退火温度对第三类鱼抗冻蛋白在冰晶表面吸附结合影响的研究

摘要

抗冻蛋白(antifreeze proteins，AFPs)是一类结构多样且具有特殊功能的蛋白质。它能够以非依数性的方式使溶液的冰晶生长点降低，但不影响其熔点，从而使冰晶生长点和熔点之间出现了差值，即为热滞值(Thermal Hysteresis，TH)。因为抗冻蛋白所具有的特殊抗冻效应，使其存在巨大的商业价值，并且在生物工程、制药、医学、食品等方面都有广阔的应用前景。
　　最新实验研究表明，抗冻蛋白在冰晶表面的吸附是一个随着时间不断积累的不可逆过程，并且退火温度不同时，所得到的热滞活性不同，热滞活性会随着退火温度的降低而增大。当退火温度以一定的速率下降时，抗冻蛋白的热滞活性会随着降温速率的增大而减小。以上实验结果表明，抗冻蛋白的热滞活性除了与抗冻蛋白溶液的浓度有关之外，还与抗冻蛋白在冰晶表面吸附结合的时间、退火温度以及降温速率等因素有关。
　　本文基于吸附—抑制理论，根据抗冻蛋白在冰晶表面的吸附动力学过程，建立了抗冻蛋白吸附的二维不可逆动力学模型，并且首次在低过冷度条件下讨论第三类鱼抗冻蛋白的热滞活性的问题中考虑了溶液中的水分子对其吸附的影响。认为在一定过冷温度范围内，水分子会因增加冰晶表面的结合位点而对抗冻蛋白的吸附有一定促进作用。但是温度过低时，水分子将会占据绝对优势而使冰晶不可控制地快速生长。文中根据实验数据拟合得到了退火温度保持在低于熔点下一定数值恒定不变、以及以一定速率下降时水分子和第三类鱼抗冻蛋白之间的竞争关系，根据抗冻蛋白分子结合在冰晶表面所引起表面空位点分布的变化，计算出冰晶表面的覆盖度随时间的变化，进而得出热滞活性随时间变化的关系，并将计算结果与实验数据进行了对比，结果符合较好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究课题的背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容及安排

第二章 抗冻蛋白热滞活性的二维不可逆吸附理论模型

2．1 引言

2．1．1 一维不可逆吸附理论模型

2．1．2 二维不可逆吸附理论模型

2．2 抗冻蛋白的热滞活性

第三章 退火温度恒定时AFPⅢ的热滞活性

3．1 AFPⅢ在冰晶表面的覆盖度随时间的变化

3．2 退火温度不同时AFPⅢ的热滞活性随时间的变化

3．3 结果讨论

第四章 退火温度以一定速率下降时AFPⅢ的热滞活性

4．1 AFPⅢ在冰晶表面的覆盖度随时间的变化

4．2 退火温度以一定速率下降时AFPⅢ的热滞活性随时间的变化

4．3 结果讨论

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢

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