高产新型淀粉酶菌株MS5.1的选育\=及最适产酶条件

从原筛选的产酶菌株芽 孢杆菌 (Bacillus Stearophilus) BS3.232出发, 经亚硝基胍多次诱变、 初筛和复筛后 , 获得了产酶水平明显提高的变异菌株MS5.1, 其产酶水平为原株的 153.8%. 薄层分析证 明, 该酶能催化淀粉的水解和转苷, 产物为异麦芽低聚糖, 包括异麦芽糖、 潘糖、 异 麦芽三糖和异麦芽四糖. 表明MS5.1产生的新型淀粉酶能有效地转化淀粉产生异麦芽低聚糖. 用正交法确定了MS5.1菌株的最适产酶条件： 通气量在60%以上, 55 ℃培养24 h. 实验结果表明, 培养温度是影响产酶水平的最主要因素.     

绿色糖单孢菌麦芽糖α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效分泌表达

【目的】构建高产麦芽糖α-淀粉酶的工程菌株并实现高效分泌表达。【方法】PCR扩增麦芽糖α-淀粉酶基因sva,再与大肠杆菌-枯草芽孢杆菌麦芽糖诱导型穿梭载体pHCMCO4-Pglv连接,构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并转入枯草芽孢杆菌进行表达,对重组酶进行SDS-PAGE分析,然后对重组菌株的生长及发酵条件进行优化。【结果】成功构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并在枯草芽孢杆菌中实现分泌表达,SDS-PAGE分析发现,在55kDa处得到特异性蛋白条带。单因素试验结果显示,重组菌的最适诱导温度为35℃,最适接种量为4%(V/V),最适装液量为30mL。正交实验结果显示,重组菌的最佳发酵条件组合是诱导温度37℃、接种量5%(V/V)、装液量25mL,在此条件下发酵液粗酶活力达到257.3698U/mL。装液量对重组菌的产酶量影响显著。【结论】成功构建能高效分泌表达麦芽糖α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌工程菌株,经发酵条件优化后,重组酶产量显著提高10倍左右。     

分泌载体pPSA18的构建及地衣杆菌淀粉酶在枯草杆菌中的表达和分泌

本文报道利用枯草杆菌噬菌体Spol 的启动子Spac Ⅰ,合成的解淀粉芽胞杆菌信号序列及枯草杆菌质粒PUB 18重组,构建分泌型表达载体并将地衣芽胞杆菌α-淀粉酶基因(缺失启动子及信号序列)引入构建的载体,获得重组质粒pPSA 18.将此质粒转化枯草杆菌QB1130(amy~-)感受态细胞,在含5μg/ml 卡那霉素及1%可溶性淀粉的LB 平板上筛选Km~r 及淀粉酶阳性的转化子.从阳性转化子中提取质粒,经酶切分析后重新转化枯草杆菌QB1130,得到的转化子全部都能向胞外分泌淀粉酶,证明构建的载体能在枯草杆菌中表达和分泌外源基因产物.     

地衣芽孢杆菌1.934培养条件的优化

研究了生物肥功能菌——地衣芽胞杆菌1.934 (Bacillus licheniformis)培养条件对菌体生长量的影响.采用了单因素实验和响应曲面法(RSM)设计实验和分析数据.获得了菌体摇瓶培养的最适条件:培养温度35℃,转速为150r/min,接种量为3.6％,pH为7.5.地衣芽孢杆菌在最适条件下培养约20h,淀粉酶的酶活最高,活力可达12.7U/mL培养液.培养约27h得到最大的菌体收益.     

大肠杆菌嗜盐α-淀粉酶基因的分子改造及其酶学特性

【目的】对大肠杆菌Escherichia coli嗜盐α-淀粉酶基因进行改造,并探索嗜盐α-淀粉酶的嗜盐特性。【方法】从非嗜盐的大肠杆菌JM109中克隆到一个嗜盐α-淀粉酶基因k6并进行重组表达。通过同源建模,确定Na+结合位点上的氨基酸残基,并对相应位点进行定点突变。最后对突变酶的酶学性质进行研究。【结果】相对于野生酶,突变酶更加嗜盐,其最适NaCl浓度由2mol/L增加到3mol/L,最适pH值为7,最适温度为50℃,酶活力为4 831U/mg,提高近4倍。经HPLC检测,突变酶与2%(W/V)可溶性淀粉反应后的产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖的混合物。【结论】嗜盐α-淀粉酶基因k6的嗜盐特性与Na+结合位点具有直接联系。     

PEG胁迫对甘薯不同器官的愈伤组织淀粉酶活性的影响

淀粉酶是水解淀粉的酶类,根据其分解淀粉的不同,可以分为α-淀粉酶和β-淀粉酶,α-淀粉酶可将淀粉水解为葡萄糖,而β-淀粉酶则只能从淀粉的非还原末端将淀粉水解为麦芽糖和限制型糊精,又称淀粉-1,4-麦芽糖苷酶,被广泛应用于饴糖、啤酒和高麦芽糖的生产,大麦、小麦、大豆和甘薯等植物中的β-淀粉酶含量高,中国主要以大麦芽作为β-淀粉酶源,每年需消耗大量粮食来生产β-淀粉酶制剂。     

麦芽糖淀粉酶CDS 1-3在淀粉糖化过程中的作用分析

为探究多糖相互作用对淀粉糖化速率的影响，本研究使用较传统麦芽糖淀粉酶更具支链淀粉水解能力的麦芽糖淀粉酶CDS 1-3，将其与α-淀粉酶及糖化酶协同进行淀粉糖化，并对糖化液进行还原糖测定以及高效液相色谱分析。结果表明：反应到30 min时，CDS 1-3作用效果最明显，相比于Control组，CDS 1-3组糖化液的葡萄糖当量(Dextrose Equivalent,DE)值提高了4.51%。随着反应的进行，DE值提高速率降低。反应到60 min时，DE值提高了1.17%；反应到90 min时，DE值提高了2.12%。高效液相色谱结果显示，在整个反应过程中，CDS 1-3组葡萄糖和麦芽糖的产量始终高于Control组，说明CDS 1-3可有效加快木薯淀粉糖化速率，可应用于淀粉工业中。     

两种α–葡萄糖苷酶的酶学性质及转苷作用

来源于黑曲霉(Aspergillus niger)的不同α–葡萄糖苷酶,其对底物的水解和转苷活性均存在一定差异,影响了它们在实际生产中的应用.以甲醇毕赤酵母重组菌株分别表达的两种α–葡萄糖苷酶Glu-A和Glu-B为研究对象,分析了两种酶的酶学性质,结果表明Glu-A和Glu-B最适作用温度均为50,℃,最适p H分别为5和6.对底物麦芽糖的转苷作用研究表明,产物低聚异麦芽糖中各种糖的种类和比例差别较大,Glu-A作用麦芽糖后的总低聚糖、异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖的生成率分别为51.04%、15.79%、31.41%和4.18%,而Glu-B作用麦芽糖后的总低聚糖、异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖的生成率分别为35.85%、16.71%、4.15%与15.85%.     

嗜盐菌碱性淀粉酶特性研究

碱性嗜盐菌ＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｐＨ－３７１产生的淀粉酶经超滤、硫酸铵沉淀和ＤＥＡＥ－纤维素纯化后，ＳＤＳ－ＰＡＧＥ凝胶电泳为一条带，分子量为２７０００，等电点３．７，最适反应ｐＨ９．０，最适反应温度６５℃．ＮａＣｌ是维持酶活性的必需因子，酶解产物为麦芽糖、麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖     

金色链霉菌代谢与胞外多糖降解消耗耦联效应的研究

以淀粉为主要碳源的金色链霉菌发酵过程中 ,研究了细胞分泌的淀粉酶的淀粉降解产物 .二糖是淀粉酶的主要产物 .发酵过程中 ,胞外淀粉酶的活性同细胞的生长耦合 ,在对数生长期 ,酶活和细胞的笔生长速率达到最大 ,分别为 0 .12g·L- 1 ·min- 1 、2 .4g·L- 1 ·h- 1 .胞外多糖浓度对淀粉酶活力、酶降解产物金霉素合成速度为明显影响     

低温淀粉酶菌株分离及其酶学性质研究

通过淀粉底物平板从南极土壤中分离筛选出一株产淀粉酶的菌株,通过16S rDNA鉴定为氧化节杆菌(Arthrobacter oxydans)菌株.酶学性质表征发现该酶的最适温度为20℃,最适pH为9.0.摇瓶发酵2 d,酶的比酶活为15.7 U/mg.Ca~(2+)和Mg~(2+)对其有激活作用,而Hg~(2+)和Ni~(2+)是该酶的强力抑制剂.同时,该酶不但可以水解直链淀粉,还可以水解支链淀粉,表现出较宽泛的底物选择性.以上结果表明Arthrobacter oxydans产生的淀粉酶符合低温淀粉酶的特性,在食品上有一定的应用前景.     

CW2M3分泌新型淀粉酶的最适条件及酶的应用条件

从原筛选的产酶菌株CW2出发,经多次紫外诱变、初筛和复筛后,获得了变异菌株CW2M3,其产酶水平为原菌株的332.7%,且具有良好的遗传稳定性.薄层层析证明,CW2M3分泌的新型淀粉酶能有效地催化淀粉降解产生异麦芽低聚糖,产物主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖等.用正交法结合薄层层析法确定了各因素对CW2M3产酶水平的影响,结果表明,培养温度是显著因素,CW2M3的最适产酶条件为:用牛肉膏培养基(牛肉膏0.7%、蛋白胨0.7%、 NaCl 0.5%、Ph 7.0)培养,温度40 ℃,时间12 h.用该酶催化淀粉转化为异麦芽低聚糖时,酶促反应时间和温度均是显著影响因素,酶催化淀粉降解的最适条件为:温度65 ℃,酶促反应1.0 h,体系Ph为7.0.     

嗜淀粉瘤胃杆菌细胞膜联新支链淀粉酶的鉴定

位于厌氧菌嗜淀粉瘤胃杆菌细胞膜上的一种膜联淀粉酶不能被高盐溶液提取，但能够被4％Triton X-100溶液提取，当其酶保存在4％Triton溶液中，其酶活性比保存在0．01％Triton溶液中稳定．当用支链为底物时，其酶催化的最终产物是藩糖，所以此种膜联淀粉酶应该是新支链淀粉酶。     

食品添加剂开发重点确定

据有关部门介绍,我国食品添加剂的开发重点是:一、功能性低聚糖:1.异麦芽低聚精,以蔗糖为原料,经酶转化而成,含异麦芽糖类10%,麦芽糖15%～20%,麦芽三糖至七糖60%以上,无糊精.2.寡果糖,寡果糖含量45%～50%.二、麦芽糖醇:以淀粉为原料,通过β-淀粉酶及异淀粉酶的协同作用,制得高麦芽糖浆,再经氢化制得麦芽糖醇.其主要指标为,总精对淀粉转化率80%,总糖中的麦芽糖含量90%,麦芽糖的氢化率99%,固体麦芽糖醇对液体麦芽糖醇的收率80%,产品纯度85%(干基计),符合卫生标准.三、多糖(如灵芝多糖、虫草多糖、热凝胶):以蔗糖或葡萄糖为原料发酵生产热凝胶.其主要经济技术指标为,发酵液产胶量2.0%～2.5%,转化率50%以上,提取收率80%以上.四、不饱和脂肪酸(如r-亚麻酸油、DHA、EPA):采用发酵技术生产r-亚麻酸油,于菌体得率4%～5%,干菌体中油脂含量40%,r-亚麻酸在油脂中的含量为12%.五、谷氨酸提取闭路循环新工艺:采用一个物流主体封闭性的循环圈新工艺,发酵液按批次进入循环圈,先常温结晶得到主产品谷氨酸和结晶母液,母液除菌体(饲料蛋白)后,再浓缩、脱盐,加酸水解过滤,滤液脱色,得到滤饼(腐殖质有机肥)和富含谷氨酸的酸性脱色液,用它调节下一批发酵结晶.物流主体构成一个封闭循环圈,依次无限循环.主要指标为,提取收     

成果转化

生物与医药 低聚异麦芽糖浆 该项目的产品——低聚异麦芽糖浆是当前国际上热门的功能性甜食品配料,是以玉米淀粉原料,应用生物酶工程的耐高温α-淀粉酶、真菌淀粉酶、β-酶,普如兰酶、转苷酶制剂,通过液化、糖化、转苷、净化、浓缩而制得的产品产品经上海市科学技术情报研究所检索,达到国际同类产品先进水平。低聚异麦芽糖浆功能十分明显,对人体的有益菌(双歧杆菌)有增殖作用,可以提高人体的免疫能力,对高血压、高血脂、便秘等有辅助作用。产品深得“杭州娃哈哈集团、上海昂立、广州乐百氏”等用户的青睐。     

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.     

甘薯渣酶解制备高纯度结晶葡萄糖和可溶性膳食纤维的研究

研究了甘薯渣酶解法制备葡萄糖及结晶生产高纯度结晶葡萄糖的工艺.新鲜甘薯渣加入1倍体积的水混匀,加入20 U/g的耐高温α-淀粉酶,90℃下液化60 min,冷却至室温后按300 U/g加入糖化酶,60℃下酶解6 h;酶解液加入1％的大孔树脂吸附除去杂质;糖溶液减压浓缩至葡萄糖质量分数为70％,65℃下加热30 min,...     

补料分批发酵提高耐高温α-淀粉酶发酵活力的研究

对耐高温α-淀粉酶分批发酵与补料分批发酵工艺进行了研究,结果表明,在35t发酵罐生产条件下,初糖淀粉质量浓度为200g/L,当发酵液中还原糖DE值降至25mg/mL以下时,开始3～5L/min流速流加复合营养盐培养基,使发酵液中DE值维持在20～25mg/mL水平,控制总糖质量浓度为245g/L,在最佳补料分批发酵工艺条件下,放罐酶活力为15600U/mL,较分批发酵的9649U/mL提高61.7%,同时每标吨酶耗淀粉量可降低20%.     

CW2M3分泌新型淀粉酶的最适条件及酶的应用条件

从原筛选的产酶菌株CW₂出发， 经多次紫外诱变、 初筛和复筛后， 获得了变异菌株CW₂M₃， 其产酶水平为原菌株的332.7％， 且具有良好的遗传稳定性. 薄层层析证明，CW₂M₃分泌的新型淀粉酶能有效地催化淀粉降解产生异麦芽低聚糖， 产物主要包括异麦芽糖、 潘糖、 异麦芽三糖等. 用正交法结合薄层层析法确定了各因素对CW₂M₃产酶水平的影响， 结果表明， 培养温度是显著因素，CW₂M₃的最适产酶条件为： 用牛肉膏培养基（牛肉膏0.7%、 蛋白胨0.7%、 NaCl 0.5%、 pH 7.0）培养， 温度40 ℃， 时间12　h. 用该酶催化淀粉转化为异麦芽低聚糖时， 酶促反应时间和温度均是显著影响因素， 酶催化淀粉降解的最适条件为: 温度65 ℃， 酶促反应1.0　h， 体系pH为7.0.     

菊芋的酶降解及其综合利用

菊芋富含菊粉,菊粉经菊粉酶一步酶解,可生产高果糖浆．报道了菊芋发酵生产菊粉酶、高果糖浆、酒精等研究结果,国内外研究进展以及酶解产物的综合利用．经诱变选育出的高产突变株ＡＬ１５４ 菊粉酶的活力达１４６ ．３ μ／ｍＬ,比出发株提高近３ 倍,菊粉酶酶解菊芋提取液的最适工艺条件为：ｐＨ５ ．０ ,６０ ℃,底物总糖浓度１０％ ～２０ ％ ,酶用量３ ．０ μ／ｇ菊糖,酶解时间１０ ｈ ,底物降解率达９７ ．２ ％ ,酶解产物中果糖占总糖的８６ ．１ ％ ．