响应面法优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的研究

为获得黑曲霉Aspergillus niger M85菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,本文采用响应面法对该菌株产β-葡萄糖苷酶关键发酵过程参数进行优化。Plackett - Burman试验结果表明,麸皮和MgSO4?7H2O的浓度对产酶结果影响显著。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,得到麸皮浓度为17 g/L,MgSO4?7H2O浓度为8 g/L,结合中心组合实验及响应面法分析建立了以β-葡萄糖苷酶酶活力为响应值的二次回归方程模型：Y=-19.1057+0.4526X2+ 3.8260X5-0.02775X2X5- 6.3569×10-3X22-0.2085X52 。对方程求极值点得到优化的发酵过程参数：麸皮浓度为18.345 g/L,MgSO4?7H2O浓度为7.963 g/L。在优化后的发酵条件下培养4天,菌株产β-葡萄糖苷酶活力可达0.2640 U/mL,比优化前提高了61.97%。预测模型可靠性高,可应用于β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化。产酶进程结果表明：发酵5天后β-葡萄糖苷酶活力可达到最高值0.3334 U/mL,还原糖浓度仅为0.49g/L。     

固定化β-葡萄糖苷酶的酶学性质

以壳聚糖微球为载体构建了固定化β-葡萄糖苷酶,研究了固定化和游离β-葡萄糖苷酶的酶学性质.结果表明:固定化和游离β-葡萄糖苷酶的最适pH均为4.5;固定化β-葡萄糖苷酶的最适温度为60℃,比游离酶低5℃;固定化β-葡萄糖苷酶的pH稳定性和贮存稳定性明显高于游离酶,但热稳定性略低于游离酶;固定化和游离β-葡萄糖苷酶的表观米氏常数和米氏常数分别为0.52 mmol/L和2.4 mmol/L;固定化β-葡萄糖苷酶重复分批酶解10 g/L的纤维二糖,其操作半衰期为31 d左右.     

壳聚糖固定化β-葡萄糖苷酶酶学性质研究

采用交联吸附法将β-葡萄糖苷酶固定在壳聚糖上,方法简便易行.固定化酶的最适反应温度为50℃,相比于游离酶上升了10℃,且固定化酶提高了游离酶的热稳定性.固定化酶最适pH值为6.0,与游离酶相比上升了1.0,更耐碱.固定化酶对化学试剂稳定性增强,贮藏稳定性有显著提高.固定化酶优化了游离酶的部分酶学性质,具有一定应用价值.     

两种不同方法固定化β-葡萄糖苷酶的研究

以自制的壳聚糖微球为载体,戊二醛为交联剂,考察了壳聚糖浓度对微球制备的影响,并采用吸附-交联法和交联-吸附法两种方法对β-葡萄糖苷酶固定化进行了研究.结果表明:(1)当壳聚糖:2％乙酸溶液=1∶20(w/w)时,最适合制球,成球粒径平均约为1.5mm.(2)采用交联-吸附法时固定率为43％,储存5天后剩余酶活力为67％,10天后剩余酶活力为52％,采用吸附-交联法时固定率为32％,储存5天后剩余酶活力为60％,10天后剩余酶活力为43％.因此,优化的固定化β-葡萄糖苷酶的方法为交联-吸附法.     

海藻酸钠固定化β-葡萄糖苷酶的制备及其性质研究

在活性炭、明胶等8种固定化载体筛选的基础上研究了以海藻酸钠为载体,戊二醛为交联剂固定化β-葡萄糖苷酶的条件,并对固定化酶的酶学性质及其在催化制备大豆异黄酮活性苷元染料木素中的应用进行了研究。β-葡萄糖苷酶在0.20%戊二醛溶液中交联2 h后再与20 g/L海藻酸钠混合,然后逐滴加到4 g/LCaCl2溶液中,固化1 h后过滤、洗涤得固定化β-葡萄糖苷酶,固定化酶的酶活回收率为83.67%。固定化酶的最适温度、热稳定性、pH值稳定性以及与底物的亲和力都有所提高,最适pH值基本不变。该固定化酶重复使用6次后其活力仍保持90.94%,染料木苷转化率达60.02%。     

重组毕赤酵母生产β-葡萄糖苷酶发酵条件优化及固定化研究

为了实现绿色木霉菌Trichoderma viride来源的β-葡萄糖苷酶在重组毕赤酵母中的高效表达,对重组菌P.pastoris KM71/pPIC9K-bgl1/pPICZ A-pdi进行3.6L罐发酵培养条件优化。结果表明,当诱导温度28℃,初始诱导菌体浓度50g/L,诱导阶段甲醇体积分数1.0%时,酶活力最高,能达到1452U/mL。同时以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,采用吸附交联法对β-葡萄糖苷酶进行固定化。结果表明,当壳聚糖质量浓度0.03g/mL,戊二醛质量浓度0.008g/mL,游离酶添加量400U/g(1g壳聚糖微球加酶量为400U),固定化吸附时间20h时,固定化酶酶活回收率最高,达到65.4%。以800g/L葡萄糖为底物,优化的转化条件下连续转化6次,低聚龙胆糖产率仍达到15.2%,显示出该固定化酶具有较好的持续利用性及较高的低聚龙胆糖生产能力。     

β-葡萄糖苷酶研究进展

综述了β-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.21）的分布、分类、理化性质、催化反应机制、活性测定方法、固定化及应用的国内外研究现状,并分别在其催化反应机制、活性测定方法、固定化和应用等4个方面提出了目前研究急待解决的问题,指出了解决目前存在问题的途径及研究趋势。     

微球形固定化α-葡萄糖苷酶的制备

将粉末状壳聚糖制备成微球形多孔载体 ,采用吸附 -交联的方法将TGL固定化 .研究表明 ,制备微球形多孔壳聚糖载体的关键取决于壳聚糖原料的分子量分布、壳聚糖的稀酸溶液浓度以及凝结液的组成等因素 ;当壳聚糖的相对分子质量为 3.0× 10 5左右 ,壳聚糖溶液浓度为 2 .5% ,凝结液组成为 2mol/LNaOH∶4 0 %甲醛 =3∶2 (体积比 )或2mol/LNaOH∶甲醇 =3∶1(体积比 )时 ,可制得微球形多孔壳聚糖载体 .最佳固定化条件研究表明 ,对于脱乙酰度为 88%的壳聚糖载体 ,加酶量为 3× 10 5Unit/g时 ,在 pH 6.0条件下 ,室温吸附 8h ,然后用 2 .0 %的戊二醛在 4 5℃交联 9h ,可得到固定化酶的活力为2 .34 2× 10 5Unit/g ,酶活力回收率为 78.1% ,并具有较好的强度 .     

β-葡萄糖苷酶高产菌株的筛选及产酶条件优化

利用栀子苷培养基快速筛选β-葡萄糖苷酶产生菌,其中草酸青霉产酶水平较高.通过单因素实验、均匀设计及回归分析优化了发酵培养基配比和摇瓶产酶最佳条件:麸皮4%,牛肉膏0.2%,NaCl 0.1%,CuSO40.08%,EDTA 0.2%,KH2PO4 0.2%,初始pH 7.0,装液量20 mL/250 mL,温度30℃.发酵液上清中的酶活由最初的16.80 U/mL提高到52.18 U/mL.     

β-葡萄糖苷酶生物转化刺梨槲皮素糖苷的工艺优化

以不同来源的β-葡萄糖苷酶水解刺梨槲皮素-3-O-芸香糖苷、槲皮素-3-O-鼠李糖苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷,探讨提高刺梨黄酮苷元释放能力的生物转化途径。以槲皮素含量与糖苷转化率为指标,采用高效液相色谱法对来源于嗜酸乳杆菌、木霉和杏仁的β-葡萄糖苷酶水解3种槲皮素糖苷的转化率及槲皮素含量进行动态监测,以酶解时间、酶解pH值、酶解温度和酶用量(酶与底物质量比)为单因素,考察各因素参数独立变化对指标的影响,再以Box-Behnken 方法研究各因素及其交互作用对转化率的影响,优化工艺条件。杏仁β-葡萄糖苷酶水解3种糖苷转化所得槲皮素含量最高,对不同底物的转化率由高到低依次为槲皮素-3-O-葡萄糖苷(74.10%)、槲皮素-3-O-芸香糖苷(64.30%)、槲皮素-3-O-鼠李糖苷(31.80%)。杏仁β-葡萄糖苷酶优化水解工艺条件为酶解时间28.90min,酶解pH值4.9,酶解温度52℃,酶用量0.08%。此条件下得到槲皮素-3-O-芸香糖苷转化率71.48%,槲皮素-3-O-鼠李糖苷转化率36.32%,槲皮素-3-O-葡萄糖苷转化率77.86%。     

β-葡萄糖苷酶高产菌株筛选

以黑曲霉为出发菌株,经紫外线-氯化锂诱变得13株长势良好的单菌落。通过水解水杨苷产还原糖方法测定这13株菌固态发酵产β-葡萄糖苷酶活力,结果表明,IK-7产酶活最高,可达118.95 U/mL,比原始菌株提高了将近6倍。     

固定化α_葡萄糖苷酶的性质研究

研究了以微球形壳聚糖为载体采用吸附－交联法制备的固定化α-葡萄糖苷酶（简称“ITGL”）的理化特性。结果表明,ITGL的最适pH值为4．5,游离酶（简称“TGL”）的最适pH值为5．0;ITGL的最适温度达到70℃,比TGL的提高5℃,并且ITGL的最适作用温度范围显著变宽,在40－70℃范围内活力较为稳定;ITGL的酸碱稳定性、热稳定性和贮存稳定性均比TGL有较大提高;TGL和ITGL均对高离子强度和脲不稳定;低浓度的Ca^2 和Mg^2 对TGL和ITGL的活力均有增强作用,而Fe^2 、Ag^2 、Cu^2 、Hg^2 对TGL和ITGL的活力均有明显的抑制作用;ITGL的操作半衰期可达24d;以麦芽糖为底物时,ITGL的反应动力学参数无显著变化。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的分离

以黑曲霉基因组DNA、mRNA为模板,利用种属相似性设计了一对引物,采用PCR与RT-PCR技术得到β-葡萄糖苷酶基因的DNA和cDNA全序列.测序表明:克隆得到的DNA序列全长2 924 bp,cDNA序列全长2 583 bp,编码860个氨基酸.编码序列推导的蛋白质序列相似性分析显示:完整蛋白质序列同源性高达97%～99%.该研究为β-葡萄糖苷酶基因的遗传转化及应用 奠定了基础.     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶菌株的筛选

采用牛津杯平板透明圈法对研究室保藏的17株黑曲霉菌株进行了β-葡萄糖苷酶产生菌初筛,得到5株透明圈相对明显的菌株,经固态发酵产酶复筛及相关纤维素酶活力的检测,选出一株β-葡萄糖苷酶酶活力高、且纤维素酶活力也较高的菌株niger-2,其β-葡萄糖苷酶酶活力为78.75 U/g、纤维素酶(CMC)活力为312.15 U/g...     

蝾螺β-葡萄糖苷酶性质的初步研究

以海洋蝾螺(TurboPetholatusLinnaeus)内脏为原料,经匀浆、缓冲液抽提、硫酸铵沉淀初步抽提,再经DEAE cellulose(DE 32)、SephadexG 200等柱层析纯化,获得较纯的β 葡萄糖苷酶.本文对β 葡萄糖苷酶的基本性质进行初步研究,结果表明:β 葡萄糖苷酶催化底物pNP G水解的最适pH及最适温度分别为pH5.5和45℃.β 葡萄糖苷酶在pH为4.5～6.5之间稳定.温度30℃以上则逐渐失活.其反应Km为0.076mmol/L(37℃).活化能Ea为15.4kJ/mol.金属离子对酶的作用表明,Cu2 ,Hg2 ,Pb2 有强烈的抑制作用,Fe3 ,Cd2 ,Zn2 浓度小于1.0mmol/L时,抑制较弱,但在浓度大于1.0mmol/L时,抑制明显;Mn2 ,Ca2 在低浓度下对酶活力无明显影响,但在高浓度条件下有较强抑制作用,Mg2 略有激活效应.     

耐热α-葡萄糖苷酶的诱导条件及重组酶的固定化

以构建重组菌(JM109/pBV-220-GLZ)作为耐热α-葡萄糖苷酶的生产菌株,研究了诱导温度、诱导时间以及重组菌生长的不同阶段对重组菌生产耐热α-葡萄糖苷酶的影响,并对诱导表达的重组酶进行了固定化研究。结果表明,最佳的诱导条件是:诱导温度为40℃,诱导时间为14 h,在重组菌D(600)为2.0时诱导的酶活最高。适宜的固定化条件为:海藻酸钠20 g/L,CaCl220 g/L,硬化时间2 h,前交联剂戊二醛的质量分数为1.0%,该条件下的酶回收率高达81%。制备的固定化酶有较好的储存稳定性和操作稳定性,重复操作15次后,酶活为初始酶活的75%。     

福寿螺β-葡萄糖苷酶催化功能基团

应用化学修饰法研究福寿螺β－葡萄糖苷酶活性功能基团的性质．用５，５′－二硫代双（２－硝基苯甲酸）和对－氯汞苯甲酸为修饰剂修饰酶分子中的巯基，酶活力基本不受影响，说明该酶不是“巯基酶”．用Ｎ－溴代琥珀酰亚胺在ｐＨ６．０下修饰酶后，可使酶活力完全丧失，被修饰后的酶分子在２７８ｎｍ处的紫外吸收峰逐渐下降至完全消失，３３８ｎｍ处的荧光发射峰也逐渐下降至完全淬灭，说明色氨酸残基是酶活性必需基团之一．用碳二亚胺、溴代乙酸或甲醛修饰酶，可以使酶活力完全丧失，说明羧基、组氨酸的咪唑基及赖氨酸的氨基也与酶活性有密切的关系．用乙酰丙酮、苯甲磺酰氟修饰酶，酶活力不受影响，表明精氨酸残基和羟基与酶活性无关．     

β-葡萄糖苷酶促进纤维素降解的应用

为了提高纤维素酶的作用效率，降低薯蓣皂苷元提取过程中纤维素带来的传质阻力，从而提高薯蓣皂苷元产率，在酶解的预处理过程中对糖液进行分离并添加β-葡萄糖苷酶分解体系中的纤维二糖．通过对不同预处理方式进行比较，考察了β-葡萄糖苷酶在纤维素降解过程中的作用，分析了纤维素酶的作用机制和抑制机理，认为葡萄糖和纤维二糖对纤维素酶的抑制作用不可忽略利用实验结论对酶催化提取薯蓣皂苷元的工艺进行改进，使产率提高了29．3％．     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶的纯化与性质

用硫酸铵分级沉淀,凝胶过滤色谱,离子交换色谱等分离技术,对黑曲霉(Asper gillusniger)β-葡萄糖甙酶进行分离纯化,共得到4种酶组分(Ⅰ-la、Ⅰ-b、Ⅰ-lc、Ⅲb),经凝胶电泳鉴定均为单一带,Ⅰ-la、Ⅰ-lb、Ⅰ-lc、Ⅲb的最适pH分别为5.0、5.5、5.0、5.5,均在pH2.0～7.0之间稳定,最适温度分别为65、55、60、50℃;保温1h时的半失活温度t(1/2)分别为68、58、61、52℃,SDS-凝胶电泳法测得Ⅰ-la、Ⅰ-lb、Ⅰ-lc、Ⅲb的分子量分别为77000、67000、73000、43000,聚丙烯酰胺等电聚焦法测得四者的等电点分别为6.0、5.7、5.2和4.4.在所测定的化学试剂中,Ag~+、Hg~(2+)和Cu~(2+)对这4个酶组分均有较强的抑制作用,EDTA、SDS和脲对酶各组分也有明显的抑制作用。