重组大肠杆菌发酵生产β-葡聚糖酶工艺条件研究

通过对重组大肠杆菌JM109-pLF3摇瓶发酵生产β-1,3-1,4-葡聚糖酶工艺条件的研究,得出最佳培养条件为:温度39℃,摇床转速150 r/min,培养基装量20 mL/250 mL,培养基初始pH 6.7,种子培养时间16 h,接种量1%.在最佳培养条件下,发酵30 h酶活力达到最大值481.41 U/mL.最优条件下摇瓶恒速补加氮源对酶活的提高贡献较大,且适当提高流加量对促进产酶效果更明显,酶活力可达628.30 U/mL,为初始时的2.1倍.     

产β-葡聚糖酶的黑曲霉液态发酵优化的研究

应用β-葡聚糖刚果红营养平板法(GCN平板法),从土壤中筛选产β-葡聚糖酶的丝状真菌。温度、初始pH、平板的厚度都会影响产β-葡聚糖酶的霉菌分解底物所形成水解圈的大小及透明度。选用筛选的黑曲霉做摇瓶实验,通过正交试验,确定最佳培养基:大麦粉2g,麸皮2g,(NH4)2SO40.2g,豆饼粉1g;最佳培养条件是:温度为30℃,初始pH5.0,装样量50mL。     

多孔陶瓷和浮石载体固定化重组大肠杆菌表达β-葡聚糖酶

分别以多孔陶瓷和浮石为载体吸附法固定重组大肠杆菌(Escherichia coli JM 109-pLF3)表达β-葡聚糖酶.研究了载体量、转速、温度、pH等条件对固定化细胞产酶的影响.结果表明,以多孔陶瓷和浮石为载体固定化细胞发酵可以大大提高产酶效率,二者均可有效吸附重组大肠杆菌,发酵液的酶活分别达到97 U/mL和73 U/mL,比悬浮液体发酵提高了2~3倍;载体量、转速、温度对产酶的影响较大,多孔陶瓷和浮石的最佳装载量分别为20 g/100 mL培养基和8g/100 mL培养基,最佳转速为200 r/min,最佳培养温度为37℃;发酵液pH值对细胞产酶的影响较小,pH值6.0~8.0之间发酵液的酶活力变化不大.重复批次发酵结果表明,固定化发酵具有良好的重复使用能力,在连续10批次实验中,多孔陶瓷载体和浮石载体固定化发酵的酶活力分别不低于91 U/mL和72 U/mL.     

β-1,4-内切葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达研究

根据芽孢杆菌β-1,4-内切葡聚糖酶基因序列设计引物,以pHBM102为模板,扩增得到β-1,4-内切葡聚糖酶GluD基因片段,克隆至毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pHBM905上,获得重组毕赤酵母表达载体pHBM905D,将此质粒分别转化毕赤酵母GS115,KM71和SMD1168菌株,筛选获得GS115(pHBM905D),KM71(pHBM905D),和SMD1168(pHBM905D),平板诱导培养表明,GS115(pHBM905D)所产生的水解圈最大,酶活力最高.摇瓶诱导培养,表达β-1,4-内切葡聚糖酶,此酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH值6.4,在诱导8 d后酶活力达到最高为0.185 8 U/mL.     

从黑曲霉发酵粉中分离纯化一种内切β-葡聚糖苷酶

通过硫酸铵分级沉淀 ,CM -SephadexC - 2 5 ,DEAE -SephadexA - 5 0 ,POROS 2 0HQ离子交换色谱分离方法 ,从黑曲霉发酵粉中分离纯化了一种新的内切 β -葡聚糖苷酶 .该酶在还原条件下分子量为 39.2kD ,最适pH为 4.0 ,最适温度为 5 5℃ ,Km 为 7.41mg mL .     

纤维素酶制剂中葡聚糖纤锥二糖水解酶活力的测定

根据真菌纤维素酶系中β-葡聚糖纤维二糖水解酶,内切β-葡聚糖酶以及纤维二糖酶在棉纤维上吸附和脱吸附性质的不同,拟订了一种可选择性地测定β-葡聚糖纤维二糖水解酶活力的方法。β-葡聚糖纤维二糖水解酶强烈吸附于棉纤维上,而且不为1 mol/L,pH4.8的醋酸缓冲液所洗脱;只有部分内切β-葡聚糖酶为棉纤维所吸附,但在上述条件下可完全被洗脱。纤维二糖酶不被吸附。在此基础上,再借助β-葡聚糖纤维二糖酶与内切β-葡聚糖酶的协同作用,可在后者过量存在的条件下,定量测定β-葡聚糖纤维二糖水解酶活力。用两种商品纤维素酶制剂验证了本方法的可靠性。     

黄曲霉产胞外β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件优化

研究发现一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的黄曲霉菌株,优化了其产酶条件并考察了粗酶潜在的工业应用价值。依次采用单因素法和响应面分析法优化该菌发酵产酶条件,得到其优化产酶条件:麸皮19g/L、磷酸氢二铵30g/L、吐温-60 21g/L、NaCl 5g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5g/L、KH₂PO₄ 0.75g/L、培养基初始pH值8.0、培养温度38℃、培养时间6d。在此条件下,黄曲霉能够分泌的最高胞外β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶活达155.9U/mL。水解研究发现,该酶能高效降解大麦粉和燕麦粉中的β-葡聚糖,并直接生成葡萄糖。这些结果表明,黄曲霉能高效分泌β-1,3-1,4-葡聚糖酶,且该酶具有较强的工业应用前景。     

瑞氏木霉β-内切葡聚糖酶的纯化及其部分酶学性质研究

 利用盐析、SephadexG-75和DEAE-SephadexA50层析,从瑞氏木霉TrichodermareeseiQM9414发酵液中纯化了2个具有β-内切葡聚糖酶活性的组分Eg1和Eg2,分子质量分别为65.47ku和57.04ku.其最适温度分别为50℃和55℃,最适pH分别为4.8和5.0,米氏常数Km分别为3.76×10^-2g/L和4.20×10^-2g/L.根据其酶学性质,这是一类不同于已有的β-内切葡聚糖酶,为瑞氏木霉T.reeseiQM9414所产β-内切葡聚糖酶的进一步研究奠定了基础.     

pH值对纤维素酶系内切β-葡聚糖苷酶活力影响的酶催化动力学模型

pH值是影响酶催化反应速率的重要因素之一，建立动力学模型有助于定量分析酶解反应。经典的“三状态”动力学模型未考虑pH值对底物解离状态的影响及产物抑制的作用，该文对“三状态”动力学模型进行改进。在一系列假设基础上提出绿色木霉产纤维素酶水解羧甲基纤维素钠（CMC-Na）的反应机理，建立了pH值对纤维素酶系内切β-葡聚糖苷酶活力影响的动力学模型，推导出反应速率表达式。Lineweaver-Burk作图法求得内切β-葡聚糖苷酶水解CMC-Na在不同pH的动力学参数：K＇m和V＇max，试验最佳初始pH值与模型计算pH值符合，从而模型得以验证。     

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶是防治植物真菌性病原菌的主要机制之一,它能降解真菌的细胞壁,本文着重介绍了β-1,3-葡聚糖酶分子生物学方面的特性,以及在生物防治和基因工程方面的研究进展.     

不同β-葡萄糖苷酶性能分析及对罗汉果苷的转化

以Pichia pastoris GS115为宿主,对来源于特异腐质霉Humicolainsolens、棘孢曲霉Aspergillus aculeatus和黑曲霉Aspergillus niger的β-葡萄糖苷酶基因bglHi、bglAa和bglAn进行异源表达。以对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷为底物,分析了3种酶的酶学性质,其中BglAn的酶活力最高,为90.83U/mg。3种酶的最适反应温度和最适pH值范围分别为55~65℃和5.0~6.0。在pH值为6.0、温度50℃、酶量2U的条件下,利用3种酶水解不同浓度的罗汉果苷Ⅴ。结果表明:不同来源的酶水解底物的特异性差别较大,其中BglHi和BglAa水解罗汉果苷Ⅴ生成罗汉果苷ⅢE的转化率较低,仅为5%~7%;而BglAn在底物质量浓度1mg/mL,反应20min时转化率为96.5%;提高底物质量浓度到5mg/mL,反应1h时转化率也可达97.9%,基本实现完全转化。通过酶法转化罗汉果苷Ⅴ,获得了较高纯度的产物罗汉果苷ⅢE,为后期开发不同结构、不同功能罗汉果苷类甜剂提供了新的途径。     

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶研究进展

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶是防治植物真菌性病原菌的主要机制之一，它能降解真菌的细胞壁。本文着重介绍了β-1,3-葡聚糖酶分子生物学方面的特性．以及在生物防治和基因工程方面的研究进展。     

南日鲍β-葡萄糖苷酶分离纯化及表征

采用硫酸铵分段盐析、透析、DEAE-纤维素离子交换层析和葡聚糖Sephadex G-100凝胶层析,从南日鲍内脏中分离纯化得到一种β-葡萄糖苷酶.SDS-PAGE分析表明,所纯化的β-葡萄糖苷酶为单聚体,分子量约为90 kDa,N-端8个氨基酸残基序列为AGMLYPRV.β-葡萄糖苷酶的最适温度为50℃,最适pH值为5.0,Mn2+、Cu2+、Ba2+和Zn2+对酶活力有显著的促进作用,而Al3+对酶有明显的抑制作用,SDS则使酶变性失活;pNPG与β-葡萄糖苷酶之间的亲和程度最高,纤维二糖和京尼平苷次之,水杨苷最差.     

超滤膜分离浓缩β-葡聚糖实验研究

针对β-葡聚糖溶液的浓缩处理,提出了通过超滤膜浓缩纯化β-葡聚糖。替代或补充传统工艺,降低其运行费用。考察了β-葡聚糖溶液在不同浓度,不同压力,不同温度下对膜通量,以及截留率的影响。结果表明,超滤膜浓缩分离工艺对于β-葡聚糖溶液中的杂质具有较高的去除效率,而对β-葡聚糖基本无截留。可基本代替或补充现有的浓缩分离工艺,减少有效成分的流失。     

α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的组成型表达

为避免α-葡聚糖造成的制糖过程中的糖分损失、制炼难度增加以及糖产品质量下降,利用α-葡聚糖酶分解而直接去除α-葡聚糖是目前最佳的选择.文中扩增了α-葡聚糖酶基因dex,构建组成型表达载体pGAPZαA-dex;以毕赤酵母KM71H为受体菌,将表达载体整合进入受体菌基因组,构建了组成型表达α-葡聚糖酶的毕赤酵母工程菌.摇瓶发酵120h,α-葡聚糖酶酶活达到60.4U/mL,从而实现了α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的组成型表达,使发酵过程无需使用甲醇进行诱导,提高了生产和使用安全性.     

假交替单胞菌κ-卡拉胶酶的酶解工艺优化及产物分析

为探索假交替单胞菌κ-卡拉胶酶的酶解工艺,以κ-卡拉胶为底物,还原糖生成量为评价指标,对酶解工艺进行优化。采用3,5-二硝基水杨酸法和苯酚 硫酸法分别测定还原糖和总糖含量,计算酶解产物的平均聚合度,并利用质谱鉴定酶解产物。结果显示,假交替单胞菌κ-卡拉胶酶降解κ-卡拉胶的优化工艺条件为:加酶量为0.35 U（反应体系5 mL）,反应温度为40 ℃,反应pH=8.0,κ-卡拉胶底物质量浓度为9 g/L。在此条件下,酶解反应240 min后产生的还原糖质量浓度为1.531 g/L,酶解产物的平均聚合度为2。该κ-卡拉胶酶酶解反应的Km=2.07 g/L,Vmax=7.25 U/mg。质谱分析显示,假交替单胞菌κ-卡拉胶酶降解κ-卡拉胶的产物为κ-卡拉胶二糖和κ-卡拉胶四糖。     

啤酒废酵母中RNA和β-(1,3)-D-葡聚糖的综合提取

为实现RNA和β(1,3)-D-葡聚糖的综合提取,通过碱-酶提取法和优化稀碱提取条件,研究了温度、NaOH质量分数对RNA提取的影响.结果表明:温度为100℃,NaOH质量分数为4％时,提取率为7.65％,纯度为70.24％.进一步比较中性蛋白酶和碱性蛋白酶对β-(1,3)-D-葡聚糖提取的影响,发现中性蛋白酶得到的产物较多,纯度较高,实验结果为进一步的工业化生产奠定了基础.     

抗坏血酸对猴头菇β-葡聚糖表观黏度及结构特征的影响

采用碱提醇沉法制备猴头菇β-葡聚糖(Hericium erinaceus alkali-extracted polysaccharide, HEAEP),系统研究了不同条件(抗坏血酸浓度、金属离子、温度、pH值等)下抗坏血酸对HEAEP表观黏度的影响,并深入分析了抗坏血酸对HEAEP结构特征的影响。研究结果表明:猴头菇β-葡聚糖表观黏度与抗坏血酸浓度存在依赖性,当抗坏血酸质量分数超过0.10000％时,抗坏血酸浓度越高,降解效果越差；金属离子(Cu²⁺、Fe²⁺)的加入会进一步促进抗坏血酸对HEAEP表观黏度的降解作用；而温度的影响相对较小；pH值和作用时间也有一定影响,当pH值为4,作用时间为12h时,抗坏血酸对HEAEP降解效果最好。此外,抗坏血酸能降低HEAEP分子质量,但对HEAEP糖苷键类型及比例、单糖组成和特征官能团等结构特征影响较小。抗坏血酸降低猴头菇β-葡聚糖表观黏度的效果受到多重因素的影响,其中抗坏血酸浓度、Cu²⁺、Fe²⁺等影响较大,但作用前后的多糖主要结构特征变化相对较小。研究结果旨在为抗坏血酸与β-葡聚糖共存食品的生产提供理论参考。     

固态发酵生产饲用β-葡萄糖酶的产业化技术研究

采用黑曲霉菌株An08-752,经曲盘、发酵床(帘子床)、厚层通风制曲池进行固态发酵,产业化生产饲用β-葡萄糖酶,结果表明:通风曲池厚层通风发酵培养30～32 h,产β-葡聚糖酶最高,发酵酶活力达到1.15×105μ/g;发酵床发酵培养时间35～37 h,产β-葡聚糖酶最高,发酵酶活力达到1.28×105μ/g;曲盘发酵培养32～34 h,产β-葡聚糖酶最高,发酵酶活力达到1.36×105μ/g.     

胶体金标记小麦与白粉病菌中β-1,3-葡聚糖酶底物的制备及定位

采用胶体金标记的方法，制备了β—1，3-葡聚糖酶胶体金探针，确定了标记时间和标记温度，对小麦与白粉病菌互作中β-1，3-葡聚糖酶底物的分布进行了标记和定位。