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荞麦胰蛋白酶抑制剂(buckwheat trypsin inhibitor,BTI)是胰蛋白酶的一种竞争性抑制剂,可以与胰蛋白酶特异性结合,从而达到抑制胰蛋白酶活性的效果。研究表明,BTI对于临床新药物的开发和抗虫转基因作物研究有着实际意义。本课题在已解析了BTI一级序列及三维结构的基础上,进一步研究了BTI的理化性质,并制备了BTI的突变体,获得一种新型抑制剂。最后初步研究了BTI在鲈鱼保鲜上的应用,拓宽了胰蛋白酶抑制剂的应用领域。本研究主要内容如下:第一部分:通过比较荞麦胰蛋白酶抑制剂和大豆胰蛋白酶抑制剂(soybean trypsin inhibitor,SBTI)的抑制活性,并进一步测定了温度、pH、盐离子、有机物等对两种抑制剂活性的影响。实验结果表明:100℃水浴加热后BTI与SBTI的抑制活性均降低,加热80 min后,BTI的剩余抑制率为75%,SBTI则全部失活。用pH 2-12缓冲液处理对BTI与SBTI活性均无影响。Zn2+对BTI活性有显著降低作用。当浓度为2-10 mM时,Mg2+、Cu2+、H2O2对两种抑制剂均无影响。尿素、KSCN处理对BTI有一定失活作用,但对SBTI活性无影响。二甲基乙酰胺可增强BTI与SBTI的抑制活性。异丙醇与甲醇对BTI与SBTI均表现出较强的失活作用。采用Dixon plot作图法,计算出BTI与SBTI的抑制常数Ki分别为0.741×10-8mol/L、0.652×10-8mol/L。第二部分:运用定点突变技术研究重组荞麦胰蛋白酶抑制剂(BTI)的作用位点,并且构建其突变体。将突变体表达纯化获得荞麦胰凝乳蛋白酶抑制剂(buckwheat chymotrypsin inhibitor,BCI),经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,BCI的纯度已达到电泳纯。活性测定实验表明,BCI对胰凝乳蛋白酶有较高的抑制活性;稳定性实验表明,BCI具有良好的温度稳定性和pH稳定性,经50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃水浴加热1 h后,BCI的抑制活性并未发生显著变化;用pH 2-12缓冲液处理1 h对BCI的抑制活性也没有影响。当浓度为2-10 mM时,H2O2、KSCN、Mg2+对BCI的抑制活性无影响,Zn2+则对BCI有抑制作用;当浓度为10%-50%时,异丙醇和二甲基乙酰胺对BCI均有抑制作用。第三部分:以明胶和壳聚糖为原料,通过添加乳酸链球菌素(Nisin)以及可以抑制食品中内源酶分解Nisin的BTI,制备保鲜涂膜,以新鲜鲈鱼为研究对象,隔1天测定各组鲜肉的菌落总数(Total aerobiccount,TAC)、挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)含量、pH值、蒸煮损失等质量指标。结果表明,该保鲜涂膜的应用显著抑制了鲈鱼中微生物的生长,减缓了TVB-N、TBARS和pH的增长速率,降低了蒸煮损失。壳聚糖和Nisin共同使用,有助于提高保鲜涂膜的抗菌和抗氧化功能,从而对鲈鱼起到较好的保鲜效果。