论文部分内容阅读
蚯蚓蛋白资源化利用,已由原单方向的饲料化利用转向了多功能产品的开发利用。氨基酸螯合金属盐的制备是涉及到氨基酸的制备,螯合物的合成及后期产物生物效应检测（bioassay）的系统工作,螯合盐在微量元素肥料、液体肥料、动物饲料添加剂、种子包衣剂生产中的运用相当广泛。本研究利用蚯蚓蛋白作为氨基酸供体,对比了蚯蚓自溶和添加外源蛋白酶水解产率的变化,并引入响应面（RSM）设计优化酶解条件,筛选出螯合铜、锌盐的最佳螯合条件,最后通过生物检测,即小麦发芽率试验和小麦种芽敏感性试验,检验FeSO4,EDTA-Fe,AA-Fe三种铁盐的生物效应,评价了三种铁盐的对小麦种芽相关部位和功能体的靶位作用。主要研究结果和结论如下:1.整个水解过程中酸性蛋白酶处理的氨基态氮浓度都明显高于自溶处理,差异显著,从3h到8h时,加酶处理水解度由12.7%提高到22%,自溶处理水解度由6.62%提高到16.05%,同时酸性蛋白酶相对于自溶处理的水解度提高率由91.8%下降到37.1%。2.水解时间X和氨基态氮浓度Y进行拟合,酸性蛋白酶处理与自溶处理方程分别为:Y=0.432×exp（0.130X）;Y=0.260×exp（0.143X）,模型的相关系数分别为0.9383*,0.9928**。自溶模型拟合度低于加酶处理模型,蚯蚓自溶过程是一个不稳定的反应过程。3.生产工艺中原材料的保存方式对后期酶解工艺的影响甚为重要,4℃和25℃条件保存及放置时间对后期蚯蚓自溶工艺的水解率产生了显著的影响,4℃存放蚯蚓匀浆物在相同放置时间内水解率均大于25℃的水解率,两者差异显著。4℃条件下存放有利于后期酶解流程中水解率的提高,存放时间不宜超过4h。4.编码值温度（A）、酶浓度（B）、酶解时间（C）的响应面分析试验,利用Design Expert7.1回归分析,得到水解率预测值（Y）对编码自变量A,B,C的回归方程为:Y=22.86+1.66A+1.83B+0.92C+1.23AB-0.70AC-0.55BC+1.58A2+0.24B2-0.5 C2,系数显著性检验后模型修正:Y=22.86+1.66A+1.83B+1.58A2,模型中A,B,C求偏导,得出最佳条件:温度=50℃,酶浓度=5%,酶解时间=4.34h5.铜螯合的最佳条件:温度40℃,时间30min,质量比2∶1;锌离子螯合的最佳条件:温度30℃,时间50min,质量比2∶16.发芽率是生物检测的常用方法,AA-Fe在10—100 mg·L-1,对小麦发芽率的促进和抑制均不明显,250mg·L-1的发芽抑制率突然提高。铁盐的品种不同对小麦根长的抑制程度不同,超过100 mg·L-1,三种铁盐均抑制伸长和质量,抑制率AA-Fe最高。7.三种铁盐浓度与发芽指数（GI）间的曲线模型可分析评估三种铁盐的生物活性,三类铁盐模型分别为lnY=ln（99.6378）-0.01627X, Y=97.16-42.2889Lgx+8.588（lgx） 2 , Y=99.46-40.47 lgx（ X:铁盐浓度,Y:发芽指数）。8.小麦种芽对铁盐的影响尤为敏感,最为直观的反应为芽叶与根的生物量和伸长度的变化。根在形态与质量上响应敏感度高于芽。浓度大于100mg·L-1时,三种铁盐对根与芽叶的伸长,鲜重均产生不同程度的抑制,其中以AA-Fe的抑制程度最高,三种铁盐根伸长抑制率AA-Fe >FeSO4>EDTA-Fe。9.从铁盐对小麦光合系统影响角度分析, AA-Fe的对小麦的抑制起始浓度在50—100 mg·L-1之间,FeSO4与EDTA-Fe对小麦的抑制起始浓度在100—250 mg·L-1之间。三种铁盐对叶绿素的抑制性AA-Fe最强,其次为FeSO4,EDTA-Fe最小10.芽叶和根MDA浓度应铁盐品种和浓度的变化而变化,FeSO4与EDTA-Fe处理的芽叶和根中MDA的浓度随铁盐浓度提高先上升,后稍有下降,芽叶MDA变化幅度分别为-41.32%—172%和24.31%—148.96%,根MDA变化幅度分别为75%—571%和90.78%—285.82 %;AA-Fe处理的芽叶和根中MDA的浓度随铁盐浓度而提高,变化范围分别为26.04%—103.82%和21%—652. 48%,MDA在根中变化幅度大于芽叶。11.测定指标对于铁盐浓度的响应度上,抑制率指标>脂膜过氧化指标>叶绿素指标,生长指标（抑制率指标）的响应度高于生理指标（叶绿素指标、脂膜过氧化指标）。FeSO4作用靶位主要为芽,EDTA-Fe与AA-Fe作用靶位主要为根;小麦根脂膜系统对FeSO4和AA-Fe的响应度高,幼芽脂膜系统对EDTA-Fe相对更敏感。