大麦中肌醇六磷酸酯及肌醇六磷酸酯酶的研究

论文摘要

本实验研究了大麦植酸的测定方法,比较了国内外多种大麦的植酸含量,结果显示：国产大麦的植酸含量比国外大麦含量高。实验还研究了植酸在大麦中主要存储部位,植酸含量在大麦发芽过程中的变化,确定了植酸与蛋白质的关系。结果显示：植酸主要储藏在大麦胚乳中,其含量随大麦发芽而降低,并且植酸含量与蛋白质尤其是醇溶蛋白含量呈正相关。植酸盐作为难溶解的复合物,严重影响了大麦的溶解及麦芽浸出率。由于大麦自身植酸酶含量及活力较低,因此考虑外源添加植酸酶,一方面利用植酸酶充分分解植酸盐,增加麦芽的溶解；另一方面由于植酸酶是大麦中首先被激活的酶,对其他水解酶的活力都有影响,因此在前面研究的基础上,本实验研究了在制麦期间添加植酸酶对大麦α-淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、β-葡聚糖酶活力的影响以及麦芽浸出率、pH、库值、α-氨基氮等麦芽质量指标的变化。结果显示：外源添加植酸酶提高了大麦α-淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、β-葡聚糖酶活力,并且植酸酶在分解植酸盐过程中释放的磷离子满足了大麦生长发育所需的能量,使大麦根芽叶芽生长旺盛,大麦发芽迅速,缩短了发芽周期,麦芽的浸出率提高了近1%。随后将此方法在工厂中进行了放大实验,结果显示：麦芽浸出率提高了近1%,麦芽pH、β-葡聚糖、库值等麦芽的质量指标得到改善。本实验还从理论方面揭示了添加植酸酶影响水解酶活力的原因。因为赤霉素会诱导水解酶合成,而赤霉素作为植物激素的一种在大麦中是通过磷酸肌醇酶起作用。因此通过HPLC测定了两种大麦赤霉素含量。结果显示：添加植酸酶的大麦赤霉素含量比对照大麦含量高。可以得出结论：添加植酸酶刺激了大麦中赤霉素含量的增加,赤霉素又诱导了大麦水解酶的合成及酶原的激活,使水解酶活力显著增加,加速了大麦发芽,缩短了制麦周期,提高了麦芽的浸出率,改善了麦芽质量指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 大麦概述
• 1.1.1 大麦组织学
• 1.1.2 大麦生物化学构成
• 1.2 大麦发芽理论
• 1.3 大麦发芽酶系
• 1.3.1 α-淀粉酶
• 1.3.2 蛋白酶
• 1.3.3 β-葡聚糖酶
• 1.4 肌醇六磷酸酯的生物学特性
• 1.4.1 肌醇六磷酸酯的生理功能
• 1.4.2 肌醇六磷酸酯在大麦中的作用
• 1.5 肌醇六磷酸酯酶生物学特性
• 1.5.1 肌醇六磷酸酯酶的分类与生理特性
• 1.5.2 肌醇六磷酸酯酶在大麦中的作用
• 1.6 植物生长激素—赤霉素在大麦发芽中的作用
• 1.7 本论文研究内容
• 1.8 本论文选题依据与意义
• 第二章 肌醇六磷酸酯在大麦中的基本研究
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 发芽工艺
• 2.2.2 半种子实验方法
• 2.2.3 肌醇六磷酸酯测定方法
• 2.2.4 蛋白质的提取
• 2.2.5 蛋白质含量的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 不同品种大麦肌醇六磷酸酯含量
• 2.3.2 半种子实验确定肌醇六磷酸酯存储部位
• 2.3.3 大麦发芽过程中肌醇六磷酸酯含量的变化
• 2.3.4 肌醇六磷酸酯与蛋白质的关系
• 2.4 小结
• 第三章 大麦发芽过程中添加肌醇六磷酸酯酶对麦芽的影响
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 添加肌醇六磷酸酯酶的浸麦方法
• 3.2.1.1 添加时间的确定
• 3.2.1.2 添加酶量的确定
• 3.2.1.3 浸麦过程
• 3.2.2 肌醇六磷酸酯测定方法
• 3.2.3 酶液制备
• 3.2.4 协定法麦汁的制备
• 3.2.5 大麦酶系酶活力测定方法
• 3.2.5.1 植酸酶活力测定
• 3.2.5.2 α-淀粉酶活力测定
• 3.2.5.3 蛋白酶活力测定
• 3.2.5.4 β-葡聚糖酶活力测定方法
• 3.2.6 麦芽质量指标测定方法
• 3.2.7 麦汁得率测定方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 添加植酸酶对肌醇六磷酸酯的影响
• 3.3.2 添加植酸酶对大麦中水解酶活力的影响
• 3.3.2.1 添加植酸酶对植酸酶活力的影响
• 3.3.2.2 添加植酸酶对α-淀粉酶活力的影响
• 3.3.2.3 添加植酸酶对β-葡聚糖酶活力的影响
• 3.3.2.4 添加植酸酶对蛋白酶活力的影响
• 3.3.3 添加植酸酶对麦芽浸出率的影响
• 3.3.4 添加植酸酶对制麦周期的影响
• 3.3.5 添加植酸酶对麦芽部分质量指标的影响
• 3.4 小结
• 第四章 添加肌醇六磷酸酯酶对麦芽影响的扩大实验
• 4.1 实验材料
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 制麦工艺
• 4.2.2 协定法麦汁的制备
• 4.2.3 麦芽质量指标测定方法
• 4.3 结果与分析
• 4.4 小结
• 第五章 添加肌醇六磷酸酯酶的作用原理
• 5.1 实验材料
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 赤霉素的提取
• 5.2.2 色谱条件
• 5.2.3 标准品的配置
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 HPLC图谱
• 5.3.2 两种大麦赤霉素含量的分析
• 5.3.3 赤霉素的作用机制
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间论文成果
• 致谢