超声辅助酶解促进草鱼鳞胶原肽水解进程的内在机制解析

作者：熊喆; 赵钰; 秦子波; 王希搏; 荣建华; 熊善柏; 胡杨^*

来源：农业工程学报, 2022, 38(16): 313-321.

• 超声
• 酶
• 单酶酶解
• 分步酶解
• 酶解进程
• 动力学拟合

为探究超声辅助酶解促进草鱼鳞胶原肽水解进程的内在原因，分别研究了超声对底物蛋白(草鱼鳞)的分子结构、表面疏水性、粒径等理化特性和蛋白酶酶解能力的影响机制，在此基础上，对超声酶解进程进行了动力学拟合，从酶解动力学角度进一步评估了促进草鱼鳞胶原肽水解进程的“超声-酶”耦合效应。结果表明，适当的超声强度(300 W、20 min)可以使底物蛋白的结构展开，此时其表面疏水性最大、粒径最小，使之更适合后续酶解，但当超声功率大于300 W时，底物蛋白会重新聚集，其中的部分疏水基团被掩埋，不利于酶解的进行。同时，当超声功率为300 W、时间为20 min时，单酶酶解组和分步酶解组的酶解能力从2.35×105、3.41×105U/g分别提高至3.44×105、3.86×105U/g，且表现出显著性差异(P<0.05)。通过动力学模型对超声辅助单酶酶解(r2=0.988 8)和分步酶解进程(r2=0.960 7)进行了动力学拟合，依据建立的反应动力学方程，证实了超声辅助分步酶解进程更快，研究结果为超声辅助酶解工艺制备胶原肽提供了一定理论基础。

• 单位
  华中农业大学