椰果内生枯草芽孢杆菌YZ-21产β-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质研究

[目的]分离纯化来源于内生枯草芽孢杆菌YZ-21的β-甘露聚糖酶,并研究其酶学性质.[方法]采用乙醇沉淀法、硫酸铵盐析法、聚乙二醇(PEG)/硫酸铵[(NH_4)_2SO_4]双水相体系进行分离与纯化,在此基础研究它的酶学性质.[结果]比较3种纯化方法,最优方法为双水相萃取法,在双水相体系为16%(NH_4)_2SO_4、18%PEG2000、2%NaCl条件下,纯化倍数最高可以达到3.06,酶回收率达到99.26%;酶学性质研究表明,β-甘露聚糖酶的最适反应pH为7.0,最适的反应温度是40℃,pH稳定性在3.0～7.0,热稳定范围在35～55℃之间;Ca~(2+),Ba~(2+),Mg~(2+),K~+,Co~(2+)对酶都有激活作用,而Ca~(2+)激活作用最强,Cu~(2+),Na~+,Zn~(2+),Mn~(2+),EDTA对酶有抑制作用.[结论]利用双水相萃取法较好纯化了β-甘露聚糖酶,酶学性质良好,可以广泛应用于饲料添加剂、纸浆漂白和食品加工等领域.     

海洋贝类肠道弧菌21Z1碱性蛋白酶的分离纯化及酶学性质

由威海海域贝类肠道中分离出一株产胞外碱性蛋白酶的细菌,经16S rDNA分析鉴定为弧菌21Z1。该菌发酵液上清经60%饱和度的硫酸铵溶液沉淀、透析、Sephadex-G100分子筛层析等步骤,获得电泳纯的21Z1碱性蛋白酶,聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示其分子量约为31 kDa。酶学性质测定结果显示:该酶最适反应温度为40℃,在20~40℃稳定;最适反应pH为8.5,在pH=8.5~11.0间稳定;Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mn~(2+)对该酶具有激活作用,Fe~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)及Cu~(2+)则不同程度地抑制其活性;该酶的耐盐性检测结果显示,在Na~+浓度为4 mol/L时,残余酶活在62%以上,表明21Z1碱性蛋白酶具有较强的耐盐性。     

β-甘露聚糖酶产生菌的鉴定及其粗酶性质的研究

从土壤中分离得到一株产β-甘露聚糖酶菌株.16SrDNA序列分析结合常规细菌形态学分析表明,该细菌属于芽孢杆菌菌(Bacillus)属,并命名为Bacillus sp.102.该菌株产酶高及迅速,且粗酶液中甘露聚糖酶的量占绝对优势.薄板层析显示粗酶水解魔芋甘露聚糖和角豆胶产物以甘露寡糖为主.对酶性质的研究发现,酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为9.0,在pH值为中性时能保持很好的稳定性,有在碱性条件下的工业应用潜力.     

四川白魔芋球茎中甘露聚糖酶部分酶学性质

从萌发的四川白魔芋球茎中分离纯化β-甘露聚糖酶,该酶的最适pH为5.1,最适温度为50 ℃,有较好的热稳定性和较宽的pH适宜范围( 5.0～9.0),其米氏常数Km=5.49×10-2%.该酶可将球茎中所含的甘露聚糖降解成二糖、三糖、四糖和五糖等水溶性的甘露低聚糖.     

宏基因组来源β-半乳糖苷酶的异源表达与酶学性质研究

β-半乳糖苷酶在食品行业具有重要应用价值,开发兼具多种优良特性的β-半乳糖苷酶是目前研究的重点.本研究对胃肠道微生物宏基因组来源的β-半乳糖苷酶基因galRBM1进行异源表达、纯化及酶学性质研究,结果表明,重组β-半乳糖苷酶的最适pH为7.0,最适温度为50℃,30~50℃耐受4h仍保持85%以上剩余酶活;pH稳定性较好,pH5~10范围内耐受1h仍保持80%以上的相对酶活.Fe~(2+)和Fe~(3+)对该酶酶活有强烈促进作用,Cu~(2+)、Ag~+和Tween-80则表现出不同程度的抑制.该酶耐盐性较好,0~30%NaCl条件下耐受1h相对酶活仍剩余40%以上.     

高产芽孢杆菌MS12木聚糖酶发酵条件优化及酶学性质研究

从昆明某磷矿土壤中筛选出一株产木聚糖酶能力较强的菌株——MS12,通过单因素试验初步优化了该菌株的产酶条件.试验结果显示,该菌株最佳产酶培养基为玉米芯粉50 g/L、麸皮40 g/L、NH_4Cl 10 g/L、CaCl_2 5 g/L、NaHPO_42 g/L,pH自然;最佳产酶发酵条件为30℃,180 r/min,装样量30 mL/250 mL三角瓶,震荡培养96 h.经测定,菌株MS12所产木聚糖酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH值为7.0,具有较好的pH稳定性. 1 mmol/L Na~+、Ba~(2+)和10 mmol/L Ca~(2+)、Mg~(2+)对酶活有促进作用,Ag~+对酶活有明显的抑制作用.     

保护剂提高β-甘露聚糖酶热稳定性的研究

研究了几种糖类（葡萄糖、甘露糖、果糖、蔗糖和壳聚糖）和多元醇类（乙醇、丙三醇和山梨醇）保护剂提高肛甘露聚糖酶热稳定性的作用,并考察了在特定保护剂存在时该酶的最适反应温度和失活热力学以及动力学．实验表明,蔗糖、壳聚糖和山梨醇在浓度均为2g/L时能够显著提高该酶的热稳定性;通过正交实验得到了一种效果最佳的复合保护剂（蔗糖、壳聚糖、山梨醇之比为1：2：2）;蔗糖、壳聚糖、甘油、山梨醇和复合保护剂的添加均能使β-甘露聚糖酶的最适反应温度从原来的50℃提高到60℃左右;65℃下β-甘露聚糖酶的热失活曲线遵循一级反应规律,计算得到了不同保护剂下酶失活的动力学和热力学参数值,并分析了保护剂提高β-甘露聚糖酶热稳定性的机理．     

温泉来源地芽孢杆菌耐热α-淀粉酶基因的克隆表达及酶学性质研究

以Geobacillus sp.WQJ-1基因组DNA为模板,利用PCR扩增获得成熟α-淀粉酶基因amy WQJ,构建重组质粒p ET-28a(+)-amy WQJ,转化大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达.用镍柱亲和层析对粗酶液进行分离纯化,获得相对分子质量约为59 ku的重组酶r Amy WQJ.研究表明,该酶最适pH值为6.0,具有较好pH稳定性,最适温度为70℃;Ca~(2+)能提高该酶的热稳定性;Hg~(2+)、EDTA、SDS、Cr3+、Mn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)对该酶活力具有不同程度的抑制作用,而Co~(2+)、Na+和β-Mercaptoethanol则具有促进作用.以可溶性淀粉为底物,该酶动力学参数Km为6.62 mg·m L-1,vmax为2 197.80μmol·(mg·min)-1;降解最适作用底物木薯淀粉的终产物为寡聚糖.     

蔗糖异构酶PalI包埋和交联固定化方法比较

采用海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法两种固定化方法,对来源于Klebsiella sp. LX3的蔗糖异构酶PalI的稳定性和可重复利用性进行研究。结果发现,海藻酸钠包埋法在海藻酸钠、CaCl2 质量分数为1.5%、2%时,所得固定化酶的酶活最高,其最适反应温度为40℃,最适pH值为6;戊二醛交联法在(NH₄)₂SO₄质量分数为90%,戊二醛体积分数为2.5%时得到的固定酶酶活最高,交联酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为5。通过对酶的稳定性比较,两种方法酶稳定性都优于游离酶。4℃保存20d后游离酶的酶活降低到30%,而戊二醛交联酶活性在95%以上,海藻酸钠固定化酶残余酶活仍在60%左右。戊二醛交联法固定酶活性优于海藻酸钠固定化酶,重复利用12次戊二醛交联酶,其残余酶活仍为80%。     

两个苹果酸酶的表达和酶学性质分析

为了探讨深黄被孢霉M6-22中不同苹果酸酶的性质,研究从深黄被孢霉M6-22中克隆得到苹果酸酶MIME1基因并在大肠杆菌BL21中诱导表达,经镍柱纯化和酶活分析表明所纯化蛋白能催化苹果酸脱羧生成丙酮酸和NADPH,具有苹果酸酶的特性.同时与前期获得的MIME2进行酶学性质分析.结果显示,重组表达的MIME1和MIME2都具有苹果酸酶的性质,但MIME1的最适温度和最适pH分别为28℃和7.5,MIME2的最适温度和最适pH分别为30℃和5.8,而且在最适温度和最适pH条件下所纯化的MIME1和MIME2酶活分别为292.84 U/mg和235.14 U/mg.进一步酶学性质分析表明,Mg~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Zn ~(2+)可以提高MIME1的活性,其中Cu~(2+)激活作用最为明显,而EDTA、Ca~(2+)、Mn~(2+)对MIME1的活性则有抑制作用;Mn~(2+)、Mg~(2+)、Co~(2+)和Ca~(2+)对MIME2表现出不同程度的激活作用,其中Mn~(2+)激活作用最为明显,而EDTA、Cu~(2+)和Zn~(2+)则对MIME2的酶活表现出明显的抑制作用.这些分析结果表明,同一种细胞中不同的苹果酸酶具有不同的酶学性质,这可能与它们执行不同的生物学功能有关.通过异源表达和分离纯化,研究初步揭示了2个深黄被孢霉M6-22苹果酸酶的一些酶学性质特点,这为以后深入研究该苹果酸酶结构和功能以及与M6-22菌株油脂积累的关系提供了理论依据和参考.     

产碱性冷适蛋白酶菌株Chryseobacterium sp.vv8的鉴定及粗酶性质

为鉴定金黄杆菌属(Chryseobacterium)菌株vv8及分析其胞外蛋白酶的酶学特性,首先,通过分子及生理生化特性对菌株vv8进行鉴定;然后,采用明胶平板筛选法和Lowry法对菌株vv8进行产酶筛选和蛋白酶活性测定;最后,研究pH值、温度、金属离子和抑制剂对该蛋白酶活性的影响.研究结果表明:菌株vv8的16S rDNA与比目鱼黄杆菌(C.scophthalmum)具有98.24%的序列相似性,属于Chryseobacterium属;菌株vv8的最适生长条件是温度为22℃,NaCl质量浓度为0 mg·mL~(-1),pH值为6.0;菌株vv8的胞外蛋白酶在pH值为5.0～10.0,温度为0～90℃范围内均具有酶活性,其最适酶活温度和pH值分别为40℃,8.5;在最适条件下,蛋白酶具有较高的稳定性,在冻干过程中,添加葡萄糖具有明显的酶活保护作用;Fe~(3+),Fe~(2+),Cu~(2+)等金属离子及乙二胺四乙酸(EDTA)对酶活性有明显的抑制作用,该酶对洗衣液和尿素具有较好的耐受性.     

枯草芽孢杆菌WD-23 β-甘露聚糖酶的纯化及其酶学性质

利用硫酸铵盐析缓冲液透析、聚乙二醇浓缩、DEAE-Sepharose FF窝子交换层析等方法,纯化了枯草芽孢杆菌WD-23 β-甘露聚糖酶,并研究了其酶学性质。结果表明:纯化的枯草芽孢杆菌WD-23 β-甘露聚糖酶的分子质量约为40 ku,酶的纯化倍数为14.1倍; 最适反应pH和pH稳定范围分别为5.6和5.0～7.0; 最适反应温度和温度稳定范围分别为55 ℃和40～70 ℃; Ca²⁺对该酶的促进作用最为明显,Li⁺的抑制作用最明显。     

结合区部分缺失的纤维素酶基因的克隆与表达及酶学性质初步测定

从梧桐腐枝上分离到一株可降解纤维素的细菌菌株,发现克隆于该菌株的内切纤维素酶基因(egt)结合区部分缺失(8 bp),导致移码并提前终止,全长1 146 bp,编码381个氨基酸,分子量为40. 06 k D.克隆含有完整结合区的基因(eg),通过酶学性质研究,表明两者均仅具有羧甲基纤维素钠活性,纤维素酶EGT和EG的最适反应温度分别为45℃和55℃,EGT更加耐高温.最适pH均为7. 0,都具有较好的pH稳定性.Mn~(2+)、Fe~(2+)对两者具有激活作用,Zn~(2+)、Ca~(2+)、K~+、NH_4~(2+)和Mn~(2+)对其都具有抑制作用.EGT的K_m=3. 09 mg/mL,比酶活为98. 4 U/mg; EG的K_m=8. 654 mg/mL,比酶活为53. 53 U/mg. EGT结合区的部分缺失导致酶与底物的亲和能力更好,同时比酶活提高183%,水解能力更强.     

青枯雷尔氏菌龙胆酸1,2-双加氧酶基因的克隆、表达和酶性质的研究

本研究克隆、表达了青枯雷尔氏菌GMI1000菌株中编码龙胆酸1,2-双加氧酶的基因, 并通过亲和层析对该酶进行了纯化, SDS-PAGE结果表明该酶亚基约为38kDa.该酶的最适反应温度和最适pH分别为30℃和7.5.该酶的Km为56μmol/L,pI为4.6～4.8.纯化后的龙胆酸1,2-双加氧高度不稳定:4℃下放置72h即失去85%的酶活. 甘油和β-巯基乙醇可稳定该酶酶活,在添加10%(体积比)甘油至酶液(50mmol/L, pH 7.3的磷酸盐缓冲液保存)后,-20℃保藏2周后均能检出明显的酶活.0.1～1mmol/L Fe2 可以激活或者稳定该酶的酶活.Na ,K ,Mg2 和Ca2 (分别为1～2mmol/L)对该酶的酶活无明显的影响.Mn2 ,Zn2 和Fe3 的添加量超过2mmol/L时,酶活急剧下降.1mmol/L的Cu2 即使该酶失去酶活.     

丙酮沉淀法提取β-甘露聚糖酶的研究

为获得纯度较高的β-甘露聚糖酶,采用丙酮沉淀法提取β-甘露聚糖酶,并研究了丙酮用量、温度及时间对提取β-甘露聚糖酶的影响.结果表明V粗酶液∶V丙酮为1∶1.6,-20℃,5 h最高提取率达75.81%,提取后的酶活比原始酶活高152倍,酶活随提取温度降低、反应时间的缩短而升高.     

麻疯树过氧化氢酶的分离纯化

麻疯树种仁经抽提、硫酸铵盐析、Phenyl Sepharose CL-4B层析、DEAE-Sepharose F.F.层析,获得了纯化的麻疯树过氧化氢酶(CAT).该酶比活力为69.23 U/mg,纯化倍数为37.63倍.经Sephacryl S-300 HR测定,该酶表观分子量为232 kD,SDS-PAGE显示为一条分子量为59 kD的条带,表明该酶是由四个相同的分子量为59 kD的亚基组成.经等电聚焦测定该酶的等电点为4.7.经过温度和pH考察,该酶最适温度为30℃,最适pH为7.0.Mn~(2+)对酶活有促进作用,Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)有抑制作用.6×10~(-3)mmol/L NaN_3以及0.9 mmol/L KCN能使酶活丧失.该酶的V_(max)和K_m分别为5 U/mL·min,1.5 mmol/L.     

芽孢杆菌嗜热蛋白酶的性质研究

对芽孢杆菌嗜热蛋白酶的性质进行了研究.该酶的分子量为32kD,最适作用pH为9 0,最适作用温度为85℃,具有良好的pH稳定性(在60℃时,pH稳定范围为6 0～11 0;在80℃时,pH稳定范围为6 0～10 0)和热稳定性(90℃时酶活的半衰期为20min).钙离子和有机溶剂能提高该酶的热稳定性,而EDTA和PMSF则能抑制该酶活性.     

一株来源于酒曲的纤溶酶产生菌的鉴定及其酶学性质

从酒曲中分离到一株纤溶酶产生菌,经形态及ITS序列分析鉴定为菊芋小孢根霉(Rhizopus microsporus var.tuberosus).酶学性质研究表明,该纤溶酶的最适作用温度为37,℃,最适作用pH为7.0.在37,℃保温4,h酶活力仍保存95%,57,℃下保温4,h后仍有一定酶活.该酶具有广泛的酸碱适应性,在pH<3.4时仍残留部分活性;最稳定的pH范围是6～8.Zn2+、Cu2+对酶活有抑制作用,Na+、Ca2+、Mn2+对酶活具有明显的促进作用.该酶在人工肠液中具有较好的稳定性,37℃保温4 h后残余酶活仍然保持在80%以上,有望制成注射剂应用于临床.     

发酵大豆中产碱性蛋白酶菌株鉴定及其部分酶学性质研究

从自然发酵的大豆中分离一株产蛋白酶活性较高的菌株BN-2,经16SrRNA基因序列分析初步确定该菌株为Bacillus subtilis subsp.natto BEST195。将该菌株中碱性蛋白酶(Alkaline protease,AP)基因,插入pBE2R中构建成重组表达载体pBE2R-AP,并转染枯草芽孢杆菌WB600进行分泌性表达。以糊精、可溶性淀粉作为碳源,每毫升发酵液中重组蛋白酶比出发菌株中蛋白酶酶活高1.2倍。该酶的最适作用pH为8.0,在pH 8.0缓冲液中保存24h,残余酶活力为94%;酶的最适作用温度为50℃,但在50℃中处理30min时残余酶活性降至51%;Ca2+、Mn2+能有效激活酶活力;洗涤剂组分中1%的TritonX-100、Tween20、Tween80对该酶活性的抑制作用相对较小。     

产低温碱性脂肪酶菌株Acinetobacter johnsonii LP28的鉴定及发酵条件优化

从实验室保藏的49株碱性脂肪酶产生菌中筛选出产低温碱性脂肪酶菌株LP28,初步酶学性质研究表明,该脂肪酶的最适作用温度为30℃,最适作用pH为9.0,粗酶液在室温条件下处理48 h仍具有93.78%的残余酶活.该菌经16S rDNA鉴定为约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii),同源性为99%.摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):淀粉10,牛肉膏20,K2HPO4 1,PVA-大豆油20.最高酶活为3.06 U/m L.