芽孢杆菌WS-3L淀粉酶的纯化和特性的研究

芽孢杆菌WS-3L产生的α-淀粉酶AmyL经过多步纯化,酶的回收率为15.5%,比活提高了345倍.该淀粉酶能够有效水解淀粉生成麦芽寡糖.酶的最适反应温度为45℃,最适反应pH为6.5,在pH 7.0～8.0,40℃以下酶活较稳定;离子Cu2 、NH4 、Ag 、Hg 和EDTA、SDS对酶活力有显著抑制作用,而其他一些常见金属离子如Na 、K 则对酶活影响不大.AmyL对可溶性淀粉、直链淀粉、支链淀粉的Km值和Vmax分别为2.81 mg/mL、8.37 mg/mL、1.80 mg/mL和11.67 μmol/(min·mL)、10.00μmol/(min·mL)、13.33 μmol/(min·mL),表明支链淀粉是该酶的理想水解底物.玉米淀粉对AmyL有很高的吸附率,预示这可以作为酶快速固定的一个简易方法应用到实际生产中.     

芽孢杆菌WS-3L淀粉酶的纯化和特性的研究

芽孢杆菌WS-3L产生的a-淀粉酶AmyL经过多步纯化, 酶的回收率为15.5%, 比活提高了345倍。该淀粉酶能够有效水解淀粉生成麦芽寡糖。酶的最适反应温度为45℃, 最适反应pH为6.5, 在pH 7.0~8.0, 40℃以下酶活较稳定; 离子Cu2+、NH4+、Ag+、Hg+ 和EDTA、SDS对酶活力有显著抑制作用, 而其他一些常见金属离子如Na+、K+则对酶活影响不大。AmyL对可溶性淀粉、直链淀粉、支链淀粉的Km值和Vmax分别为2.81 mg/mL、8.37 mg/mL、1.80 mg/mL和11.67 mmol/（min·mL）、10.00mmol/（min·mL）、13.33 mmol/（min·mL）, 表明支链淀粉是该酶的理想水解底物。玉米淀粉对AmyL有很高的吸附率, 预示这可以作为酶快速固定的一个简易方法应用到实际生产中。     

复合淀粉酶酶解生淀粉机理探讨

以生土豆淀粉为原料,考察了复合生淀粉酶水解机制。发现单个糖化酶的酶解遵循Michaelis-Menten机制,而α-淀粉酶的酶解不遵循Michaelis-Menten机制;水解过程中复合酶酶解产物d[G]／dt的变化说明α-淀粉酶能很好地协同糖化酶水解生淀粉,其效果不仅仅是两者的简单相加。     

淀粉类酶在烟叶中降解条件的研究

采用酶解的方法,在一定条件下向烟叶中施加一定量的α-淀粉酶的糖化酶,使烟叶中的淀粉降解为水溶性糖。实验得出α-淀酶粉／糖化酶的最佳用量分别为8（u/g)/80(u/g),可降解烟叶中的淀粉80％,烟叶中水溶性糖增加21．4％左右。最佳作用条件为：烟叶水分25％,酶的作用时间6h,作用温度30度,且在真空破膜条件下,效果更明显。     

细菌纤维素酶的酶学性质研究

对纤维素酶各组分的酶学性质进行研究,是提高生物法利用纤维素效率的关键。本研究以实验室筛选得到的产纤维素酶细菌为出发菌株,对其发酵粗酶液的纤维素酶酶学性质进行研究。以羧甲基纤维素钠为底物,所测内切葡聚糖苷酶活力为15.4 IU/ml,酶促动力学常数Km和Vmax分别为0.67 mg/ml和0.62 mg(ml·min)-1,以微晶纤维素为底物,其外切葡聚糖苷酶活力为29.9 IU/ml,酶促动力学常数Km和Vmax分别为0.95 mg/ml和0.38mg(ml·min)-1。两种酶的最适反应温度与p H相同,分别为55℃和p H7.2。     

碱液湿磨预处理稻草的酶解性能

预处理是提高酶法木质纤维素糖化效率的重要加工过程.本论文对稻草进行碱液湿磨预处理和酶解,探讨了预处理碱液浓度对稻草的成分、结构和酶解的影响,同时利用米氏方程对稻草酶解反应进行动力学分析,求出了米氏常数Km 和最大反应速率rmax.实验结果表明,碱液湿磨预处理明显改善了稻草的酶解性能.未处理稻草酶解的还原糖收率为13.4%、Km 为66.8 mg/mL、rmax 为312.5μmol/(min · mL).采用1%NaOH 溶液对稻草进行预处理1h 后,还原糖收率提高到41.4%,Km 减小到15.9 mg/mL, rmax 提高到666.7μmol/(min · mL).预处理过程中木质素去除、纤维素晶体结构消除、底物可及度增加是酶解中还原糖收率和反应速率上升的主要原因.     

黑曲霉突变株葡萄糖淀粉酶的底物特异性

黑曲霉(Aspergillus niger)突变株T-21葡萄糖淀粉酶(GAI)仅能水解多种淀粉及麦芽低聚糖生成唯一产物β-葡萄糖,其水解麦芽糖及麦芽三糖的速度分别为200和570mg葡萄糖·h^(-1)·mg^(-1).GAI水解α-1,4键的速度比水解α-1.6键快100多倍.除了马铃薯淀粉外,对其它淀粉及麦芽低聚糖几乎都能100%地水解,但不能水解环状糊精,其水解各麦芽低聚糖的最先产物都比原底物少一个葡萄糖单位,说明GAI为一外切型淀粉酶.GAI对麦芽糖、麦芽三糖、可溶性淀粉、糯米淀粉、糊精及糖原的Km值分别1.92mmol/L、0.38mmol/L、0.053%、0.045%、0.059%、及0.076%,V_(max)分别为590、1370、1270、1520、1120和1220mg葡萄糖·h^(-1)·mg^(-1).D-葡萄糖酸-δ-内酯及麦芽糖醇对此酶分别具有反竞争性抑制和混合性抑制.     

红曲霉葡萄糖淀粉酶的底物特异性

红曲霉（Monascus sp.）As 3.3491的葡萄糖淀粉酶具有多型性,其中的两个主要组分 E3和 E4得到了凝胶电泳均一的样品。比较了它们的底物特异性,同时与粗酶液和未分纯的 E3+4作了比较。从酶对底物的分解限度来看,粗酶液能100%的分解可溶性淀粉、直链淀粉、支链淀粉、糖原、玉米淀粉、马铃薯淀粉、麦芽糖和麦芽三糖,也能分解茁霉多糖（Pullulan）（35.8%）,潘糖（Panose6-α-葡糖基麦芽糖）（27.3%）、异麦芽糖（9.6%）、右旋糖酐（5%）、龙胆二糖（1.9%）。纯北的 E3和 E4仅能100%地分解糖原,麦芽糖和麦芽三糖,对其他底物的分解限度则有不同程度的降低,E3,E4和 E3+4之间没有明显差别,可以看出粗酶液中有能分解α-1,6-糖苷键的酶存在。各种酶样品均不能分解环状糊精（α,β和γ）,纤维二糖、龙胆二糖和（?）糖。比较了各种酶样品对不同底物包括不同平均链长的糊精的反应初速度,在用同样的百分浓度下,对麦芽糖、麦芽三糖、支链淀粉,可溶性淀粉等的反应初速度高,而对直链淀粉的反应初速度要低得多,这与它没有分枝,非还原性末端较少有关。对不同平均链长的小分子糊精的反应初速度随着链长的增加而增加。而对异麦芽糖的水解速度仅相当于麦芽糖的1%左右,E3,E4和 E3+4之间无明显的差别。用麦芽糖和可溶性淀粉为底物,比较了 E3和 E4的 Km 值和 Vmax值。两种酶对麦芽糖的Km 值均为1.38×10-1（%）,对于可溶性淀粉的 Km 值均为1.05（%）,Vmax也基本相同。E3和 E4对可溶性淀粉的水解产物均为β-葡萄糖,两种酶均能催化葡萄糖合成少量寡糖。     

来源于Laceyella sp.的α-淀粉酶基因克隆、重组表达及酶学性质研究

从土壤中筛选产淀粉酶菌株,对其淀粉酶基因进行克隆及异源表达,分析其酶学性质。采用固体淀粉筛选培养基,从安阳面粉厂附近土壤里分离得到一株产淀粉酶的菌株Laceyella sp.,编号为MF-8-1。然后利用同源克隆的方法得到淀粉酶编码基因AmyL。将AmyL与表达载体pET-22b(+)连接构建pET-22b-AmyL重组质粒,并转化至E.coli BL21(DE3)中进行表达。最后对重组酶进行分离纯化以及酶学性质测定。AmyL在E.coli中成功表达,重组酶AmyL分子量为55 kD,最适反应温度为45℃,最适pH值为6.0。在温度低于60℃时,有较好的温度稳定性;在pH 6.0-10.0内较稳定。酶的动力学研究表明,该酶的比活、Km和Vmax分别为185.39 U/mg、0.95 mg/mL、343.12μmol/(min·mg)。结果表明,AmyL在中温碱性条件下具有高活性且保持稳定,在洗涤剂、纺织、造纸等行业具有潜在的应用价值。     

“pH对α-淀粉酶活性影响”之实验设计优化

以α-淀粉酶为研究对象,通过寻找合适的p H条件,以及调整酶与底物用量、反应温度来优化"p H对α-淀粉酶活性影响"的实验设计。优化后的实验方案为:3%可溶性淀粉与0.1%α-淀粉酶各1 m L,25℃下反应5 min;p H值分别为1、2、3的HCl溶液和p H值为12的Na OH溶液可分别作为影响α-淀粉酶活性的酸、碱性条件。     

绿色木霉MJ1产内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

利用KTAUPC-900快速蛋白液相色谱系统(FPLC)从绿色木霉MJ1固体发酵产物中分离纯化出内切β-葡聚糖苷酶。分离纯化后酶的比活力提高了28·6倍,回收率为19·7%。SDS-PAGE后经BIO-RAD凝胶成像系统分析该内切酶的分子量为64·7kD。酶学试验研究表明:该酶的最适反应温度53℃,最适pH为4·2,Lineweaver-Burk法求得动力学参数,Km和Vmax分别为1·230×10-2g/mL、2·396×10-2mg/(mL·min)。并确定了FPLC层析缓冲液的离子强度为2·2mmol/L时分离效果达到最佳。     

一株曲霉的一种中温糖化酶的纯化及其部分酶学特性

本研究从广西花坪自然保护区采集的土壤中筛选获得了一株产糖化酶丝状真菌菌株57-45,通过形态学观察和真菌内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列比对分析,将其初步鉴定为曲霉属(Aspergillus sp.)的一个种。纯化真菌57-45所产的一种胞外糖化酶经过硫酸铵分级沉淀、疏水层析和阴离子交换层析三步蛋白质纯化步骤,得到在SDS-PAGE上约60kD的单一蛋白质条带,薄层层析分析表明该纯化的蛋白质水解可溶性淀粉的产物只有葡萄糖,证明该纯化的蛋白质为糖化酶。纯化的糖化酶Km值为1.9mg/mL,Vmax为4148μmol/(min·mg),最适作用pH5.5,最适作用温度50℃,在同步糖化发酵中有应用的潜力。金属离子Fe3+、Zn2+、Cu2+对酶活有较强的抑制作用,EDTA对酶活有较强的促进作用。本文结果将为进一步研究曲霉糖化酶的酶学特性提供新的材料。     

脱枝酶产生菌的分离鉴定及酶学性质研究

目的：从中国高校工业微生物资源与信息中心（CICIM-CU）细菌库中分离具有产脱枝酶酶活的细菌并鉴定,进行酶学性质的研究。方法：通过碘显色平板法筛选产酶菌株,利用16S rDNA确定其属种。对每一株产脱枝酶的细菌进行初步的酶学性质研究。结果：从4005株细菌中筛选出45株产脱枝酶的细菌,建立了产脱枝酶细菌的细菌库。酶学性质表明CICIM B272、CICIMB1-30两株菌产生的脱枝酶,酶反应的最适温度分别为70℃6、0℃,最适pH分别为6.0、5.5,来源于上述两种不同属种的脱枝酶在30-70℃反应条件下,酶在pH 4.5-8.5范围内活性稳定,Li＋、Na＋、K＋、Mg2＋、Mn2＋对两者酶活均有显著的激活作用,而Cu2＋、Fe3＋及EDTA对两者均有显著的抑制作用,Mn2＋、Ca2＋分别对两者的热稳定性具有很好的提升作用。以支链淀粉为底物的动力学常数Km分别为352.883mg/mL、4.5814mg/mL,Vmax分别为30.03mg/min.mL、0.4575mg/min.mL。结论：不同属种的脱枝酶酶学性质差别显著。     

富硒菊花提取物的抗氧化活性及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活力的影响

本研究比较了富硒菊花与普通菊花的抗氧化活性与α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制作用。富硒菊花甲醇提取物清除ABTS·+、DPPH·、OH自由基的EC50分别为0.078 5、0.068 0、0.346 9 mg/mL,普通菊花分别为0.128 9、0.121 2、0.313 3 mg/mL。富硒菊花提取物的总还原力与ABTS·+、DPPH·自由基清除能力一定强于普通菊花。富硒菊花提取物抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的IC50分别为2.190 9、4.123 9 mg/mL,普通菊花分别为3.449 5、10.696 3 mg/mL。富硒菊花提取物的抗氧化活性以及α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制率呈现出一定的剂量依赖性,量效关系拟合方程具有较高的拟合度。富硒菊花的抗氧化活性与α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制作用普遍优于普通菊花,这可能与其中所含的多酚、黄酮类化合物有关。本研究为富硒菊花资源的科学开发和综合利用提供了参考。     

粘质沙雷氏菌H3010发酵型D-乳酸脱氢酶基因的克隆表达、纯化及酶学性质研究

通过PCR技术从粘质沙雷氏菌H3010基因组DNA中扩增出该D-乳酸脱氢酶基因,连接至pET-28a（＋）表达载体,转入大肠杆菌BL21（DE3）中进行了重组表达,优化了酶纯化的条件,并对其酶学性质进行初步研究。结果表明,获得的该酶编码基因全长993bp,编码330个氨基酸,大小为37kDa。经优化表达及纯化条件后重组酶纯度可达90％。酶学性质研究发现,该重组酶最适反应温度为60℃,最适酶促反应pH为7．5（O．2mol／L磷酸盐缓冲液）,37℃下测得对底物丙酮酸的动力学参数Km=3．39mmol／L,Vmax=6．87mmol／（mg·min）,对辅酶NADH的动力学参数Km=1．43mmol／L,Vmax=1．61mmo]／（mg·min）。为酶法生产D-乳酸及利用代谢工程构建产D-乳酸的基因工程菌打下基础。     

淀粉结合域与α-淀粉酶的融合表达及其酶学性质

利用RT-PCR从Rhizopus oryzaeGX-08总RNA中克隆到糖化酶的淀粉结合域(SBD)基因(sbd),将该基因片段插入α-淀粉酶(CN7A)基因cn7a的5′端构建融合表达质粒pSE-sbdcn7a。嵌合酶SBD-CN7A在Escherichia coliJM109表达,并经Ni-NTA、Sephacryl S300纯化。酶学性质研究表明:嵌合酶在最适作用条件方面与原始酶并无明显差别;在以生玉米粉为底物时,其比酶活提高了8.7倍,而以可溶性淀粉为底物时其比酶活是原始酶的1.8倍,Km也从3.784 g/L降低为2.234 g/L;嵌合酶在65℃下的半衰期从10 min缩短为4 min。结果表明,淀粉结合域SBD的融合赋予了α-淀粉酶CN7A水解生淀粉的能力。     

嗜酸喜温硫杆菌硫加氧还原酶基因的克隆、表达及酶活性研究

旨为研究嗜酸喜温硫杆菌硫加氧还原酶的生化特性,以嗜酸喜温硫杆菌TST3的基因组DNA为模板,PCR扩增出硫加氧还原酶基因(sor),构建了表达载体p ET-sor,转化到Escherichia coli BL21(DE3)后,获得了重组菌株E.coli BL21(p ET-sor2)。SDS-PAGE实验证明,经IPTG诱导,该重组菌可以表达目的蛋白SOR。对诱导条件进行优化,并在最优的条件下诱导SOR酶表达,再经超声波破碎重组菌,上清液通过Ni+-NTA亲和层析柱纯化获得重组酶,其催化氧化反应的比酶活、Km值和Vmax分别为0.70U/mg,15.672×10-2 g/m L和12.755×10-5 mol/(L·min),而催化的还原反应的比酶活、Km值和Vmax分别为2.21 U/mg,0.507×10-2g/m L和4.876×10-5 mol/(L·min)。     

黑曲霉突变株葡萄糖淀粉酶的底物特异性

黑曲霉(Aspergillus niger)突变株T-21葡萄糖淀粉酶(GAI)仅能水解多种淀粉及麦芽低聚糖生成唯一产物β-葡萄糖,其水解麦芽糖及麦芽三糖的速度分别为200和570mg葡萄糖·h~(-1)·mg~(-1).GAI水解α-1,4键的速度比水解α-1.6键快100多倍.除了马铃薯淀粉外,对其它淀粉及麦芽低聚糖几乎都能100%地水解,但不能水解环状糊精,其水解各麦芽低聚糖的最先产物都比原底物少一个葡萄糖单位,说明GAI为一外切型淀粉酶.GAI对麦芽糖、麦芽三糖、可溶性淀粉、糯米淀粉、糊精及糖原的Km值分别1.92mmol/L、0.38mmol/L、0.053%、0.045%、0.059%、及0.076%,V_(max)分别为590、1370、1270、1520、1120和1220mg葡萄糖·h~(-1)·mg~(-1).D-葡萄糖酸-δ-内酯及麦芽糖醇对此酶分别具有反竞争性抑制和混合性抑制.     

α淀粉酶和糖化酶在酿酒酵母中的表达和分泌

将地衣芽孢杆菌α-淀粉酶基因及黑曲霉糖化酶cDNA重组进大肠杆菌-酵母穿梭质粒,转化酿酒酵母,构建能分解淀粉的酵母工程菌。酶活力测定和酶学性质分析的结果显示:在酵母MF-α1因子及磷酸甘油酸激酶基因的启动子和终止信号的调控下,α-淀粉酶和糖化酶基因在酵母中获得高表达并向胞外分泌这两种酶。构建的酵母工程菌在含10％淀粉的培养基中6天内能水解97％的淀粉,重组质粒能在酵母中较稳定地存在。     

短双歧杆菌α-D-半乳糖苷酶基因aga1在大肠杆菌中的高效表达

短双歧杆菌（Bifidobacterium breve 203）α_D_半乳糖苷酶基因(aga1)被克隆到大肠杆菌温度诱导表达质粒pBV220中,构建重组质粒pBVaga1,转入大肠杆菌进行温度诱导表达,得到的重组酶Aga1在大肠杆菌DH5α、DH10B和BL21中的比活分别为28.08、19.44和13.85U/mg, 均高于短双歧杆菌α_D_半乳糖苷酶的比活1.76U/mg。重组质粒pBVaga1在E. coli BL21中稳定性较好。重组酶Aga1蛋白亚基分子量约67kD,最适反应温度为45℃,酶在40℃以下稳定,60℃仅剩余约5%的酶活性,70℃时酶全部失活;最适反应pH为4.0～4.4,酶在pH 3.6～6.0范围内稳定;酶对p_硝基苯酚_α_半乳糖苷的Km＝1.43mmol/L,Vmax＝35.71μmol/(L·min),对蜜二糖的Km＝261mmol/L,Vmax＝63.69μmol/(L·min);酶在蜜二糖、棉子糖水解体系中不显示转糖基活性。结果说明Aga1与已经报道的一种短双歧杆菌的α_D_半乳糖苷酶不同,是新发现的一种短双歧杆菌的α_D_半乳糖苷酶。