过渡金属取代的多酸盐对酪氨酸酶的抑制 机理研究-食品科学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 集 美 大 学 硕 士 学 位 论 文 过 渡 金 属 取 代 的 多 酸 盐 对 酪 氨 酸 酶 的 抑 制 机 理 研 究 郑 阿 萍 万方数据 万方数据 学术诚信声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取 得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此 论文产生的权利和责任。 声明人（签名）： 时 间： 保护知识产权声明 本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以 用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 作 者（签名）： 导 师（签名）： 时 间： 过渡金属取代的多酸盐对酪氨酸酶的抑制机理研究 摘 要 酶促反应会导致果蔬颜色变化，这不但降低了消费者对果蔬的视觉效应，同时也减少 了果蔬中维生素、蛋白质等营养物质的含量。De Castro 研究报道，果实褐变与多酚氧化酶 活性有密切关联。 酪氨酸酶（英文全称：Polyphenol oxidase，缩写为 PPO，EC）， 是一种多功能的含铜酶。酪氨酸酶可以氧化酚类化合物生成醌，醌是一种高度反应性化合 物，可以自发地聚合而形成大分子黑色素，导致果实褐变，同时，它也可以结合其他化合 物，如胺、氨基酸、肽和蛋白质，导致果蔬营养损失。此外，酪氨酸酶还与黑素瘤和帕金 森氏病有关。因此，不论在食品保鲜还是临床医学上，酪氨酸酶抑制剂研发均受到科研工 作者的广泛关注。 多金属氧酸盐（Polyoxomatalates, POMs）具有结构多样性和新奇的功能特性，在许多 领域得到广泛应用，研究证实，POMs 对酪氨酸磷酸酶、蛋白激酶、ATP 酶等有强烈的抑 制能力，是一种潜在有效的酶抑制剂。因此，本论文通过研究过渡金属取代的 POMs 对酪 氨酸酶的抑制机理，旨在扩展 POMs 的应用和研制一类安全有效的新型酪氨酸酶抑制剂和 果蔬保鲜剂。本论文的主要内容如下： (1) 合成三种钒取代型多金属氧酸盐（α-SiW9V3，α-SiW10V2，α-SiW11V），并采用酶 动力学方法研究其对蘑菇酪氨酸酶活性的抑制影响。结果表明，α-SiW9V3 对酪氨酸酶有较 强的抑制作用，IC50 为 0.68 mmol·L-1，0.70 mmol·L-1 α-SiW9V3 使得单酚酶的迟滞时间增长 了 2.77 倍。α-SiW9V3 对酪氨酸酶单酚酶的抑制机理表现为可逆过程，抑制类型研究表明 为混合型，其抑制常数 KI、KIS 分别为 4.22 mmol·L-1和 2.39 mmol·L-1。 (2) 合成了 2 种过渡金属（Co、Ni）取代磷钼酸盐，并结合 Native电泳和分光 光度法研究和比较磷钼酸及其二种过渡金属（Co、Ni）取代磷钼酸盐对蘑菇酪氨酸酶的抑 制作用。研究结果证实酪氨酸酶是多家族基因编码的，且均具有活性，磷钼酸及其过渡金 属取代磷钼酸盐对其二酚酶均具有明显的抑制作用，且为酪氨酸酶可逆性抑制剂，其中 PMo12 和 PMo11Co 的抑制类型为竞争型，其抑制常数 KI分别为 9.03 和 1.71 mmol·L-1， PMo11Ni 为混合型抑制剂，其抑制常数分别为 KI=0.83 mmol·L-1和 KIS=1.03 mmol·L-1。综 合考虑 IC50 值和抑制常数等参数，比较这三种化合物对酪氨酸酶抑制作用的强弱。 (3) 合成并表征了 SiW11Co，并以其为效应物，利用 Native电泳法和分光光度 法研究其对酪氨酸酶的抑制效果，结果显示，当 SiW11Co 浓度为 4.0 mmol·L-1时，酶特异 性条带消失，说明 SiW11Co 对酪氨酸酶的抑制存在剂量效应，IC50 为 239 μmol·L-1，对酪 氨酸酶的抑制为不可逆竞争过程，其抑制常数 KI为 81.5 μmol·L-1，说明 SiW11Co 对酪氨酸 酶具有明显的抑制作用。研究了 SiW11Co 对鲜切苹果切片褐变过程的调控，发现 SiW11Co I 可以显著地减缓苹果褐变进程。 关键词 多金属氧酸盐；酪氨酸酶抑制剂；Native；果蔬褐变 II Inhibition Mechanism of Transition Metals-substituted Polyoxometalates on Tyrosinase Abstract Enzymatic reactions can lead to color changes in fruits and vegetables that significantly reduce the visu