禾本科植物β-淀粉酶基因家族分子进化及响应非生物胁迫的表达模式分析

 β-淀粉酶(beta-amylase,BAM)是一类关键的淀粉水解酶,在禾谷类作物生长发育过程中起着重要作用,与植物多种非生物胁迫响应相关.本研究通过系统发育分析,将水稻、玉米、高粱、谷子、二穗短柄草5 种禾本科植物中共54 个BAM 基因分为10 个同源基因簇,每个同源基因簇都涵盖了这5 个物种,因此推测在禾本科祖先物种中至少含有10 个BAM 基因,并且在禾本科植物分化后没有发生明显的基因丢失事件.基于对编码蛋白质序列的功能分化分析,表明同源基因簇间存在明显的进化速率的差异.对10 个同源基因簇进行了适应性进化检测,发现有3 个同源簇在禾本科植物的进化过程中经历了适应性进化.此外,对水稻β-淀粉酶的表达分析发现,一些β-淀粉酶具有组织特异性表达特征,并且至少有5 个水稻的β-淀粉酶基因具有受到非生物逆境的胁迫而表现出不同的表达模式.本研究结果为进一步探讨禾本科BAM 基因的生物学功能提供了一定的理论基础.     

油菜中过氧化物酶及相关生化指标的研究

为了研究过氧化物酶、过氧化氢、苯丙氨酸解氨酶和α-淀粉酶之间的关系以及这些酶与油菜生长的关系,对十字花科(Cruciferae)植物油菜不同器官(根、茎、花、叶)的过氧化物酶、α-淀粉酶、苯丙氨酸解氨酶的活性以及可溶性蛋白和过氧化氢含量进行测定;同时采用聚丙烯酰胺凝胶活性电泳方法,对过氧化物酶及α-淀粉酶同工酶谱进行了分析.结果表明,不仅油菜不同器官的过氧化物酶、α-淀粉酶、苯丙氨酸解氨酶的活性、可溶性蛋白和过氧化氢含量存在着差异,而且其过氧化物酶和α-淀粉酶同工酶谱条带在不同器官之间也存在着差异.     

枯草杆菌JAS株α—淀粉酶的产生与其抗衣霉素的关系

为了研究Bacillus subtilis的产α-淀粉酶性状与其抗衣霉素性状之间的关系,进一步选择在诱变育种时能有效地筛选淀粉酶基因突变株的方法,我们对此作了初步探索.衣霉素敏感型的α-淀粉酶工业生产菌B.subtilis JAS经过紫外线诱变后,选得9株抗衣霉素突变株.通过对它们进行的多次发酵酶活力测定,发现其中3株是α-淀粉酶缺陷型、3株酶活力基本不变或降低,另外3株酶活力明显提高,其中1株酶活力是出发菌株的114%—123%.试验表明B.subtilis α-淀粉酶的产生与其抗衣霉素基因的表达有着密切关系.因此,在对该菌的诱变育种时,可以采用衣霉素为粗筛选择压力.     

莲子浆的酶解条件探索研究

通过α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、胰蛋白酶处理莲子浆,探索出了酶解莲子浆的最佳工艺条件.实验表明,在pH值为6.5,温度95℃下α-淀粉酶水解的最佳条件为酶与底物之比为24U/g莲子、底物浓度5%、水解时间为30min;在pH值为4.0,温度60℃下葡萄糖淀粉酶糖化的最佳条件为酶与底物之比为10000U/g莲子,底物浓度为11%,时间为11hr;在pH值为7.5,温度40℃下胰蛋白酶水解的最佳条件为酶与底物之比为16 000U/g莲子、底物浓度5%、水解时间为5hr.水解率可达56.25%,可得澄清透明的莲子原液.     

青蒿素-β-环糊精包合物的制备及表征

研究青蒿素-β-环糊精包合物的制备与性质,通过相溶解度法、红外光谱(IR)对其包合物进行表征.结果表明,β-环糊精可增加青蒿素的溶解度;相溶解度法测定青蒿素与β-环糊精的包合常数为77.44 L/mol;IR检测到青蒿素的特征吸收峰,受包合物形成的影响其强度降低、峰形变宽、发生位移或消失等现象,青蒿素与β-环糊精可以形成稳定的包合物.     

酸解对香樟凋落物分解过程的短期影响

以香樟落叶为分解底物材料,通过模拟酸雨研究酸解对凋落物分解的影响.结果表明,酸解作用在前期对凋落物失重率影响不大,在后期随着酸解增强失重率逐渐增大,凋落物CO₂释放在各处理之间差异无统计学意义,但是相应的分解酶如Cx、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、漆酶、过氧化物酶等在酸解pH值4.0强度下表现出明显高的活性,说明酸雨酸解作用短期内对香樟凋落物分解有明显的促进作用.     

单宁微球固定化酶的应用性能

以单宁微球为载体制备固定α-淀粉酶.探讨了温度、pH值、淀粉初始质量浓度、淀粉种类等对单宁微球固定化α-淀粉酶催化淀粉水解性能的影响.结果表明,固定α-淀粉酶在25,60,90℃催化水解淀粉17h后,淀粉的水解百分率均达到95%以上,说明温度对固定α-淀粉酶的催化性能影响不大;pH对固定α-淀粉酶的催化性能影响大,最佳pH值为8;固定α-淀粉酶对可溶性淀粉、番薯淀粉、芭蕉芋淀粉的催化水解率均大于96%;固定α-淀粉酶重复5次后仍具有较好的催化效果.     

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。
     

氮离子注入选育耐酸性α-淀粉酶产生菌诱变效应的研究

利用低能(30keV)氮离子注入中温中性α-淀粉酶产生菌枯草芽孢杆菌BF7658,研究对其产耐酸性α-淀粉酶的诱变效应.结果表明,BF7658菌株存活率曲线是典型的"马鞍型"剂量-效应曲线,在"马鞍型"区域对应注入剂量50×1014～100×1014 ions/cm2下具有较高的突变率.通过诱变筛选到一株最适作用pH为5.0,较出发菌株的最适作用pH偏低一个单位的突变株,编号TUST743.该突变株产酸性α-淀粉酶的酶活为343U/mL.该酶在pH4.5和4.0条件下的相对酶活为61%和38%,说明此突变株所产酸性α-淀粉酶对低pH有较好的耐受性.经连续传代实验,表明该菌株遗传性质稳定.     

ErCl3作用下枯草杆菌所产α-淀粉酶的温度、pH性质

研究ErCl3对枯草杆菌所产α-淀粉酶的酶学性质如温度、pH性质的变化.研究结果表明,在枯草芽孢杆菌培养时加入ErCl3,所产α-淀粉酶的酶活、pH和温度性质具有较大改变.实验结果说明了ErCl3作用下枯草杆菌所产α-淀粉酶的活性提高,提高率为370%.在pH值为5~7时,酶活明显增加,酶活提高率为115.61%~126.32%.酶活最适温度由40 ℃上升为50 ℃,在50～70 ℃始终保持较高酶活性,酶的耐热性增加.     

β-葡萄糖苷酶高产菌株及其应用研究

 对Hypocrea sp. W₆₃的β-葡萄糖苷酶酶学性质研究表明,该酶液体发酵最高酶活高达482.1 U/mL,最适反应pH值为4.8,最适反应温度为65 ℃;乙醇体积分数为10%时对酶活有最大促进效果,乙醇耐受能力高达30%;将该酶应用于同步糖化发酵研究中,发现发酵至120 h乙醇质量浓度可高达41.25 g/L,与对照相比,乙醇产量均提高近2倍。该菌株所产的β-葡萄糖苷酶较高的酶活力、耐热性能、乙醇耐受性和同步糖化发酵促进效果,预示着该菌在纤维素乙醇产业化应用中具有广阔的应用前景。     

含疏水基右旋糖酐对α-淀粉酶的稳定作用

用含疏水基团的右旋糖酐可以方便有效地稳定α-淀粉酶,显著地提高其贮存稳定性。实验结果表明,含苄氨基右旋糖酐、钙离子和硼酸盐的α-淀粉酶稀溶液(0.5mg/mL)于室温(25℃～30℃)贮存2个月,酶活力仍保留87％。     

虎杖鞣质的分离纯化及其糖苷酶抑制活性

使用有机溶剂萃取、明胶沉淀及大孔吸附树脂一次层析组合技术,分离纯化了中药虎杖组分鞣质;并研究了虎杖鞣质对-αD-葡萄糖苷酶、蔗糖酶、乳糖酶和α-淀粉酶的抑制活性,以探讨其降血糖机理.     

绿豆酶解工艺的研究

对绿豆固体饮料生产过程中一系列酶解工艺进行了研究．通过实验分别测定了淀粉酶和蛋白酶的活力,并对影响固体饮料质量的酶解反应进行了探讨,确定了酶的最佳添加量,为。一淀粉酶890mg／kg,β-淀粉酶0．4mg/mL,木瓜蛋白酶2．5mg／mL,胰蛋白酶2mg／mL。     

含固定化酶颗粒反应器的动力学特性研究

在连续流动带搅拌的反应器中,突然导入固定化的酶粒子,随着流入反应器的流速不同,存在着两类响应:最小型和衰减型响应.这些响应可由临界Thiele模数决定,当Thiele模数大于临界值时,流出反应器的底物浓度呈衰减性响应;否则,呈最小型响应。决定不同响应的临界速度可由简单的实验方法求出,从而可决定反应速度常数。本文除扼要叙述这种方法的理论推导外,通过对固定化α-葡萄糖淀粉酶的动力学实验,证明随流入反应器流体流速的变化,的确存在两种不同的响应,并可确定临界流速及反应速度常数和Michaelis常数。     

风车草的化学成分

以体积分数为85%的乙醇回流提取风车草（Clinopodium chinensis O.Kuntze var.grandiflorum (Maxim.) Hara.）茎叶, 得提取物, 再经大
孔吸附树脂吸附、 硅胶和ODS柱色谱法分离各化学成分, 并经理化性质和波谱数据分析鉴定它们的化学结构. 共分离得到10个化合物, 分别鉴定为醉鱼草苷Ⅳb(1),  醉鱼草苷Ⅳ(2), 风轮菜皂苷(Ⅺ)(3), 香峰草苷(4), 3β,16β,23,28-四羟基齐墩果烷-11,13(18)-二烯-3-［β-D-吡喃葡萄糖-(1→2)］ ［β-D-吡喃葡萄糖-(1→3)］基-β-D-吡喃夫糖苷(5), 槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-(1→6)-O-β-D-葡萄糖苷(6), 风轮菜皂苷Ⅴ(7), 风轮菜皂苷Ⅲ(8), 风轮菜皂苷Ⅴb(9), 风轮菜皂苷Ⅲb(10). 除化合物1,2,4,5外, 其余化合物均为首次从该植物中分离得到.     

不同温度和pH值对瘤背石磺(Onchidium verruculatum Cuvier)消化酶活性的影响

研究了温度和pH值对瘤背石磺(Onchidium verruculatum Cuvier)肠淀粉酶、肝胰腺淀粉酶和胃淀粉酶以及相应的纤维素酶活性的影响.不同温度和pH值对瘤背石磺消化酶活性的影响显著(P<0.05).当温度在5-75℃时,肠淀粉酶和纤维素酶分别在35℃和30℃时活性较高;肝胰腺淀粉酶和纤维素酶分别在35-45℃和50℃时活性较高;胃淀粉酶活性在25-45℃维持较高水平,随后随温度的升高而下降,纤维素酶活性在50℃时较高.在pH为3.0-8.0范围内,肠淀粉酶和纤维素酶的最适pH值均为6.0;肝胰腺淀粉酶和纤维素酶的最适pH值分别为6.9和5.4;胃淀粉酶和纤维素酶的最适pH值分别为6.5和6.0.在适宜温度和pH条件下,肠淀粉酶、肝胰腺淀粉酶和胃淀粉酶活性均远大于肠纤维素酶、肝胰腺纤维素酶和胃纤维素酶.     

一株α-淀粉酶生产菌的分离鉴定及其产酶条件优化

平板水解圈法从土壤中分离产淀粉酶菌株。通过碘比色法测定产淀粉酶分离菌株的酶活,筛选出一株产酶量较高的菌株,鉴定其种类,并对其产酶条件优化及酶学性质进行研究。通过革兰氏染色、生化鉴定和16SrDNA序列比对鉴定该菌的种类;从pH、温度、碳源、氮源等方面进行产酶条件优化。菌种经16S rDNA PCR序列分析比对,为枯草芽孢杆菌,因此将分离到的菌株命名为Bacillus subtislis-Y9;菌株最佳培养基配方为：淀粉6g,酵母膏13g,氯化钠5g,添加1.0%的吐温于1000mL蒸馏水中;最佳培养条件为：初始pH值为7.5;培养温度为37℃,培养时间36h。在上述培养基和优化培养条件下菌株发酵液的α-淀粉酶酶活达到7.1U/mL,约为出发菌种的5.5倍。酶学研究显示,α-淀粉酶的最适反应温度为40～60℃,反应体系pH值为6.6,并需添加0.5%CaCl2。     

虎奶菇菌核多糖的化学修饰及活性研究

对虎奶菇菌核多糖进行硫酸化、羧甲基化、乙酰化、磷酸化修饰,并对其体外抗氧化活性及对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制率进行了研究.结果表明:羧甲基化和硫酸化修饰提高了虎奶菇菌核多糖的抗氧化活性,其中羧甲基化修饰效果更为显著.乙酰化和磷酸化修饰使羟自由基清除率和还原力有所下降,但超氧阴离子自由基和1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH·)清除率有所增高.修饰后的多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制率和α-淀粉酶的抑制率均有不同程度的提高,其中羧甲基化和硫酸化修饰后提高显著,且羧甲基化优于硫酸化.研究发现采用合适的修饰方法,可以明显提高虎奶菇菌核多糖的抗氧化活性及对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制率.     

对榛子种仁酶活性的测定研究

本文研究了不同的PEG浓度、贮藏方法和激素处理对欧洲榛子种仁可溶性蛋白含量、淀粉酶活性、保护酶活性的影响,结果表明在实验条件下,可溶性蛋白含量随PEG浓度的增加而减少,CAT活性随PEG浓度的增加而提高;10%PEG＋沙藏＋NAA、l0%PEG＋沙藏＋IBA、10%PEG＋冷藏＋IBA、10%PEG＋沙藏＋NAA、30%PEG＋沙藏＋2,4-D、10%PEG＋沙藏＋NAA分别是可溶性蛋白含量、a-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、SOD活性、CAT活性、POD活性的最佳处理组合。