蚯蚓蛋白酶解工艺与氨基酸螯合盐的制备及生物效应研究

1、蚯蚓蛋白酶解工艺与氨基酸螯合盐的制备及生物效应研究    英文题名 Enzymatic Hydrolysis of Earthworm Protein and Production Amino Acid Chelate-salt and Its Bioeffects Characteristics  关键词 蚯蚓蛋白; 自溶; 水解; 响应面设计; 螯合; 小麦; 生物检测; 英文关键词 earthworm protein; autolysis; hydrolysis; response surface methodology; chelate

2、; bioeffect; 中文摘要 蚯蚓蛋白资源化利用,已由原单方向的饲料化利用转向了多功能产品的开发利用。氨基酸螯合金属盐的制备是涉及到氨基酸的制备,螯合物的合成及后期产物生物效应检测(bioassay)的系统工作,螯合盐在微量元素肥料、液体肥料、动物饲料添加剂、种子包衣剂生产中的运用相当广泛。本研究利用蚯蚓蛋白作为氨基酸供体,对比了蚯蚓自溶和添加外源蛋白酶水解产率的变化,并引入响应面(RSM)设计优化酶解条件,筛选出螯合铜、锌盐的最佳螯合条件,最后通过生物检测,即小麦发芽率试验和小麦种芽敏感性试验,检验FeSO4,EDTA-Fe,AA-Fe三种铁盐的生物效应,评价了三种铁盐的对小麦种芽相关

3、部位和功能体的靶位作用。主要研究结果和结论如下: 1.整个水解过程中酸性蛋白酶处理的氨基态氮浓度都明显高于自溶处理,差异显著,从3h到8h时,加酶处理水解度由12.7%提高到22%,自溶处理水解度由6.62%提高到16.05%,同时酸性蛋白酶相对于自溶处理的水解度提高率由91.8%下降到37.1%。 2.水解时间X和氨基态氮浓度Y进行拟合,酸性蛋白酶处理与自溶处理方程分别为:Y=0.432×exp(0.130X);Y=0.260×exp(0. 英文摘要 The utilization of earthworm protein has switched to research

4、 the development of multifunctional products from original utilization as feedstuff .The preparation of amino acid chelates is a systematic process which refered to the production of amino acid, composition of chelate and bioassay of production. Chelate salt have been widely used in chemical and agr

5、ochemical industry, such as micronutrient fertilizers, liquid fertilizers, animal feed additives and seed coating agents. This research used worm 中文摘要 8-11 ABSTRACT 11-13 1 引言 14-28     1.1 蛋白质水解产物的特殊价值和开发 14-15         1.1.1 多（小）肽物质的价值 14  

6、0;      1.1.2 蚯蚓蛋白质水解产物的功能 14-15     1.2 蛋白酶解条件的研究 15-19         1.2.1 氨基酸的制备工艺 15-17         1.2.2 水解条件的优化研究进展 17-18         1.2.3 蚯蚓蛋白水解研究 18-19  &#

7、160;  1.3 响应面设计在酶解加工工艺改进中的运用 19-20         1.3.1 响应面设计的运用 19-20         1.3.2 Design-Expert 软件在响应面设计的运用现状 20         1.3.3 响应面模型的建立流程与评估 20     1.4 氨基酸螯合物产生工艺及生物效应 20-23  

8、;       1.4.1 氨基酸螯合物概念与特点 20-21         1.4.2 氨基酸螯合物的生产工艺 21-22         1.4.3 氨基酸螯合物的运用 22-23     1.5 种子发芽及幼苗试验在测定外源物质生物效应中的应用 23-25         1.5.1 种子萌

9、发的生理特征 23         1.5.2 种子萌发试验设计 23-25         1.5.3 微素类产物对种子发芽的影响 25     1.6 铁素对植物的影响及其外源施用的研究 25-27         1.6.1 植物体中铁素的吸收和运移 25-26         1.

10、6.2 土壤中铁素的形态对植物吸收的影响 26         1.6.3 铁素对植物共生菌的影响 26-27         1.6.4 补充铁素的方式及铁微肥研究利用现状 27     1.7 研究的目的意义与主要内容 27-28 2 材料与方法 28-35     2.1 蛋白酶解试验 28-31         2.1.

11、1 试验材料 28         2.1.2 试验方案 28-30         2.1.3 测定项目和方法 30-31     2.2 螯合试验 31-33         2.2.1 试验材料 31         2.2.2 试验方案 31-32   

12、0;     2.2.3 测定项目和方法 32-33     2.3 氨基酸铁素螯合物生物检测 33-35         2.3.1 氨基酸螯合铁盐和幼苗的准备 33         2.3.2 培养基质的选择与高锰酸钾消毒对种子发芽的影响 33         2.3.3 发芽率检测铁盐生物活性 33-34

13、60;       2.3.4 种芽敏感性试验 34         2.3.5 测定方法 34-35     2.4 数据处理 35 3 结果与分析 35-72     3.1 蛋白酶解工艺条件的研究与优化 35-46         3.1.1 不同蛋白酶对蚯蚓粗蛋白水解的影响 35-36    

14、0;    3.1.2 酸碱度对三种蛋白酶酶解效能的的影响 36-37         3.1.3 水解时间对蚯蚓浆水解的影响 37-38         3.1.4 水解时间与氨基态氮浓度间回归拟合分析 38-39         3.1.5 匀浆物的放置温度及放置时间对后期水解率的影响 39-41     

15、0;   3.1.6 基于响应面设计的蛋白酶解条件的优化及模型建立 41-46     3.2 氨基酸螯合工艺的研究 46-51         3.2.1 不同螯合条件对氨基酸螯合铜螯合率的影响 46-48         3.2.2 不同螯合条件对锌的螯合率的影响 48-50         3.2.3 氨基酸螯合物的纯化检验 50-

16、51     3.3 铁盐的生物检测 51-72         3.3.1 小麦种子发芽率对铁盐的生物检测 51-58         3.3.2 种芽敏感性试验 58-65         3.3.3 铁盐浓度与生长指标和生理指标的相关分析 65-72 4 讨论 72-74     4.1 蛋白质酶解条件的优化 72-73

17、    4.2 发芽率生物检测 73     4.3 幼苗生物检测 73-74 5 结论 74-76 6 参考文献 76-82 致谢 82-83     1.6 铁素对植物的影响及其外源施用的研究 25-27         1.6.1 植物体中铁素的吸收和运移 25-26         1.6.2 土壤中铁素的形态对植物吸收的影响 26   &

18、#160;     1.6.3 铁素对植物共生菌的影响 26-27         1.6.4 补充铁素的方式及铁微肥研究利用现状 27     1.7 研究的目的意义与主要内容 27-28 2 材料与方法 28-35     2.1 蛋白酶解试验 28-31         2.1.1 试验材料 28     

19、60;   2.1.2 试验方案 28-30         2.1.3 测定项目和方法 30-31     2.2 螯合试验 31-33         2.2.1 试验材料 31         2.2.2 试验方案 31-32         2.2.3 测定项目

20、和方法 32-33     2.3 氨基酸铁素螯合物生物检测 33-35         2.3.1 氨基酸螯合铁盐和幼苗的准备 33         2.3.2 培养基质的选择与高锰酸钾消毒对种子发芽的影响 33         2.3.3 发芽率检测铁盐生物活性 33-34       

21、0; 2.3.4 种芽敏感性试验 34         2.3.5 测定方法 34-35     2.4 数据处理 35 3 结果与分析 35-72     3.1 蛋白酶解工艺条件的研究与优化 35-46         3.1.1 不同蛋白酶对蚯蚓粗蛋白水解的影响 35-36         3.1.2 酸碱度对三种蛋白酶酶

22、解效能的的影响 36-37         3.1.3 水解时间对蚯蚓浆水解的影响 37-38         3.1.4 水解时间与氨基态氮浓度间回归拟合分析 38-39         3.1.5 匀浆物的放置温度及放置时间对后期水解率的影响 39-41         3.1.6 基于响应面设计的蛋白酶解条件的优

23、化及模型建立 41-46     3.2 氨基酸螯合工艺的研究 46-51         3.2.1 不同螯合条件对氨基酸螯合铜螯合率的影响 46-48         3.2.2 不同螯合条件对锌的螯合率的影响 48-50         3.2.3 氨基酸螯合物的纯化检验 50-51     3.3 铁盐的生物检测 51-

24、72         3.3.1 小麦种子发芽率对铁盐的生物检测 51-58         3.3.2 种芽敏感性试验 58-65         3.3.3 铁盐浓度与生长指标和生理指标的相关分析 65-72 4 讨论 72-74     4.1 蛋白质酶解条件的优化 72-73     4.2 发芽率生物检测 73

25、60;   4.3 幼苗生物检测 73-74 5 结论 74-76 6 参考文献 76-82 致谢 82-83     1.6 铁素对植物的影响及其外源施用的研究 25-27         1.6.1 植物体中铁素的吸收和运移 25-26         1.6.2 土壤中铁素的形态对植物吸收的影响 26         1.6.3 铁

26、素对植物共生菌的影响 26-27         1.6.4 补充铁素的方式及铁微肥研究利用现状 27     1.7 研究的目的意义与主要内容 27-28 2 材料与方法 28-35     2.1 蛋白酶解试验 28-31         2.1.1 试验材料 28         2.1.2 试验方案 28-30 

27、0;       2.1.3 测定项目和方法 30-31     2.2 螯合试验 31-33         2.2.1 试验材料 31         2.2.2 试验方案 31-32         2.2.3 测定项目和方法 32-33     2.3 氨基酸铁

28、素螯合物生物检测 33-35         2.3.1 氨基酸螯合铁盐和幼苗的准备 33         2.3.2 培养基质的选择与高锰酸钾消毒对种子发芽的影响 33         2.3.3 发芽率检测铁盐生物活性 33-34         2.3.4 种芽敏感性试验 34         2.3.5 测定方法 34-35     2.4 数据处理 35 3 结果与分析 35-72     3.1 蛋白酶解工艺条件的研究与优化 35-46         3.1.1 不同蛋白酶对蚯蚓粗蛋白水解的影响 35-36         3.1.2 酸碱度对三种蛋白酶酶解效能