加样24h后表现出杀伤作用，并且实验组细胞生长缓慢，形态较小，多呈圆形，分布不均匀；肺癌细胞、胃癌细胞、白血病细胞HL-60在含有螺旋藻多糖的培养液中培养后，细胞形状变得不规则，内部出现空泡，并逐渐解体；紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用；羊栖菜多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用 1.2 抗病毒作用 从海藻Gelidum cartilagenium中提取的多糖和卡拉胶对流感B病 毒和腮腺炎病毒有对抗作用；红藻多糖（RP1，RP2）对牛免 疫缺陷病毒（BIV）有明显的生长抑制作用，抑制率分别为 85.96%和88.65%，与临床批准使用的抗AIDS药物叠脱氧 胸腺嘧啶89.52%近似；Gonzale报道[13]从海藻中提取得到的多糖硫酸酯能阻断病毒对细胞的吸附，以及抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）的逆转录酶；从微红藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主细胞中的复制，并有效地防止病毒侵入正常细胞[14]。研究表明，多糖的硫酸基含量与其抗病毒作用密切相关，可能是通过干扰病毒和宿主细胞之间的吸附来达到其抗病毒作用。 对自然酶的化学结构进行修饰以改善酶的性能的方法很多。例如，a一淀粉酶一般有 Ca2+，Mg2+等金属离子，属于杂离子型，若通过离子置换法将其他离子都换成Ca2+ ，则酶的活性提高3倍，稳定性也大大增加；胰凝乳蛋白酶与水溶性大分子化合物右旋糖酐结合，酶的空间结构发生某些细微改变，使其催化活力提高4倍；还有对抗白血病药物——天冬酰胺酶的游离氨基进行修饰后，该酶在血浆中的稳定性也得到很大的提高。 酶进行化学修饰时，应注意：(1)修饰剂的要求 (2)酶性质的了解 (3)反应条件的选择大多数酶经过修饰后性质会发生一些变化，如酶的热稳定性、抗各类失活因子能力、抗原性、半衰期、最适PH值等酶学性质，酶修饰中存在的问题是，随着酶与修饰剂结合率提高，酶活回收率将下降。克服的方法是采取一些保护措施，如添加酶的竞争性抑制剂，保护酶活性部位以及改进现有的修饰工艺，进一步完善酶的化学修饰。?????????????????????????????? 制备修饰酶的目标:提高酶活力;改进酶的稳定性允许酶在一个变化的环境中起作用最适PH值或温度,改变酶的特异性使它能催化不同底物的转化改变催化反应类型,提高催化过程的反应效率。 2.2生物酶工程法  随着人们对酶的深入研究以及氨基酸一级结构的测定、基因重组技术的应用等，可以彻底地改造、合成并且模拟酶。这也就是生物酶工程的主要内容。生物酶工程主要包括基因工程技术生产酶和蛋白质工程技术改造酶两方面内容。 2.2.1基因工程技术改造和生产酶 基因工程改造酶分子主要包括三方面内容：①用基因工程技术大量生产酶。②修饰酶基因，产生遗传修饰。③设计出新酶基因，合成自然界从未有过的酶。 例如：凝乳蛋白酶是生产乳酪的必需用酶，其来源有限。从微生物中提取的凝乳蛋白酶常会引起乳酪苦味。因此，人们克隆了小牛凝乳酶基因在酵母系统中表达，得到的凝乳酶与从小牛胃中提取的天然酶性质完全一致。 2.2.2蛋白质工程改造和生产酶  2.2.2.1 合理设计 合理设计是蛋白质工程最早使用的技术，而且现在也在广泛的使用。要达到此目的要做好三个方面的工作。第一要用结晶学技术来获得蛋白质结晶体，然后利用x一射线技术对晶体进行测量、分析，确定蛋白质的三维结构。第二借助计算机对蛋白质进行选择修饰，从氨基酸的化学结构预见空间结构，或通过人工智能等其它方法来确定蛋白质和功能的关系，找到要修饰的位点。第三，通过对基因序列的了解，运用定点突变技术来进行碱基替换。通过此法来改变蛋白质的功能，但要想获得理想的蛋白质工程产物往往要经过多次分析，替换才能达到目的[2] 2.2.2.2 定向进化 定向进化是蛋白质工程的新策略，它是在不需要事先了解蛋