适用鱼油加工的Patatin酯酶固定化及其特性研究

涂兰兰, 许璟珅, 陈润莎, 吴金鸿, 李向红, 张勇

涂兰兰, 许璟珅, 陈润莎, 吴金鸿, 李向红, 张勇. 适用鱼油加工的Patatin酯酶固定化及其特性研究[J]. 南方水产科学, 2022, 18(2): 13-22. DOI: 10.12131/20210291
引用本文: 涂兰兰, 许璟珅, 陈润莎, 吴金鸿, 李向红, 张勇. 适用鱼油加工的Patatin酯酶固定化及其特性研究[J]. 南方水产科学, 2022, 18(2): 13-22. DOI: 10.12131/20210291
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TU Lanlan, XU Jingshen, CHEN Runsha, WU Jinhong, LI Xianghong, ZHANG Yong. Preparation and characteristic research of immobilized patatin lipase suitable for fish oil processing[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(2): 13-22. DOI: 10.12131/20210291
Citation: TU Lanlan, XU Jingshen, CHEN Runsha, WU Jinhong, LI Xianghong, ZHANG Yong. Preparation and characteristic research of immobilized patatin lipase suitable for fish oil processing[J]. South China Fisheries Science, 2022, 18(2): 13-22. DOI: 10.12131/20210291
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适用鱼油加工的Patatin酯酶固定化及其特性研究

  • 1.

    农业与生物学院 上海交通大学

  • 2.

    生命科学技术学院，上海 200241 上海交通大学

  • 2.

    长沙理工大学 食品与生物工程学院，湖南 长沙 410114

基金项目: 国家重点研发计划项目 (2019YFD0901902)；国家自然科学基金项目 (31972017)
详细信息
    作者简介:

    涂兰兰 (1998—)，女，硕士研究生，研究方向为功能性食品。E-mail: tulanlan@sjtu.edu.cn

    通讯作者:

    吴金鸿 (1978—)，女，副研究员，博士，从事功能食品的开发与利用研究。E-mail: wujinhong@sjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TQ 925+.6

Preparation and characteristic research of immobilized patatin lipase suitable for fish oil processing

  • 1.

    Shanghai Jiao Tong University School of Agriculture and Biology

  • 2.

    Shanghai Jiao Tong University School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200241, China

  • 2.

    School of Food Science and Bioengineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China

摘要

    摘要
  • 摘要: Patatin (马铃薯糖蛋白) 是一种酯水解酶，具有脂肪酶催化活性，可应用于脂肪的水解加工。针对游离Patatin酯酶稳定性差且工业生产中酶很难重复利用的缺点，利用ConA (刀豆蛋白A) 耦联的纳米磁珠材料固定化Patatin酯酶，以提高其工业化应用的催化特性。通过研究，发现ConA耦联的纳米磁珠的平均吸附率为24.50%。同时筛选出适宜的Patain酯酶固定化材料为PAA (聚丙烯酸)-Fe3O4，其最优固定化条件为固定化时间47.2 min，固定化温度25.3 ℃，磁珠添加量为3.0 mg·mL−1。Patain酯酶固定化纳米磁珠在40.0 ℃、pH 7.0时水解底物活性最高，且相比游离Patatin酯酶，其温度耐受性提高了123%左右，pH耐受性提高了47%左右，连续反应5次后仍保留56.60%酶活力，说明纳米磁珠固定化后提高了Patatin酯酶的酶催化特性，为其在水产品如鱼油中的加工应用提供了一种催化性能更强的新酶体系。
    Abstract: Patatin, an ester hydrolase with lipase catalytic activity, can be applied to the hydrolysis of fat. To solve the problems of poor stability of free patatin lipase and difficult reuse in industrial production, we immobilized patatin lipase by coupled nano (ConA) magnetic beads to improve its catalytic characteristics of its industrial application. The results show that the average adsorption rate of ConA magnetic beads was 24.50%, and PAA-Fe3O4 was determined as the most suitable immobilization material. The optimal immobilization conditions are as follows: immobilization time of 47.2 min, immobilization temperature of 25.3 ℃, magnetic bead addition of 3.0 mg·mL−1. Immobilized patain had the highest hydrolytic substrate activity at 40.0 ℃ and pH 7.0. Compared with free patatin lipase, its temperature tolerance increased by about 123% and the pH tolerance increased by about 47%. After five consecutive reactions, 56.60% patatin activity was still retained, indicating that the immobilized nano magnetic beads improved the enzymatic catalytic characteristics of patatin, which provides a new enzyme system with stronger catalytic performance for its application in the processing of aquatic products such as oil fish.
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  • 富山武装乌贼 (Enoploteuthis chunii) 最早发现于日本海富山湾，是一种小型头足类，其活动范围很广，昼深夜浅[1]，在中国、韩国海域内也有分布[2]。富山武装乌贼作为西太平洋海洋食物网的重要一环，是海洋哺乳动物和鱼类的重要食饵，常被大量发现于条纹原海豚 (Stenella caeru-leoalba) [3]、太平洋蓝鳍金枪鱼 (Thunnus orientalis)[4]的胃中。目前国内外学者对其相关研究较少，Hong[2]研究了富山武装乌贼的形态信息，但针对其生长规律、摄食习惯等其他信息的研究仍是空白。头足类生长发育过程中角质颚的形态大小、色素沉积等表型特征的变化与其摄食习性的转变息息相关[5-7]。因此，了解和掌握富山武装乌贼角质颚的生长发育规律，不仅有利于掌握其个体发育期摄食生态的变化，也有助于进一步研究其在海洋生态系统中的地位和作用。

    角质颚是研究头足类的重要硬组织，作为头足类的摄食器官，有着结构稳定、不易腐蚀等优点[8-11]。除此之外，角质颚还储藏了头足类丰富的个体生长信息 [12-14]。刘必林等[12]研究了智利外海茎柔鱼 (Dosidicus gigas) 角质颚微结构，探讨了其生长规律；林静远等[13]分析了剑尖乌贼 (Uro-teuthis edulis) 的日龄及生长；方舟等[14]研究了北太平洋柔鱼 (Ommastrephes bartramii) 的角质颚形态，认为环境因素也会对角质颚生长产生影响。角质颚的色素沉积情况也是研究生长的重要依据，陆化杰等[15]分析了中国南海西沙群岛海域鸢乌贼 (Sthenoeuthis oualaniensis) 色素沉积等级与胴长、体质量、性腺成熟度和角质颚形态参数的生长关系，陈炫妤等[16]也通过此方法对西北印度洋鸢乌贼的色素沉积进行了研究。且由于富山武装乌贼昼夜垂直活动的生活习性为西太平洋众多生物提供了饵料，因此不同水层生活的鱼类胃中均能发现其角质颚，研究其角质颚的表型特征与生长的关系有助于研究西北太平洋海洋生物间的食物网关系。本研究将富山武装乌贼角质颚形态参数及色素沉积面积变化与胴长结合，通过研究其表型变化分析生长发育规律。

    本研究根据2019年上海海洋大学“淞航号”在西太平洋海域进行渔业资源调查时采集的样本，通过研究富山武装乌贼角质颚的各部分形态指标及色素沉积面积的变化特点，结合胴长分析其不同个体发育时期的生长特点及规律，可为后续研究其捕食者的摄食规律提供相关资料，也可根据其捕食者胃含物中富山武装乌贼的数量来估算其在西太平洋的资源量[17-18]。另外，本研究还结合富山武装乌贼摄食习性的变化分析了不同胴长组角质颚表型变化差异的原因。

    1.   材料与方法

    1.1   材料

    富山武装乌贼样本由上海海洋大学“淞航号”远洋渔业资源调查船于2019年3月和9月采自西北太平洋海域 (148°00'E—148°10'E, 31°99'N—38°76'N)，共91尾 (表1)。样品在实验室进行解冻及清洗处理后，使用游标卡尺测量其胴长 (Mantel length, ML)，精确到1 mm。从头部提取角质颚，清洗后存放于含75%乙醇的离心管中[18]。

    表  1  富山武装乌贼采样信息
    Table  1.  Sampling information of E. chunii
    采样海域
    Sampling
    sea area    		采样日期
    Sampling
    date    		样品数量
    Sample
    size    		胴长范围
    Mantle length
    range/mm
    148°00'E, 33°00'N2019年3月21日2532~62
    148°00'E, 31°99'N2019年3月23日443~49
    148°10'E, 38°76'N2019年9月5日6218~45
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    1.2   数据处理方法

    1.2.1   拍照及图片处理

    使用体视显微镜OLYMPUSSZ61对角质颚的侧视图进行拍照，拍取的照片用 Photoshop CS 6.0 (Adobe Systems Inc.，2019) 对图像进行亮度、对比度和去噪声等处理。

    1.2.2   角质颚长度测定

    使用生物图像处理软件Digimizer测量角质颚形态学指标，包括上头盖长 (Upper hood length, UHL)、上脊突长 (Upper crest length, UCL)、上喙长 (Upper rostrum length, URL)、上侧壁长 (Upper lateral wall length, ULWL)、上翼长 (Upper wing length, UWL)、下头盖长 (Lower hood length, LHL)、下脊突长 (Lower crest length, LCL)、下喙长 (Lower rostrum length, LRL)、下侧壁长 (Lower lateral wall length, LLWL)、下翼长 (Lower wing length, LWL) (图1)，测量结果精确到0.01 mm[19]。

    图  1  角质颚形态参数示意图
    A. 头盖长 (HL)；B. 脊突长 (CL)；C. 喙长 (RL)；D. 侧壁长 (LWL)；E. 翼长 (WL)。
    Figure  1.  Scheme of morphometric measurements for beak
    A. Hood length (HL); B. Crest length (CL); C. Rostrum length (RL); D. Lateral wall length (LWL); E. Wing length (WL).
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    1.2.3   角质颚色素面积计算

    根据角质颚色素沉积情况，将其分为2个区域，色素沉积较深的部分为Ⅰ区，色素沉积较浅的部分为Ⅱ区 (图2)。由于通过拍照将角质颚转换为图片形式进行测量，因此其色素沉积面积均为实际的投影面积，使用Photoshop测量角质颚色素沉积面积，计算其占角质颚总面积的比例。

    图  2  角质颚色素沉积分区示意图
    Figure  2.  Partition of pigmentation in beak
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    1.2.4   统计分析

    分别采用线性、指数、幂函数、对数关系对富山武装乌贼角质颚长度与胴长进行拟合，根据最小AIC原则选择最适方程[20]。采用单因素方差分析法 (One-way ANOVA) 对不同胴长组富山武装乌贼角质颚长度和色素沉积进行差异性分析，显著水平P=0.05 [21]。

    2.   结果

    2.1   角质颚长度与胴长总体关系

    富山武装乌贼角质颚各项形态参数随着胴长增加逐渐增大 (表2)。根据AIC原则分析显示，角质颚长度与胴长呈显著的线性关系 (图3)，其方程式为：

    表  2  富山武装乌贼角质颚形态参数值
    Table  2.  Morphometric parameters of beak of E. chunii mm
    形态指标
    Morphologic
    index    		最大值
    Maximum    		最小值
    Minimum    		均值
    Mean    		标准差
    Standard
    deviation
    上头盖长 UHL 6.16 3.34 4.48 0.86
    上脊突长 UCL 8.68 4.57 6.14 1.18
    上喙长 URL 2.18 0.87 1.45 0.31
    上侧壁长 ULWL 7.09 3.56 4.95 0.98
    上翼长 UWL 3.36 1.55 2.38 0.50
    下头盖长 LHL 3.25 1.87 1.47 0.32
    下脊突长 LCL 3.43 1.69 2.32 0.44
    下喙长 LRL 2.60 1.01 1.60 0.38
    下侧壁长 LLWL 6.45 3.33 4.56 0.92
    下翼长 LWL 4.12 1.90 2.60 0.52
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    图  3  角质颚各项形态参数与胴长关系
    Figure  3.  Relationship between each beak morphometric parameter and mantle length
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    YML=0.072 3XUHL−2.008 (R2=0.730 3, N=91)

    YML=0.099 8XUCL−2.721 1 (R2=0.735 8, N=91)

    YML=0.023 4XURL−0.649 (R2=0.602 5, N=91)

    YML=0.083 5XULWL−2.094 (R2=0.743 3, N=91)

    YML=0.042 4XUWL−0.928 2 (R2=0.746, N=91)

    YML=0.026 1XLHL−0.570 7 (R2=0.703 8, N=91)

    YML=0.038 2XLCL−1.013 3 (R2=0.772 7, N=91)

    YML=0.031 2XLRL−0.529 7 (R2=0.697 2, N=91)

    YML=0.079XLLWL−1.855 2 (R2=0.752 8, N=91)

    YML=0.042 7XLWL−1.142 1 (R2=0.692 2, N=91)

    2.2   角质颚色素沉积面积与胴长的关系

    根据最小AIC原则分析显示，角质颚色素沉积面积随胴长总体呈线性增长趋势 (图4)。

    图  4  角质颚色素沉积面积占比与胴长的关系
    Figure  4.  Relationship between proportion of beak pigmentation area and mantle length
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    上颚色素沉积面积与胴长关系式为：

    Y上1=0.002 4XML−0.112 2 (R2=0.395 4, N=91)

    Y上2=0.006 1XML+0.112 9 (R2=0.594 9, N=91)

    下颚色素沉积面积与胴长关系式为：

    Y下1=0.005 2XML+0.121 1 (R2=0.422 4, N=91)

    Y下2=0.002 9XML+0.106 2 (R2=0.396 6, N=91)

    2.3   角质颚表型变化分析

    2.3.1   角质颚各项形态参数变化

    富山武装乌贼角质颚各项形态参数随着角质颚生长总体呈上升趋势，各项形态指标在31、41、62 mm处发生明显的跃变 (图5)。ANOVA进一步分析发现，角质颚各项形态指标在18~31 mm、32~41 mm、>42 mm均存在显著的组间差异 (P<0.05)。

    图  5  角质颚各项形态参数随胴长变化图
    Figure  5.  Variation of beak morphometrics variation with mantle length
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    2.3.2   角质颚色素沉积面积占比变化

    富山武装乌贼角质颚色素沉积由喙部开始向侧壁延伸，呈依次减少的趋势，由深变浅，且随着胴长增加其色素覆盖面积也逐步增加；上颚头盖、下颚头盖和下颚侧壁在胴长32 mm处色素沉积发生跃变，上颚侧壁在胴长43 mm处色素沉积突变明显 (图6)。ANOVA进一步分析发现，角质颚上颚头盖Ⅰ区、上颚Ⅰ、Ⅱ区色素沉积在18~31 mm、>42 mm两个胴长组间存在显著性差异 (P<0.05)，上颚侧壁Ⅰ、Ⅱ区色素沉积在18~41 mm、>42 mm两个胴长组间存在显著性差异 (P<0.05)。上颚头盖Ⅱ区色素沉积随胴长增加不断变化，胴长组间无明显差异，随着角质颚生长，在胴长介于31~40 mm，上、下颚色素沉积面积增加明显。

    图  6  角质颚各部分色素面积占比随胴长变化图
    Figure  6.  Variation of proportion of beak pigmentation area with mantle length
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    2.3.3   个体发育期角质颚表型变化

    根据角质颚长度和色素沉积度可按胴长将富山武装乌贼分为A组(18~31 mm)、B组(32~41 mm)、C组(>42 mm)共3组 (表3)。胴长18~31 mm时，上颚喙部相对较短，上、下颚侧壁色素沉积面积较小，色素沉积程度较浅，下颚翼部无色素沉积，下颚侧壁脊不明显；胴长31~41 mm时，上颚喙部长度增加且变尖，上下颚侧壁及头盖部分色素沉积明显增加，下颚翼部有轻微色素沉积，下颚侧壁脊略明显；胴长>42 mm时，上颚喙部尖且长，上、下颚色素沉积面积变大，程度加深，下颚翼部有明显色素沉积，下颚侧壁脊明显 (图7)。

    表  3  角质颚表型变化信息
    Table  3.  Information of beak phenotype change
    胴长组
    Mantle length
    group/mm    		上颚 Upper beak下颚 Lower beak
    喙部
    Beak    		侧壁色素沉积面积
    Pigmentation area of
    lateral wall    		翼部色素沉积面积
    Pigmentation area
    of wing    		侧壁脊
    Ridge of
    lateral wall    		侧壁色素沉积面积
    Pigmentation area of
    lateral wall
    18~31较长24%无沉积不明显42%
    32~41尖且长36%较小略明显64%
    42~62尖且长51%较大明显65%
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    图  7  角质颚生长变化图
    Figure  7.  Growth and change of beak
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    3.   讨论

    3.1   角质颚大小、色素沉积与胴长关系

    最小AIC分析显示，角质颚各项形态参数和胴长呈显著的线性相关，这与南海北部秋季杜氏枪乌贼 (U. duvaucelii) [22]、印度洋西北海域鸢乌贼[23]结果相似。分析关系式斜率发现，角质颚各部分生长也存在一定差异，斜率越小就代表其生长越快。富山武装乌贼UCL、ULWL、LLWL斜率分别为0.099 8、0.083 5、0.079，因此上颚脊突部、侧壁部及下颚侧壁部生长较快。角质颚不同部位的生长速度与其摄食习惯相关，上、下颚的脊突部与侧壁部在富山武装乌贼摄食活动中主要起支撑作用，快速生长可方便其咬合食物[24]。

    角质颚色素沉积面积占比随胴长总体也呈增长趋势，这与阿根廷滑柔鱼 (Illex argentinus) 和秘鲁外海茎柔鱼的研究结果相似。方舟等[25]分析阿根廷滑柔鱼角质颚色素变化及其与个体生长等因素的关系，发现色素沉积的平均等级总体上随着其生长而增加；胡贯宇等[26]发现上喙长和下翼长是影响角质颚色素沉积等级的主要因素，且角质颚各形态参数与角质颚色素沉积等级呈正相关关系。

    3.2   个体发育期角质表型变化

    在个体发育的不同阶段，角质颚的增长速度也有不同。研究结果显示胴长18~31 mm角质颚生长较缓慢，胴长32~41 mm角质颚生长较快，胴长>42 mm角质颚生长速度又逐渐减缓 (图5)，这与柔鱼从仔鱼到稚鱼再到成鱼的生长规律相符[27]。根据已有的研究资料显示，19 mm富山武装乌贼为仔鱼幼体 [4]；胴长38 mm的希氏武装乌贼 (E. higginsi) 为雌性未成熟个体，胴长62 mm的琼氏武装乌贼 (E. jonesi) 为成熟个体[28]。希氏武装乌贼、琼氏武装乌贼与富山武装乌贼同为武装乌贼属，因此本研究胴长18~31 mm富山武装乌贼处于仔稚鱼期，胴长32~41 mm处于未成熟的幼鱼期，胴长>42 mm慢慢处于成鱼期。仔鱼期时，头足类摄食小型浮游动物、营养需求有限，因而角质颚发育较慢；稚鱼期时，个体快速生长需提高摄食量，以获取足够丰富的营养；成鱼期时，个体发育逐渐变大，发育逐渐趋于成熟，生长速度也逐渐趋于稳定，摄食习惯相对固定，因此其角质颚变化速度逐渐下降[29-31]。

    在个体发育的不同阶段，角质颚的色素沉积也不同。研究结果显示，富山武装乌贼角质颚上颚头盖、下颚头盖和下颚侧壁在胴长32 mm处色素沉积发生跃变，上颚侧壁在胴长43 mm处色素沉积跃变明显 (图6)。结合个体发育期分析认为，第一次色素沉积的跃变发生在仔稚鱼向未成熟幼体过渡期，这个阶段往往食性会发生改变，食物由小型浮游动物转变成较大的甲壳类；第二次色素沉积的跃变发生在幼体向成体过渡期，此时进入性腺成熟阶段，食物转向具有较高能量的鱼类[32-34]。在富山武装乌贼生长过程中，由于其摄食习惯的改变，导致其色素沉积逐渐加深，角质颚的硬度也逐渐增加 [34-37]，进而有助于其更好地撕碎食物[32]，提高进食效率。

    综合角质颚大小及色素沉积变化，本研究将富山武装乌贼角质颚表型变化分为仔稚鱼期 (胴长18~31 mm)、幼鱼期 (胴长32~41 mm) 和成鱼期 (胴长>42 mm) 3个阶段 (图7)。仔稚鱼期，较短的上颚喙部和较浅的色素沉积适合捕食游泳能力弱的浮游动物类；幼鱼期，尖长的上颚喙部和较深的色素沉积适合捕食有壳的甲壳类；成鱼期，更加尖长的上颚喙部和更深的色素沉积适合捕食游泳迅速的鱼类[10]。

    3.3   展望与不足

    富山武装乌贼具有昼夜垂直移动的习性，一般是昼深夜浅，这为西太平洋众多生物提供了丰富的饵料。角质颚因具有耐腐蚀特性长存于捕食者的胃中[3-4]。因此，在掌握个体发育角质颚的生长变化基础上，有助于通过分析捕食者胃含物中残留的角质颚来评估富山武装乌贼的资源量，揭示其在海洋生态系统中的作用[18]。目前，有关富山武装乌贼的研究较少，仅针对特定海域内以及一些海洋生物胃含物中残留个体有零星报道[38]。本研究分析了富山武装乌贼不同生长发育时期角质颚长度及色素沉积面积的变化，并结合其摄食、生活习性等分析其表型变化的原因和特点。本研究认为，富山武装乌贼角质颚表型的变化主要与其个体发育期的食性转变有关。然而，由于样本量偏少，并没有开展其食性方面的研究。因此，今后希望采用胃含物、脂肪酸及碳、氮稳定同位素等分析技术，来准确解析富山武装乌贼的摄食习性，以此来佐证本文的相关研究结论，同时为研究其他海洋生物的摄食习性提供参考。

  • 图  1   亲和色谱分离组分SDS-PAGE分析结果

    Figure  1.   SDS-PAGE of fractiones separated by affinity chromatography

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    图  2   BCA法测定蛋白质浓度标准曲线

    Figure  2.   Standard curve of protein concentration determined by BCA method

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    图  3   固定化材料对Patatin酯酶固定化效果的影响

    Figure  3.   Effect of immobilized materials on immobilized patatin lipase

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    图  4   固定化时间对Patatin酯酶固定化效果的影响

    Figure  4.   Effect of immobilized time on immobilized patatin lipase

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    图  5   固定化温度对Patatin酯酶固定化效果的影响

    Figure  5.   Effect of immobilized temperature on immobilized patatin lipase

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    图  6   磁珠添加量对Patatin酯酶固定化效果的影响

    Figure  6.   Effect of magnetic bead addition on immobilized patatin lipase

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    图  7   各因素交互作用对Patatin酯酶固定化效果的响应曲面

    Figure  7.   Effects of various factors and their interactions on immobilized patatin lipase

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    图  8   Patatin酯酶固定化前 (a, b) 与固定化后 (c, d) 表面特征

    Figure  8.   Surface characteristics of magnetic beads before (a, b) and after (c, d) patatin lipase immobilization

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    图  9   pH对固定化Patatin酯酶酶解活性的影响

    Figure  9.   Effect of pH on enzymatic hydrolysis activity of immobilized patatin lipase

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    图  10   温度对固定化Patatin酯酶酶解活性的影响

    Figure  10.   Effect of temperature on enzymatic hydrolysis activity of immobilized patatin lipase

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    图  11   温度对固定化前后Patatin酯酶稳定性的影响

    Figure  11.   Effect of temperature on enzymatic hydrolysis activity before and after patatin lipase immobilization

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    图  12   pH对固定化前后Patatin酯酶稳定性的影响

    Figure  12.   Effect of pH on enzymatic hydrolysis activity before and after patatin lipase immobilization

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    图  13   固定化Patatin酯酶重复利用率

    Figure  13.   Reuse ratio of immobilized patatin lipase

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    表  1   Patatin酯酶活性测定反应体系

    Table  1   Reaction system for patatin lipase activity

    试剂　　　　
    Reagent　　　　    		体积
    Volume/μL
    Tris-HCl 缓冲液 Tris-HCl buffer2.5
    PNP-acetate 缓冲液 PNP-acetate buffer250
    Patatin 酯酶溶液 Patatin lipase solution100
    氯化钙溶液 CaCl2 solution100
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    表  2   固定条件Box-Benhnken响应面分析试验因素与水平

    Table  2   Box-Benhnken response surface factors and levels of immobilization conditions

    水平
    Level    		ABC
    t/min温度
    Temperature/℃    		磁珠添加量
    Magnetic bead
    addition/(mg·mL−1)
    −140202.5
    050253.0
    160303.5
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    表  3   磁珠与ConA的偶联实验结果

    Table  3   Results of coupling experiment between magnetic beads and ConA

    平行
    Parallel    		ConA吸附量 (磁珠)
    ConA adsorption capacity
    (magnetic beads)/(μg·mg−1)    		吸附率
    Adsorption rate/%
    133.1724.07±0.75
    233.9224.61±0.22
    334.2124.82±0.66
    平均值 Average33.7724.50
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    表  4   Box-Benhnken响应面分析试验设计及结果

    Table  4   Box-Benhnken response surface design and experimental results

    编号
    No.    		ABC酶比活力
    Enzyme specific vitality/
    (104 U·g−1)
    时间
    Time    		温度
    Temperature    		磁珠添加量
    Magnetic bead
    addition
    1 −1 −1 0 2.440 0
    2 −1 0 −1 2.144 0
    3 −1 0 1 2.240 9
    4 −1 1 0 2.609 8
    5 0 −1 −1 2.009 6
    6 0 −1 1 2.047 0
    7 0 0 0 3.101 3
    8 0 0 0 3.150 0
    9 0 0 0 3.195 8
    10 0 0 0 3.200 3
    11 0 0 0 3.225 0
    12 0 1 −1 2.080 7
    13 0 1 1 2.082 0
    14 1 −1 0 1.729 6
    15 1 0 −1 1.549 3
    16 1 0 1 1.658 2
    17 1 1 0 1.874 6
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    表  5   Box-Benhnken响应面分析试验回归模型方差分析表

    Table  5   Analysis of variance (ANOVA) and results of Box-Benhnken response surface

    方差来源　　
    Variance source　　    		平方和
    Sum of squares    		自由度
    Degree of freedom    		均方
    Mean square    		FP差异显著性
    Significance of difference
    模型 5.584 6 9 0.620 5 157.638 0 <0.000 1 ***
    A 0.860 0 1 0.860 0 218.482 3 <0.000 1 ***
    B 0.022 1 1 0.022 1 5.625 7 0.049 5 *
    C 0.007 5 1 0.007 5 1.898 4 0.210 7
    AB 0.000 2 1 0.000 2 0.039 1 0.848 9
    AC 0.000 0 1 0.000 1 0.009 1 0.926 5
    BC 0.000 3 1 0.000 3 0.082 8 0.781 9
    A2 1.435 3 1 1.435 3 364.630 0 <0.000 1 ***
    B2 0.768 2 1 0.768 2 195.146 7 <0.000 1 ***
    C2 2.019 3 1 2.019 3 513.003 2 <0.000 1 ***
    残差 Residual 0.027 6 7 0.003 9
    失拟项 Lack of fit 0.017 9 3 0.006 0 2.482 5 0.200 2
    误差 Error 0.009 6 4 0.002 4
    总离差 Total deviation 5.612 2 16
    $R^2 $=0.995 1; $R_{{\rm{Adj}}}^2$=0.988 8; $R_{{\rm{Pred}}}^2$=0.946 2; Adeq Precision=34.036 5
    注：*. 差异显著 (P<0.05)；**. 差异高度显著 (P<0.01)；***. 差异极其显著 (P<0.001)。 Note: *. Significant difference (P<0.05); **. Very significant difference (P<0.01); ***. Extremely significant difference (P<0.001).
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    表  6   磁珠固定Patatin酯酶前后ζ-电势

    Table  6   ζ- potential of patatin lipase before and after magnetic beads immobilization

    组别　　　
    Group　　　    		平均ζ-电势
    Average ζ- potential/mV
    固定前 Before immobilization 86.673±4.233
    固定后 After immobilization 56.300±1.103
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    表  7   固定化前后Patatin酯酶温度耐受性的回归分析

    Table  7   Regression analysis of temperature tolerance before and after patatin lipase immobilization

    酶种类　　　
    Enzyme　　　
    type　　　    		回归方程
    Regression
    equation    		相关系数
    Correlation
    coefficient    		IC50/℃
    游离Patatin酯酶
    Free patatin lipase    		 y=181−2.65xy 0.974 18.87
    固定化Patatin酯酶
    Immobilized patatin lipase    		 y=135−1.19xy 0.996 42.01
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    表  8   固定化前后Patatin酯酶pH耐受性的回归分析

    Table  8   Regression analysis pH tolerance before and after patatin lipase immobilization

    酶种类
    Enzyme type    		回归方程
    Regression
    equation    		相关系数
    Correlation
    coefficient    		IC50
    游离Patatin酯酶
    Free patatin lipase    		 y=−433+148x−10.5x2 0.886 1.915
    固定化Patatin酯酶
    Immobilized patatin lipase    		 y=−225+84.06x−5.54x2 0.904 2.815
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    • 相关文章
    • 施引文献(5)

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-08
  • 修回日期:  2021-11-26
  • 录用日期:  2022-01-07
  • 网络出版日期:  2022-01-12
  • 刊出日期:  2022-04-04

目录

摘要
HTML全文

  • 1.   材料与方法

  • 1.1   材料

  • 1.2   数据处理方法

  • 1.2.1   拍照及图片处理
  • 1.2.2   角质颚长度测定
  • 1.2.3   角质颚色素面积计算
  • 1.2.4   统计分析

  • 2.   结果

  • 2.1   角质颚长度与胴长总体关系

  • 2.2   角质颚色素沉积面积与胴长的关系

  • 2.3   角质颚表型变化分析

  • 2.3.1   角质颚各项形态参数变化
  • 2.3.2   角质颚色素沉积面积占比变化
  • 2.3.3   个体发育期角质颚表型变化

  • 3.   讨论

  • 3.1   角质颚大小、色素沉积与胴长关系

  • 3.2   个体发育期角质表型变化

  • 3.3   展望与不足

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