乌贼缠卵腺抗菌糖蛋白提取技术研究及结构的初步鉴定

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乌贼为我国的四大海鱼之一,其缠卵腺含有丰富的糖蛋白。目前,国内外对缠卵腺研究主要集中在多糖的抗氧化性方面。研究表明,糖蛋白可与细菌细胞壁羧基末端肽靶结合,抵制肽聚糖的生物合成,还可抑制核酸合成并粘附在细菌的细胞质膜,使其裂解,从而达到抗菌目的。同时,乌贼缠卵腺中蛋白的氨基酸组成较为特殊,碱性氨基酸含量较高。为此,本文以曼氏无针乌贼加工副产物缠卵腺为研究对象,优化了糖蛋白的提取方法,分离纯化了乌贼加工副产物缠卵腺蛋白,研究了缠卵腺蛋白的抗菌活性,并对乌贼缠卵腺糖蛋白的结构进行了初步鉴定,为曼氏无针乌贼缠卵腺糖蛋白在生物防腐剂方面的开发利用提供了理论基础。具体研究结果如下:1.通过测定曼氏无针乌贼缠卵腺的基本营养成分,发现曼氏无针乌贼缠卵腺中的多糖、蛋白和脂肪含量分别为9.54%±0.34%、15.38%±0.030%、0.90%±0.020%。可见曼氏无针乌贼缠卵腺具有高蛋白、高糖、低脂的特性。2.在比较了多种糖蛋白提取方法的基础上,选择采用碱提法提取曼氏无针乌贼缠卵腺糖蛋白,根据单因素试验结果,运用响应面试验优化乌贼缠卵腺糖蛋白的提取参数。结果表明:在Na OH浓度为0.43mol/L、提取时间2.8h、提取温度27℃、液料比30:1条件下,乌贼缠卵腺糖蛋白的实际得率(干基)达8.31%±0.18%。3.采用离子交换柱层析法对乌贼缠卵腺糖蛋白粗品进行纯化及抗菌性能研究。结果表明,乌贼缠卵腺糖蛋白粗品经离子交换柱层析有效分离,并获得两个具有抗菌活性的组分(组分2与组分3)。其中组分2中纯品糖蛋白得率为2.12%±0.71%,组分3中纯品糖蛋白得率为0.27%±0.63%。组分2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌作用比山梨酸钾的抑菌作用强(p<0.01),其对大肠杆菌的最小抑菌浓度在20μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度在30μg/mL。组分3在中性条件下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果(p<0.01),但与山梨酸钾相比,组分3在酸性条件下对大肠杆菌无抑菌作用(p<0.01),在碱性条件下的抑菌作用不如山梨酸钾的抑菌作用强(p<0.01)。4.采用傅里叶红外光谱、糖肽键特征分析、凝胶电泳、质谱鉴定和单糖组成分析法对目标糖蛋白(组分2)的结构进行了初步鉴定。结果表明,组分2中存在蛋白和多糖的特征吸收峰,且组分2中存在O-糖肽键。组分2中的活性蛋白为单一成分,质谱鉴定结果显示从现有的数据库中没有与组分2完全匹配的蛋白质,但根据蛋白得分和肽段覆盖率,该蛋白质是组蛋白的可能性较大。单糖组成分析结果显示,组分2中含有甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖,其中岩藻糖、半乳糖、甘露糖、木糖含量较高。
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