为了提升淀粉基仿生谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的催化活力,采用木薯淀粉(CS)制备的硒化淀粉(SCS)和阳离子淀粉(CCS)进行混合,获得含催化中心和底物识别位点的目标淀粉(SCS/CCS).首先,采用辛烯基琥珀酸酐、硒氢化钠和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵分别对CS进行改性制备SCS和CCS;通过核磁共振波谱仪(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对改性后的样品进行表征;最后以氮和硒物质的量比为变量,考察SCS与CCS的混合对GPx催化活力的影响.结果表明,与CS相比,硒含量为11.35μg/g的SCS的1H NMR图谱在化学位移0.6～2.5之间出现了辛烯基琥珀酸酯分子链上质子的信号峰;SCS的FT-IR谱图与CS FT-IR谱图相似,但羟基(3300 cm?1)和结合水(1639 cm?1)特征峰的强度降低,表明SCS的合成过程消耗了CS骨架上的羟基,并提高了CS的疏水性;CCS的1H NMR图谱上3.22 ppm处出现季铵基的特征峰,同时,CCS的FT-IR谱图在1483 cm?1处出现了归因于季铵基C?N拉伸振动的特征峰,表明阳离子基团季铵基已成功修饰于CCS骨架上;与CS相比,SCS和CCS的颗粒形状无明显变化,但颗粒表面粗糙,表明改性反应主要发生在淀粉颗粒的表面;CS、SCS和CCS的XRD花样和失重曲线无明显差别,说明反应未显著影响淀粉的结晶结构和热稳定性.当SCS/CCS中氮和硒物质的量比为1200时,其在4-硝基苯硫酚+枯烯过氧化氢(NBT+CUOOH)、3-羧基-4硝基苯硫酚+氧化氢(TNB+H2O2)、NBT+CUOOH和NBT+H2O2反应体系中的GPx催化活力分别为13.94、11.25、12.91、10.87μmol/min,比SCS分别提高了22.1％、25.8％、17.5％、19.6％.本研究为构建高催化活性的淀粉基仿生GPx提供了简单方法.

硒化淀粉;阳离子淀粉;谷胱甘肽过氧化物酶;底物识别位点;催化机制

张瑞瑞;石成;胡汉娇;钟书明;郑韵英;梁兴唐;尹艳镇

广西绿色化工新材料与安全技术重点实验室,北部湾大学石油与化工学院,广西钦州 535011

食品工业科技

[1]张瑞瑞;石成;胡汉娇;钟书明;郑韵英;梁兴唐;尹艳镇-.阳离子淀粉与硒化淀粉混合对淀粉基仿生谷胱甘肽过氧化物酶催化活性的影响)[J].食品工业科技,2022(19):117-128

硒化淀粉,NBT+CUOOH,TNB+H2O2,NBT+H2O2

阳离子淀粉,淀粉基,仿生,谷胱甘肽过氧化物酶,酶催化活性,GPx,木薯淀粉,SCS,CCS,底物识别位点,辛烯基琥珀酸酐,氢化钠,丙基,三甲基氯,氯化铵,改性制备,核磁共振波谱,波谱仪,1H,NMR,傅里叶变换红外光谱仪,FT,同步热分析仪,物质的量比,硒含量,化学位移,质子,谱图,结合水,特征峰,合成过程,架上,疏水性,ppm,铵基,归因于,阳离子基团,颗粒形状,表面粗糙,改性反应,淀粉颗粒,花样,失重,明反,结晶结构,热稳定性,硝基苯,苯硫酚,羧基,反应体系,高催化活性,单方,催化机制

0.256439