酶水解菊芋糖浆发酵生产琥珀酸的初步研究

用产菊粉酶的一株黑曲霉菌株进行产酶发酵条件和水解条件研究,在30℃,pH 6.0,摇床转速200 r/min,发酵时间为3 d的最适产酶条件下,酶活可以达到45.9 U/mL.以总糖含量为85.2 g/L的菊芋粉为初始底物,最适酶水解条件为温度50℃,加黑曲霉培养液的量为10%(v/v),水解12 h后,水解率达到99.6%.用此酶解液在5 L搅拌发酵罐中进行琥珀酸发酵,初始还原糖浓度53.5 g/L,36 h发酵产琥珀酸43.8 g/L,琥珀酸产率0.83 g/g,糖利用率99.0%,琥珀酸生产强度1.22 g/(L·h).     

马克斯克鲁维酵母菌菊粉酶的异源表达及低聚果糖制备工艺优化

【目的】低聚果糖是新型的食品和保健品原料,具有广阔的市场需求。以菊粉酶水解菊粉制备低聚果糖的酶法工艺是先进的绿色制造。本研究旨在获得高产的菊粉酶菌株及以菊粉为原料酶法制备低聚果糖的优化工艺。【方法】采用基因工程手段克隆马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)的菊粉酶基因,实现其在毕赤酵母中的高效表达;测定菊粉酶在不同p H、温度、金属离子和底物浓度等条件下的酶活变化趋势,获得最佳的反应参数;通过高效液相色谱法检测水解产物,获得不同酶量水解产物各组分分布。【结果】菊粉酶工程菌株在10 L发酵罐中的产菊粉酶活达1 570 U/m L、蛋白质含量为2.75 g/L发酵液;菊粉酶最适反应参数为:在体积为1 L的反应体系中,p H 5.0、反应温度50°C、含0.2 mmol/L Mg2+以及菊粉浓度为8%。在该条件下,酶量为10 U时菊粉被完全水解。水解产物中单糖和二糖含量仅为9.25%,而低聚果糖(C3-C8)含量为90.75%,且C3-C5低聚果糖含量高达72.92%。【结论】克隆了K.marxianus菊粉酶基因并实现了高效表达,获得了水解菊粉制备低聚果糖的最佳工艺条件。为菊粉酶的大量生产及低聚果糖的酶法制备奠定了良好的基础。     

内切菊粉酶在大肠杆菌中的高效表达

内切菊粉酶可以有效地水解菊粉得到低聚果糖(IOS),低聚果糖是一种水溶性膳食纤维,应用广泛。为了实现内切菊粉酶的高效表达,通过无花果曲霉中的inu2基因,成功在大肠杆菌中重组表达。为提高表达水平,通过使用pel B和omp C代替本身的信号肽序列,来研究不同的信号肽对菊粉内切酶表达的影响。此外,还通过正交试验的方法优化了IOS的催化条件。研究结果表明,用pel B代替本身的信号肽的E.coli INU2-A3的酶活最高,达到75.22 U/mg。在菊粉为150 g/L,纯化的菊粉内切酶为5 U/g菊粉,55℃,p H 4.6,反应24 h时,低聚果糖的收率达到了94.41%,主要的水解产物为DP3-DP7。     

一株木霉产生菊粉酶的研究*

从土壤中分离到一株木霉(Trichoderma sp.)Fx-1,能产生较高活性的菊粉酶(Inulinase)。该酶能被菊粉(Inulin)诱导,而不被蔗糖、棉子糖、纤维素、葡萄糖或果糖诱导,在适宜的培养条件下,酶活性可达64u/ml。5%的菊粉在pH5,0、温度50℃条件下,12小时内几乎100%被该酶所水解。酶解总糖中,果糖占92.3%,葡萄糖占5.8%。酶在60℃下保温10分钟,其活性不变。     

一步法发酵菊芋产乙醇菌种的筛选及产酶条件、酶学性质的研究

从腐烂的菊芋及实验室保存的菌种中,选育到一株发酵菊芋产乙醇的菌株克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus Y1。利用正交实验法对克鲁维酵母产菊粉酶的培养基组成及培养条件进行优化,确定培养基组成（g/L）为：菊粉40,酵母粉4,蛋白胨4,尿素1;初始pH5．0,温度30℃,150r／min条件下培养达到最佳产酶效果（57U／mL）。该菌株所产菊粉酶的性质测定结果表明：以菊粉为底物,该菊粉酶最适反应温度为55℃,在60℃以下稳定性很好,高于60℃时酶迅速失活;最适pH为5．0,pH4．6—5．2范围内酶稳定性很好;该酶属于外切型菊粉酶,体积分数为8％的乙醇对酶活力基本没有影响。     

白蜡虫卵蛋白酶解工艺的研究

本项目对白蜡虫(Ericerus pela)卵蛋白的酶解工艺进行了研究。通过正交试验确定木瓜蛋白酶为适宜的水解用酶,最佳用量为1.5%;酶解条件为酶解温度50℃,酶解pH值9.0,酶解时间24 h,原料与水比例为1∶20;试验结果还表明原料在酶解前经过预处理,蛋白水解率可提高20.7%,预处理条件为原料在20倍的1 mol/L盐酸溶液中,80℃恒温加热30 min;在确定的最佳条件下对白蜡虫卵进行预处理和酶解,蛋白水解率可达58.4%。     

一株木霉产生菊粉酶的研究

从土壤中分离到一株木霉(Trichoderma sp.)Fx-1,能产生较高活性的菊粉酶(Inulinase)。该酶能被菊粉(Inulin)诱导,而不被蔗糖、棉子糖、纤维素、葡萄糖或果糖诱导,在适宜的培养条件下,酶活性可达64u/ml。5%的菊粉在pH5,0、温度50℃条件下,12小时内几乎100%被该酶所水解。酶解总糖中,果糖占92.3%,葡萄糖占5.8%。酶在60℃下保温10分钟,其活性不变。     

D201—GM大孔树脂吸附交联固定菊粉酶的研究

克鲁维酵母Ｙ－８５产生的胞内菊粉酶,以Ｄ２０１－ＧＭ大孔径阴离子交换树脂吸附交联法固定化,其制备固定化酶（ＩＥ）的适宜条件：树脂吸附酶时ｐＨ６．５、温度３０℃、时间３ｈ;交联时戊二醛浓度０．０３％、温度４℃、时间３ｈ。上述条件下制得ＩＥ的活性产率可达６２％,水解菊粉底物的最适温度５５℃,对热的稳定性和贮存稳定性均有明显提高,用ＩＥ填充床反应器连续降解菊粉抽提液（总糖４．５％）的实验结果表明,进料空     

酵母属间融合菌株F27山梨醇发酵适宜条件的研究

报道了酵母属间隔合菌体F27利用菊粉进行山梨醇发酵适宜条件的研究结果。其适用的发酵培养组成为（％）;菊粉（以总糖计）,10;酵母膏,2．5;葡萄糖,1．0;MnSO4,0.1。适宜的发酵条件为：培养基初始PH5－6,接种量10％（V／V）,温度35℃,该菌株经摇瓶发酵72h后,山梨醇产量可达4．87g/100mL。     

内切酶法制取菊苣低聚果糖工艺条件的研究

目的:利用毕赤嗜甲醇酵母表达的重组黑曲霉菊粉内切酶,从菊苣菊粉中制取低聚果糖。方法:用重组黑曲霉菊粉内切酶酶解水提菊粉,用薄层色谱、离子色谱分析酶解产物,研究酶解条件,分析产物组成。结果与结论:菊粉浓度为20～160g/L、酶浓度为12U/g菊粉时,低聚果糖的最大产率逐渐升高然后下降;在接近最大溶解度200g/L时,菊粉寡糖最大产率为62.0%,最大产率与酶的用量无关,但提高酶的浓度可以缩短达到最大产率的时间。pH5.5、50℃、菊粉浓度为40g/L、酶用量为12U/g菊粉时,可达到最大产率64.6%;酶解的产物主要为GF2到GF10的菊粉寡糖。