转糖基β-半乳糖苷酶产生菌筛选和鉴定及酶催化生成低聚半乳糖

通过水解活性和转糖基活性筛选, 从实验室97株保存菌种中获得1株具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶产生菌,克隆并序列分析了该菌株16SrDNA基因片断,GenBank收录号为DQ267829. 综合其形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列同源性分析结果, 将其鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）2-37-4-1. 确定了该菌株β-半乳糖苷酶产酶培养基的碳源为乳糖1%,氮源为蛋白胨0.5%和酵母膏0.5%,培养条件为37℃摇床培养18?h;碳源实验证明,该菌株β 半乳糖苷酶产生为乳糖诱导型.利用薄层层析技术研究了pH值、乳糖底物浓度、反应温度和反应时间对该菌株β-半乳糖苷酶以乳糖为底物转糖基合成低聚半乳糖的影响, 确定最适反应条件为pH7.5、50mmol/L（磷酸缓冲液）配制的40%乳糖溶液, 55℃反应24h.转糖基反应产物高压液相色谱分析其组成为低聚半乳糖25.68%, 双糖（包括乳糖和转移二糖）33.02%, 葡萄糖26.37%和半乳糖14.92%.     

产转糖基β-半乳糖苷酶菌株F3的鉴定、产酶条件及转糖基活性研究

菌株乃从土壤中筛选得到,具有产生转糖基β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）的特性。根据形态观察及18S rDNA序列分析;菌株乃被鉴定为扩张青霉（Penicillumexpansum）。通过单因子试验和正交试验,对菌株乃产生转糖基阻半乳糖苷酶的培养基组成及发酵条件进行了优化。优化后的培养基组成为葡萄糖2％、酵母粉1％、蛋白胨1．5％、氯化钠0．3％。在初始pH6．0,28℃培养40h时,其产酶量为2245．2U／L,比优化前提高约3倍。菌株乃产生的转糖基肛半乳糖苷酶以pH4．5缓冲液配制的30％乳糖为底物,50℃反应24h,低聚半乳糖产量为30．6％,其中80％以上为三糖。     

产转糖基β半乳糖苷酶菌株F3的鉴定 产酶条件及转糖基活性研究

菌株F3从土壤中筛选得到,具有产生转糖基β-半乳糖苷酶(β-galactosidase) 的特性。根据形态观察及18S rDNA序列分析,菌株F3被鉴定为扩张青霉(Penicillum expansum)。通过单因子试验和正交试验,对菌株F3产生转糖基β-半乳糖苷酶的培养基组成及发酵条件进行了优化。优化后的培养基组成为葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白胨1.5%、氯化钠0.3%。在初始pH 6.0,28?℃培养40?h时,其产酶量为2?245.2?U/L, 比优化前提高约3倍。菌株F3产生的转糖基β 半乳糖苷酶以pH 4.5缓冲液配制的30%乳糖为底物,50?℃反应24?h,低聚半乳糖产量为30.6%,其中80%以上为三糖。
     

嗜热芽孢杆菌β-半乳糖苷酶发酵条件研究

以嗜热芽孢杆菌为菌种,研究发酵生产β－半乳糖苷酶的条件。应用均匀设计法优化发酵培养基组成,结果为（ｇ／Ｌ）：乳糖０．５、蛋白胨２．０、牛肉浸膏２．０、Ｋ２ＨＰＯ４ ０．０１。在温度５５℃、初始ｐＨ７．０、摇床转速２００ｒ／ｍ ｉｎ 和１０％ 接种量条件下,发酵２４ｈ,β－半乳糖苷酶酶活力达１３．２Ｕ／ｍ Ｌ。在乳糖水解反应中,证实该酶能催化转半乳糖苷反应,合成半乳糖低聚糖。     

嗜热芽孢杆菌β—半乳糖苷酸发酵条件研究

以嗜热芽孢杆菌为菌种,研究发酵生产β－半乳糖苷酸的条件,应用均匀设计优化发酵培养基组成,结果为：服糖０．５、蛋白胨２．０、牛肉浸膏２．０、Ｋ２ＨＰＯ４ ０．０１。在温度５５℃、初始ＰＨ７．０、摇床转速２００ｒ／ｍｉｎ和１０％接种量条件下,发酵２４ｈ,β－半乳糖苷酸酶活力达１３．２Ｕ／ｍＬ。在乳糖水解反应中,证实该酶能催化转半乳糖苷反应,合成半乳糖低聚糖。     

乳糖酶水解乳清合成低聚半乳糖

利用乳糖酶转移半乳糖苷的作用 ,以高浓度的乳清为原料 ,研究了温度、p H、乳糖浓度、酶浓度及反应时间对 GOS(低聚半乳糖 )合成的影响。通过实验发现 ,温度、p H、反应时间对 GOS合成影响不明显。酶浓度和乳糖初始浓度对产生有一定的影响。在优化条件下 ,GOS占总糖的 2 3.9%。     

耐热β-半乳糖苷酶(Pyrococcus furiosus DSM 3638)活性位点N415S点突变对其酶活性的影响

β-半乳糖苷酶具有将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖的能力,也具有把半乳糖聚合成低聚半乳糖的能力。这两种能力在工业生产中具有不同的意义。通过点突变使β-galactosidase[Pyrococcus furiosus DSM 3638]415位天冬酰胺(Asn or N)突变为丝氨酸(Ser or S),突变体构建于毕赤酵母表达质粒载体,并筛选以毕赤酵母为宿主细胞的工程菌种,以此制备β-半乳糖苷酶的突变体酶蛋白。研究发现,该突变体的β-半乳糖苷酶活性在95℃、p H5.5时达到最高酶活,为耐高温乳糖酶,且该突变体水解牛奶的能力较好,可用于低乳糖牛奶及其相关制品加工中。而突变后β-半乳糖苷酶的另一个活性,即产生低聚半乳糖的能力的活性也有所提高,但不够明显。因此该位点突变可用于乳制品的加工,但不能期盼产生更多的半乳糖寡聚体。     

短双歧杆菌(Bifidobacterium breve 203)α-D-半乳糖苷酶的诱导合成及部分酶性质研究

研究发现 2 5株所试肠道细菌中只有 6株双歧杆菌可以利用棉子糖良好生长 ,并且在棉子糖的诱导下产生α D 半乳糖苷酶 .9种不同糖中 ,Bifidobacter iumbreve 2 0 3可以利用葡萄糖、半乳糖、果糖、麦芽糖、乳糖、蜜二糖、棉子糖良好生长 ,但只有蜜二糖和棉子糖诱导α D 半乳糖苷酶的产生 .1 0mmol/L的棉子糖和蜜二糖对于α D 半乳糖苷酶的诱导合成是最佳浓度的 ,且此浓度下 ,棉子糖的诱导能力 (比活 7.1 3units/mg)是蜜二糖 (比活 3 .4 0units/mg)的 2倍以上 .B .breve 2 0 3菌株α D 半乳糖苷酶专一性水解α D 半乳糖苷键 ,不水解β D 半乳糖苷键 .酶反应的最适温度是 3 7℃ ,酶在 4 0℃以下稳定 ,60℃时剩余 80 %的酶活 ,65℃时剩余 2 0 %的酶活 ,70℃时失去所有的酶活 .酶在 pH5.5～ 9.5稳定 ,酶反应的最适pH是 5.5～ 6.5.Hg 、Cu2 、Ag 和PCMB强烈抑制酶的活性 ,而Co2 、Mg2 、Ca2 、Mn2 、Zn2 、EDTA和DTT对酶活性没有抑制 .     

以食品级原料进行植物乳杆菌发酵及其抗真菌活性的研究

用食品级的大豆蛋白培养基代替MRS培养基进行植物乳杆菌发酵,并对其抗真菌活性进行研究,以期获得安全性较高的食品防腐剂.实验结果表明,植物乳杆菌IMAU10014发酵大豆蛋白培养基后的上清液对娄地青霉具有较高的抑菌活性.为了进一步提高植物乳杆菌IMAU10014发酵液抗真菌活性,对不同碳源、氮源、pH和温度进行单因素研究,并通过L9(34)正交实验优化得到最佳培养基组合及培养条件:葡萄糖20,g/L、大豆蛋白5,g/L、pH 6.5、温度37,℃植物乳杆菌IMAU10014发酵48,h时抑菌效果最佳.对抑菌物质的理化性质分析结果表明:植物乳杆菌IMAU10014发酵浓缩上清液的抑菌活性对温度的变化不敏感;抑菌活性随着pH的升高而降低,经过蛋白酶K和胰蛋白酶处理后抑菌活性有所降低.     

1株产细菌素乳杆菌的鉴定及其所产抑菌物质的特性

从分离自内蒙古传统乳制品的67株乳杆菌中筛选得到1株产细菌素的乳杆菌KLDS 1.0355。通过API 50生化反应实验和16S rDNA序列同源性分析,鉴定该菌株为短乳杆菌。应用琼脂扩散法研究了KLDS 1.0355无细胞发酵上清液的部分特性,KLDS 1.0355的无细胞发酵上清液对热（121℃,30min）和pH值（pH 2.0～10.0）稳定,可被多种蛋白酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、α-糜蛋白酶和蛋白酶K失活,不能被过氧化氢酶失活,说明该抑菌物质为1种蛋白质。进一步证明了该抑菌物质的作用方式是杀菌,且抑菌谱广,可抑制多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。     

重组锰超氧化物歧化酶工程菌摇瓶发酵条件的优化

通过单因素试验对重组锰超氧化物歧化酶(Recombinant Manganese Superoxide Dismutase,rMn-SOD)工程菌的摇瓶发酵的培养基(碳源、氮源、无机盐)和培养条件(接种量、乳糖浓度、时间、温度、摇床转速、pH值等)进行了初步优化.结果表明,工程菌发酵的优化培养基组分(质量分数)为:1.5%蛋白胨、1.5%酵母提取物、1.0%NaCl、0.4%KH2PO4、0.8%K2HPO4、1.5%(体积分数)甘油、0.2%NH4Cl和5 mmol/L MnCl2.乳糖诱导表达的优化条件为:以5%接种量培养5 h后,加入质量分数为0.25%的乳糖进行诱导表达6 h.当发酵温度为37℃、摇床转速为180 r/min、培养基的初始pH值为7.0时,表达的rMn-SOD的酶活力高.在优化条件下,工程菌的SOD活性达1 969.9 U/mL,比活力达1 081.8 U/mg.     

微生物谷氨酰胺转胺酶的乳糖诱导表达与纯化

对已构建的工程菌株pET22b-MTG/E.coli BL21（DE3）进行质粒酶切和PCR鉴定,优化诱导温度、时间、pH和乳糖浓度等反应条件,采用乳糖自诱导培养基培养重组菌.并将重组菌上清液经凝胶过滤,离子交换及镍柱亲和层析后,对谷氨酰胺转胺酶纯化和SDS-PAGE电泳分析.结果表明：谷氨酰胺转胺酶在28℃,添加乳糖为1.2g/L诱导18 h,pH为7.0,培养11.5 h时升温至50℃诱导1 h,再放至28℃培养,表达效果较好,超过IPTG诱导效果.纯化后酶活为7.5 U/mL,比活力为10.9 U/mg.     

蜗牛水解液的制备及其乳酸发酵饮料的研究

用碱性蛋白酶对白玉蜗牛肉进行水解,探讨了水解温度、pH值、加酶量及固液比对蜗牛肉水解液水解得率的影响,通过正交试验确定了蜗牛肉水解的较佳条件,并以水解液为原料进行乳酸菌发酵,获得较佳的饮料制备工艺.结果表明:以碱性蛋白酶为水解酶,水解工艺条件为,温度50℃,pH 10.5,料液比1:5,加酶量6 000 U/g,水解3 h后加1%风味蛋白酶水解1 h时水解度为7.13%.水解液乳酸菌发酵的较佳工艺条件为:115℃高温灭菌15 min,蔗糖添加量5%,乳糖添加量2%,乳酸菌接种量3%～4%,时间6 h.     

假丝酵母(Candida sp. Jw4)的产脂肪酶条件及脱脂能力

从采集的家庭污水样品中,分离筛选出一株暂定名为假丝酵母(Candida sp.Jw4)的菌株.该菌株在含油的筛选琼脂平皿上生长良好,具有丰满的假菌丝.最佳产酶条件是:发酵培养基(g/L)为菜籽油30,玉米浆30,酵母粉2,K2HPO4 5,MgSO4*7H2O 1和CaCl2 0.2,pH 6.5,28 ℃.Jw4脂肪酶活力最适温度为42 ℃、最适pH 8.2.Jw4既可利用植物油也可降解动物油.在菜籽油(皂化值174.74)为250 g/L或猪油(皂化值185.10)为250 g/L的反应液中,加入粗酶液,分别使反应液酶浓度为10 u/mL和20 u/mL,pH 8.0～8.2,40 ℃通气振荡120 h,菜籽油和猪油分别脱脂达80%和73%.     

肉色曲霉产碱性脂肪酶发酵条件的研究

对肉色曲霉产碱性脂肪酶的发酵条件进行优化,摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基组成为（%）：黄豆饼粉2,NH4NO3 0.5,玉米粉1,糊精1,柠檬酸钠0.1,K2HPO4 0.5,FeSO4 0.006,大豆油0.6,吐温-800.5mL,pH 9.0.最适产酶温度为28℃,产酶高峰出现在96小时,最佳装液量为35mL,碱性脂肪酶菌株的酶活可达9.3U/mL.脂肪酶的最适作用pH为9.0,最适作用温度为30℃.     

酸乳饮料中杂菌的变化及作用

对酸乳饮料中的微生物进行分离鉴定,除两种发酵剂乳酸菌——嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)以外,其中酵母主要是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisive);细菌主要有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)和大肠埃希氏菌(E．coli);霉菌主要有黑曲霉(Aspergillus niger)和桔青霉(Penicillum citrinum)。在酸乳饮料腐败变质过程中,其中的微生物数量、酸碱度及含糖量存在一定的变化规律。     

黄伞菌丝体发酵型醋饮料的制备工艺

以黄伞发酵液、蔗糖为主要原料,通过酒精发酵和醋酸发酵,对黄伞菌丝体醋发酵工艺条件进行了初步探索.研究表明酒精发酵选择接种量10%、时间72～80 h、温度30 ℃为宜;醋酸发酵选择接种量11%、温度33 ℃、摇床转速160 r/min、起始pH值5.5、时间80 h为宜;黄伞菌丝体醋质量分数12%,再添加白砂糖和蜂蜜使其质量分数分别达8%和5%可得到酸甜可口、风味独特的黄伞菌丝体醋酸饮料.