1. 题目
应用单宁酸和聚乙烯亚胺改性的Fe3O4纳米颗粒固定化碱性蛋白酶制备堇叶碎米荠硒肽
2. 期刊名称
RSC Advances
3. 导读
硒是人体必需的微量营养元素，具有延缓衰老、增强免疫、抗癌等作用。然而，硒在人体无法自行合成，因此如何安全和有效的补硒成为迫切需要解决的问题。研究发现，植物硒肽是一种安全有效的硒载体，可以高效地被肠道吸收利用。目前植物硒肽的制备以植物蛋白酶促水解为主，已成功从富硒大豆、富硒玉米、富硒大米、堇叶碎米荠等原料中得到硒肽。但现有研究大多采用游离酶进行酶促水解反应，存在游离酶稳定性差、不可重复使用等缺陷。
与游离酶相比，固定化酶具有不易失活、易回收、可重复利用等特点。基于此，武汉轻工大学富硒资源精深加工与利用科研团队以单宁酸和聚乙烯亚胺改性的Fe3O4纳米颗粒为载体制备了固定化碱性蛋白酶，对其进行结构表征，并考察了固定化碱性蛋白酶对堇叶碎米荠蛋白水解的作用，以期为植物硒肽的制备提供新的思路。该研究成果近日以 “Production of Cardamine violifolia selenium-enriched peptide using immobilized Alcalase on Fe3O4 modified by tannic acid and polyethyleneimine” 为题发表在《RSC Advances》上，研究生朱诗宇为第一作者，青年教师陈旭和祝振洲教授为共同通讯作者。
4. 成果介绍
图1. 固定化碱性蛋白酶以及硒肽的制备
研究人员使用单宁酸（TA）和聚乙烯亚胺（PEI）对Fe3O4纳米颗粒改性并用于固定碱性蛋白酶，SEM、FTIR、XPS等表征手段证实了固定化酶的成功制备；酶学性质测试表明，与游离酶相比，固定化酶可在较大的温度和pH范围内保持较高的酶活力，此外，固定化酶在4°C下保存一个月后可保留79.3 %的初始酶活，且重复使用十次后仍能保留61.0 %的初始酶活；在pH值为11，酶解温度为50℃，固定化酶添加量为550 mg的条件下堇叶碎米荠硒蛋白水解度最高（26.7%），所制备的硒肽中有机硒含量为2914mg/kg，分子量主要集中在942.4 Da，氨基酸组分齐全。
图2. (a)温度，(b)pH，(c)储存时间，以及(d)重复使用的次数对相对酶活性的影响
5. 应用前景
本研究报道了固定化碱性蛋白酶在堇叶碎米荠蛋白水解制备硒肽中的应用，该方法同样适用于从富硒大豆、富硒玉米、富硒大米等原料中获取硒肽。本研究报道的固定化酶易与反应体系分离且可重复使用，简化了提纯工艺并使酶的使用效率提高，可为高效、稳定、低成本的制取植物硒肽提供新的思路。
6. 原文链接
https://doi.org/10.1039/D2RA03765C
7. 学者/专家介绍
祝振洲，博士，教授，博士生导师，武汉轻工大学硒科学与工程现代产业学院执行院长，大宗粮油精深加工教育部重点实验室副主任，全国粮食行业青年拔尖人才，入选湖北省省级人才计划。主要从事生物活性物质绿色分离纯化与功能性食品开发研究。主持国家自然科学基金等科研项目10余项、申报/授权发明专利近20项，在国际权威期刊上发表学术论文近50篇，3篇入选ESI高被引论文。
陈旭，博士，武汉轻工大学讲师，主要从事农产品废弃物综合利用。主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上项目及湖北省自然科学基金面上项目。授权发明专利9项，以第一/通讯作者发表SCI论文17篇，其中2篇入选ESI高被引论文、1篇入选ESI热点论文。
8. 撰稿人
朱诗宇，女，武汉轻工大学硒科学与工程现代产业学院2021级硕士研究生。 https://mp.weixin.qq.com/s/rocbk8uiuAV3_D48Aa9WYw
