海参具有极高的经济价值,但极强的自溶能力使其在保鲜、加工、运输及储藏过程中存在着诸多难题。本课题从细胞生物学、分子生物学、酶学等方面对海参自溶机理进行了深入的研究。在海参自溶酶方面,确定了海参体壁及肠道中存在的主要酶类;建立了系统的提取、分离及纯化方法,通过该方法获得了4个海参功能酶并鉴定了它们的酶学性质;证实了海参蛋白水解酶、酸性磷酸酶等对自溶有重要贡献;在细胞生物学方面,通过组织化学、细胞化学与生物化学证据证明了海参体壁自溶与海参体壁表皮细胞的自溶有关,且Ca2+在海参体壁自溶过程中发挥重要作用;在单细胞水平上找到了紫外线照射诱导海参体壁细胞自溶的证据,发现了体壁表皮细胞自溶过程中可能存在细胞凋亡机制;在分子生物学方面,建立了海参体壁cDNA文库,筛选出与自溶密切相关的7个基因,并对这7个基因进行了基因克隆、性质分析及高效表达。结果表明,海参自溶过程主要涉及蛋白质降解的三个途径,海参自溶过程与蛋白质降解、细胞凋亡的过程有关,是受一系列基因调控协同作用的过程。该课题的研究揭示了海参自溶过程机理,丰富了酶学理论,为海参自溶酶的应用及其在加工、贮存中有效控制提供了重要的理论依据。
英文主题词holothurian;autolysis;autolytic enzyme;apoptosis; mechanism