稀土元素对金花菌胞外酶抗氧化活性的影响研究

1目录 2 2 21.1简介 31.1.1稀土元素 3 31.2研究意义与国内外研究动态 1.2.1研究意义 4 4 52.1实验材料 52.2实验仪器 5 5 62.3.2金花菌发酵液的制备 62.4检测体系的建立 62.5不同单因素对抗氧化能力的影响 72.6三因素三水平正交试验 8 3.1镧(LA)浓度对抗氧化活性的影响 3.2钕(ND)浓度对抗氧化活性的影响 3.3镨(PR)浓度对抗氧化活性的影响 93.4正交试验优化抗氧化活性条件 2稀土元素对金花菌胞外酶抗氧化活性的研究摘要：为探究稀土元素对金花菌胞外酶抗氧化活性的影响，利用实验室已知材料84.8%。正交试验表明，镧浓度对抗氧化活性影响最显著,最优组合为镧16mg/L、钕4mg/L、镨16mg/L,此时DPPH清除率达92.8Researchontheantioxidantactivityofneodymium,andpraseodymiumbyorthogonalexperimelanthanumhadthemostsignificant3Nd等),共17种元素。稀土元素于众多领域皆有重要作用，处于冶金工业金花菌1,学名冠突散囊菌，是散囊菌目曲菌科散囊菌属的一种真菌，属于国家二级保护菌种。子囊果基原明显，营养菌丝上形成螺旋状产囊体，子囊果为闭囊壳型，通常黄色、球形或近球形，内含8个子囊孢子，囊壁早期消解。好氧，耐干燥与高渗透压，喜pH低于7环境，pH值为5时生长最佳，生长温度28℃-30℃最佳，最高38℃,相对湿度75%-85%。金花菌具有较强的抗氧化活性，金花菌在生长代谢过程中数抑制浓度未达50mg/L,可作为天然抗氧化剂的理想开发对象。金花菌胞外酶是金花菌在生长代谢过程中分泌到细胞外的一类酶2,主4稀土元素能够与金花菌胞外酶发生相互作用³,改变酶的活性中心结构，从免受氧化损伤。可增强金花菌适应性优化后的胞外酶抗氧化活性4,有利于金花国内对稀土元素与微生物关系的研究始于80年代5,在稀土元素对金花菌胞外酶抗氧化活性方面，有研究表明稀土元素能够影响金花菌的代谢过程，进而使胞外酶抗氧化活性发生变化。比如借助改变酶的活性中心结构，增加金花菌胞外酶清除自由基的能力，进而提升可较好地催化茶多酚等物质的氧化聚合进程，提升了茯砖茶的抗氧化功效，这侧面证明了稀土物生理特性的影响等方面，直接涉及稀土元素对金研究比较少，研究结果表明，稀土元素对某些微生作用，好比改变细胞膜通透性以及酶的活性，这5引起酶的构象变动，进而提升它的抗氧化活性，也有概率影响金花菌的代谢进程，引起胞外酶的合成与分泌量上升，或者去调节相关的信号通路，提高模式，把稀土元素跟金花菌胞外酶放在特定条件之中孵育，对酶活性、自由基清除能力等指标的变化进行检测，还可运用体内实验，如在金花菌培养过程中添加稀土元素，观察其对胞外酶抗氧化活性的影响，并结合基因表达分不同种类稀土元素，对胞外酶的作用结果不一样；在特定范围里，伴随稀土元素浓度上升和作用时间延长，抗氧化活性大概会增强，但超过一定限度也许会引发抑制效应。增进金花菌胞外酶抗氧化活性，可以提高茯砖茶等发酵产品的品质，增强保健功能8,在医药与保健品范畴，利用稀土元素跟金花菌胞外酶的相互作用，开发新型抗氧化制剂，还可给稀土资源的生物应用开辟新门道，带动稀土资源跟生物产业协同发展，但需要关注稀土元素在生物方面的安全性⁹,其在生物体内的累积或许会对生物体产生潜在隐患，应当严格控制稀土元素的使用剂量及残留量，加大对发酵产品等安全性检测力度，保可见光分光光度计(722,上海舜宇恒平科学仪器有限公司);电子天平(FA-2004,上海舜宇恒平科学仪器有限公司);低速离心机(DT5-2B,北京时代北利离心机有限公司);旋转蒸发仪(RE-2000A,上海亚荣生化仪器厂)。6将保存的金花菌菌种转接至PDA平板上10,在28°C恒温培养箱中培养5-72.3.3胞外酶的提取与纯化发酵阶段完成后，发酵液于4°C,8000rpm离心20分钟，离心结束取其上通过硫酸铵分级沉淀法初步纯化胞外酶粗提液[12液与30%-60%饱和硫酸铵溶液结合，4℃冷藏处理过夜，离心后收集沉淀组分，2.3.4稀土元素的配制溶液稀土元素母液各1mg/ml备用。采用邻苯二酚法。在10mL比色管中依次加入2.5mL0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.0)、1mL0.1mol/L邻苯二酚溶液和0.5mL胞外酶溶液，混匀后在30°C水浴中反应5分钟，立即于420nm处测定吸光度变化。以每分钟吸光度增加0.001定义为一个酶活力单位(U),PPO活性计算公式为：PPOactivity(U/mL)=DeltaA*Vt/(0.001*Vs*t)其中，DeltaA为反应时间内吸2.4.2胞外酶抗氧化活性测定DPPH自由基清除能力的测定：取2mL不同浓度的胞外酶溶液与4mL0.27以金花菌胞外酶抗氧化活性为指标1³,分别探究镧、钕、镨对金花菌胞外酶用蒸馏水将稀土元素母液配制成不同浓度梯度(4、7、10、13、16mg/L)2.5.2稀土元素钕对金花菌胞外酶抗氧化活性的影响用蒸馏水将稀土元素母液配制成不同浓度梯度(4、7、10、13、16mg/L)2.5.3稀土元素镨对金花菌胞外酶抗氧化活性的影响用蒸馏水将稀土元素母液配制成不同浓度梯度(4、7、10、13、16mg/L)8正交实验16,这里使用的是(L9(3³))的正交试验表，从而进一步确定获得最优因素镧(A)钕(B)镨(C)14442773表2L(3³)表DPPH清除率144424773444757647487497通过不同浓度镧溶液(4、7、10、13、16mg/L)处理金花菌后，其胞外酶现先升高后降低的趋势。当镧浓度为10mg/L时，清除率达到峰值(89.2%),显9而高浓度(>10mg/L)可能引发酶结构变性，导致活性下降。镧浓度(mg/L)DPPH清除率(%)47清除率最高(87.6%),但浓度超过7mg/L后，清除率显著下降。这表明钕对酶钕浓度(mg/L)DPPH清除率(%)47镨溶液对金花菌胞外酶抗氧化活性的影响如表5所示。镨的最佳浓度为13mg/L,此时清除率为84.8%。与其他稀土元素相比，镨的促进作用较弱，可能与镨浓度(mg/L)DPPH清除率(%)473.4正交试验优化抗氧化活性条件基于单因素实验结果，采用三因素三水平正交试验(L9(3³))优化镧、钕、镨的浓度组合。正交试验设计及结果如表2所示。最优组合为A3B1C3,即镧16二.正交试验表明，镧浓度对抗氧化活性影响最显著,最优组合为镧16[1]杨金梅.金花菌生长特性及其发酵茶的蛋白组学分析[D].福建师范大学，2016.[2]杨抚林.茯砖茶发花过程中优势菌研究进展[J].茶叶科学技术，2005,[3]王燕.稀土元素对微生物的生物学作用研究进展[J].齐鲁工业大学学[4]朱雯，马煜明，曾莉，等.金花菌发酵甜茶生化品质及抗氧化活性分析[J].茶叶通讯，2019,46(03):318-322.[5]王秋霜，陈栋，操君喜，等.国内外红茶重金属及稀土元素的安全性评价[J].食品科学技术学报，2017,35(01):87-94.[6]赵倩倩，刘慧，王亚喆，等.稀土元素在植物学中的研究进展[J].食品研究与开发，2015,36(19):176-179.[7]黄建安，王增盛，刘仲华，等.提高茯砖茶品质的新途径[J].茶叶科学，1991,11(增刊1):87-92.[8]温琼英，刘素纯.茯砖茶发花中优势菌的演变规律[J].茶叶科学，1991,11(增刊1):56-62.[9]金姝兰，黄益宗.稀土元素对农田生态系统的影响研究进展[J].生态学报，2013,33(16):4836-4845.10.19812/ki.jfsq11-5956/t[11]黄浩，刘仲华，黄建安，等.“发花”散茶中“金花”菌的分离鉴定[J].茶叶科学，2010,30(5):350-354.[12]杨超，马孝龙，曹文斌，等.硫酸铵分级沉淀枸杞蛋白质及含量测定[J].青海农林科技，2018,(04):9-21[13]浦乾琨，江海都，杨一山，等.3种金花茶叶总黄酮提取工艺及其体外抗氧化活性研究[J].粮食与油脂，2024,37(11):117-122.[14]马荣蓉，冉莉莎，屈丽池，等.不同产地茯砖茶的品质、抗氧化性比较及“金花”