微生物β-甘露聚糖酶

－１,４－Ｄ－甘露聚糖酶（－１,４－Ｄ－ｍａｎｎａｎｍａｎｎａｎｏｈｙｄｒｏｌａｓｅ,ＥＣ．３．２．１．７８）,又简称为－Ｄ－甘露聚糖酶或甘露聚糖酶（－Ｄ－ｍａｎｎａｎａｓｅ,ｍａｎｎａｎａｓｅ）,是一类能够水解含有－甘露糖苷键的甘露寡糖、甘露多糖（...     

草本纤维提取技术中的β-甘露聚糖酶研究

采用生物法提取草本纤维是纤维质产业的重要发展方向,而利用β-甘露聚糖酶降解非纤维素物质中的甘露聚糖是纤维生物提取技术中的关键环节.分析β-甘露聚糖酶降解和脱除非纤维素物质的机制,总结主要应用于生物脱胶和生物制浆领域的β-甘露聚糖酶及有关微生物的研究进展,提出草本纤维提取技术未来的重点研究方向,并对β-甘露聚糖酶的应用前景进行展望.     

β-甘露聚糖酶分子生物学研究进展

本文概述了β-甘露聚糖酶的来源,以及近年来对微生物、植物、动物来源的β-甘露聚糖酶的分子生物学研究进展,包括基因结构分析、氨基酸序列分析、基因克隆、基因的异源表达及其应用领域等,以期为β-甘露聚糖酶的研究提供进一步的参考。     

β—甘露聚糖酶的研究现状

本文主要概述了β－甘露聚糖酶作用底物的方式、不同生物来源的β－甘露聚糖酶的一般特性及其遗传的物质基础和该酶在工业、医药、食品方面的广泛应用。     

魔芋球茎中的β-甘露聚糖酶

迄今研究高等植物的β-甘露聚糖酶主要是用贮藏甘露聚糖的种子为材料(Halmer等1975,Halmer和Bewley 1979,Reid等1977,McCleary 1983)。营养器官贮藏甘露聚糖的植物,仅存在于单子叶植物的少数科(Meier和Reid 1982)。魔芋球茎贮藏大量甘露聚糖,Sugiyama等(1973)和Shimahara等(1975)从萌发的球茎中部分纯化了β-甘露聚糖     

碱性β-甘露聚糖酶发酵工艺的研究

本文报道碱性β-甘露聚糖酶16L罐的发酵工艺。在发酵过程中,通气量影响菌体生长,最适通气量为1:0.75—1:1.0vvm。搅拌速度影响菌体产酶,最适搅拌速度为500r/min。碳源为魔芋粉,其适宜浓度为2%。发酵周期为40小时。发酵液中β-甘露聚糖酶的酶活力达300u/ml,比摇床上培养提高了2倍。     

诺卡氏菌形放线菌β-甘露聚糖酶的水解特性

诺卡氏菌形放线菌（Nocardioform actinomycetes）NA3-540产生的β-甘露聚糖酶（ManNA）能不同程度地水解槐豆胶、瓜胶、田菁胶和魔芋胶等甘露多聚糖为组分的植物胶,生成系列甘露寡糖;该酶只轻微地水解香豆胶,不能水解β-甘露聚糖、黄原胶、海藻胶;ManNA对槐豆胶、瓜胶和魔芋胶多糖的Km值和Vmax分别为1．75、6．13、3．9mg／mL和2485、1303、853μmol／（min／mg）,表明槐豆胶是该酶的理想水解底物。ManNA水解几种植物胶的明显差异,表明甘露聚糖的糖链组成和空间结构明显地影响着β-甘露聚糖酶的水解活性。     

产β-甘露聚糖酶内生菌

植物内生菌研究已经成为微生物研究的热点[1],最初主要集中于拮抗菌的筛选,近几年更关注于生物活性物质的分离.最近有报道,将从植物内生菌作为一种开发工业用酶资源的新角度去研究[2],这为继续开发其它工业用酶或生物活性物质的内生菌的研究提供了理论依据,从而拓宽了植物内生菌的应用研究范围.     

β-甘露聚糖酶产生菌的分离、鉴定及产β-甘露聚糖酶最适条件的研究

以采集的土壤样品为试验材料,经过富集培养及分离纯化,筛选出2株产β-甘露聚糖酶的菌株.采用摇瓶培养分别测定其酶活力,其中1株菌株酶活力较高,酶活力达50.36 U/ml.生理生化性质鉴定及16S rDNA序列相似性结果表明该菌为假单孢菌(Pseudomonas sp.).产酶的最适条件研究发现,1 g/100 ml玉米粉,2 g/100 ml魔芋粉,pH6.0,32℃为最优产酶条件,酶活力达185.37 U/ml,是优化前的3.68倍.该菌产酶迅速,培养12 h后已达产酶高峰.粗酶的性质研究发现,该酶是一种酸性的甘露聚糖酶,作用的最适pH为4.0,最适反应温度为55℃;该酶的稳定性较好,在pH4.0～6.0、温度为40～55℃保持较好的稳定性.     

β-甘露聚糖酶和木聚糖酶基因在大肠杆菌中共表达

【目的】β-甘露聚糖酶和木聚糖酶都属于半纤维素酶,它们已经同时运用于工农业生产的许多领域。构建β-甘露聚糖酶和木聚糖酶共表达菌株并进行相关评价。【方法】通过设计一个共同的酶切位点,将菌株Bacillus subtilis BE-91中的β-甘露聚糖酶和木聚糖酶基因串联到表达载体pET28a(+)上,转化大肠杆菌构建了一株能够共表达β-甘露聚糖酶和木聚糖酶的菌株B.pET28a-man-xyl。【结果】菌株诱导21 h后,发酵液中β-甘露聚糖酶和木聚糖酶的酶活分别为713.34 U/mL和1455.83 U/mL,是胞内酶活的11.8倍和2.53倍。【结论】SDS-PAGE分析、水解圈活性检测和胞外酶与胞内酶酶活检测表明:两个酶均以功能蛋白独立分泌到胞外。此外,与β-甘露聚糖酶和木聚糖酶单独酶解半纤维素相比,复合酶的酶解效果更好。菌株的成功构建为复合酶制剂(半纤维素酶制剂)的研究和生产奠定基础。     

嗜热β-甘露聚糖酶的研究进展

β-甘露聚糖酶在生物能源、饲料、食品和纺织等工业中均有着重要的应用前景。其属于半纤维素酶类,广泛存在于动植物和微生物中,微生物来源尤为广泛。随着极端微生物和极端酶的广泛研究,嗜热甘露聚糖酶因其在高温环境中具有较高酶活性和稳定性而倍受关注,并取得了较大的研究进展。本文综述了β-甘露聚糖酶的来源、分类和水解催化方式,以及嗜热甘露聚糖酶的优势和其在基因资源挖掘、重组表达以及分子改良方面的研究进展,展望了嗜热β-甘露聚糖酶未来可能的研究方向和发展前景。     

黑曲霉固态发酵生产酸性β-甘露聚糖酶

以黑曲霉WA301为生产菌固态发酵生产酸性β－甘露聚糖酶,较适的培养基组成和培养条件为：麸皮10g,魔芋粉0.4g,豆饼粉1.5g,硫酸铵0.2g,起始湿度55％,pH自然,发酵温度35℃,发酵周期约96h。在此条件下,WA301的酸性β－甘露聚糖酶产率为950U／g干曲左右。     

芽孢杆菌β-甘露聚糖酶基因的克隆及表达

从新疆极端干燥环境土壤样品中筛选到具有高β-甘露聚糖酶活性的芽孢杆菌(Bacillus sp.MX).运用PCR技术从该菌基因组中克隆得到β-甘露聚糖酶基因,连接到表达载体pET-28a上.在大肠杆菌BL21中高效表达的基因产物经亲和层析纯化,SDS-PAGE凝胶电泳分析显示该蛋白的相对分子质量为41 kD.酶学性质分析表明该酶在25～95℃,pH3.0～9.6范围内均具有酶活.最适作用温度55℃和pH值5.0,酶比活力为4 572 U/mg.在最适pH 5.0,高温85℃和95℃分别处理10min后,该酶相对酶活力仍保持51%和34%,显示β-甘露聚糖酶具有较好的耐酸性和热稳定性.     

黑曲霉固态发酵苹果渣产β-甘露聚糖酶的工艺优化

目的:对黑曲霉SL-08固态发酵苹果渣生产β-甘露聚糖酶的生产工艺进行优化,旨在探寻苹果渣的综合利用方式,降低β-甘露聚糖酶的生产成本。方法:采用Plackett-Burman试验设计和响应面法进行优化。结果:最佳培养基组成为苹果渣与棉粕1∶1(w/w)、尿素2%(w/w)、KH2PO40.1%(w/w)、初始含水率59%(w/w)、CaCl20.2%(w/w)、MgCl20.1%(w/w),30℃恒温培养48h,β-甘露聚糖酶酶活力可达539U/g干曲,比基础培养基提高了28.3%,达到了以豆粕与麸皮为生产原料时的产酶水平。结论:采用黑曲霉SL-08对苹果渣进行固态发酵是一种有效的生物转化方式,既可用于β-甘露聚糖酶的生产,取代豆粕与麸皮等常规原料,降低生产成本;也可以对苹果渣进行综合利用。     

诺卡氏菌形放线菌β-甘露聚糖酶的水解特性*

诺卡氏菌形放线菌(Nocardioform actinomycetes)NA3-540产生的β-甘露聚糖酶(ManNA)能不同程度地水解槐豆胶、瓜胶、田菁胶和魔芋胶等甘露多聚糖为组分的植物胶,生成系列甘露寡糖;该酶只轻微地水解香豆胶,不能水解β-甘露聚糖、黄原胶、海藻胶;ManNA对槐豆胶、瓜胶和魔芋胶多糖的K_m值和V_max分别为1.75、6.13、3.9mg/mL和2485、1303、853μmol/(min/mg),     

枯草芽孢杆菌SA-22β-甘露聚糖酶的纯化及其特性

利用硫酸铵沉淀、羟基磷灰石柱层析、SephadexG 75凝胶过滤和DEAE 5 2离子交换柱层析的方法 ,将枯草芽孢杆菌SA 2 2 β 甘露聚糖酶纯化了 30 75倍 ,同时 ,该酶比活达到 34780 5 6u mg ,收率达到 2 3 4 3%。利用SDS PAGE凝胶电泳和SephadexG 75凝胶过滤的方法测得枯草芽孢杆菌SA 2 2 β 甘露聚糖酶的分子量分别为 38kD和34kD。实验发现该酶的最适pH为 6 5 ,在pH 5～ 10的范围内稳定 ;该酶最适温度为 70℃ ,在 5 0℃保温 4h后其活力不变 ,在 6 0℃保温 4h后剩余酶活为 74 2 % ,70℃的酶活半衰期为 3h。实验还发现Hg2 对酶活力有明显抑制作用。该酶对槐豆胶和魔芋胶的Km 和Vmax值分别为 11 30mg mL ,4 76mg mL和 188 6 8(μmol·mL- 1 ·min- 1 ) ,114 94(μmol·mL- 1 ·min- 1 )     

β-甘露聚糖酶的结构生物学研究现状和展望

摘要：β-甘露聚糖酶是一种半纤维素水解酶,广泛存在于动植物和微生物中,在造纸,纺织印染,洗涤,食品,饲料,医药和石油开采等工业中有着广阔的应用前景。β-甘露聚糖酶往往由催化域和非催化域两部分组成的。催化域折叠成TIM桶状结构,参与底物的结合和催化;碳水化合物结合域,作为最常见的一种非催化域,采用经典的β三明治结构,可以增强结合有纤维素的甘露糖水解能力。本文主要对组成β-甘露聚糖酶的各个模块三维结构特征和功能进行了系统的综述。     

β-甘露聚糖酶基因在野生酵母菌中的整合诱导型表达

目的:实现β-甘露聚糖酶基因在野生酵母菌中的整合诱导型表达。方法:克隆猪肠道野生酵母菌JSY4的25S rDNA片段;并与YIP5经EcoRⅠ与BamHⅠ双酶切连接,构建载体YIP5-rDNA。BamHⅠ与SalⅠ双酶切YIP5-rDNA,EcoRⅠ与SalⅠ双酶切pGEM-ManⅠ得到ManⅠ基因,BglⅡ与EcoRⅠ双酶切pPIC9K得到AOX1启动子,将三个片段连接,构建高拷贝整合诱导型表达载体YIP5-rDNA-AOX1-ManⅠ。提取DNA用SalⅠ单酶切线性化与pAX15按3∶1的比例共转化JSY4,在含300μg/mlG418的YEPD平板上筛选工程菌转化子,PCR方法鉴定。用2%甲醇诱导共转化工程菌以实现表达。结果:成功表达出β-甘露聚糖酶,其比活力为0.90IU/ml。而且传代10次后仍能检测到ManⅠ基因的表达产物β-甘露聚糖酶。结论:实现了β-甘露聚糖酶基因随共转化工程菌染色体稳定遗传及表达的目的。     

RT-PCR检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数

利用荧光定量PCR方法检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因(man)拷贝数。以毕赤酵母中高度保守基因三磷酸甘油醛脱氢酶基因(gap)为内参基因,分别构建含有gap和man的克隆质粒,进行RT-PCR反应构建gap和man双标准曲线;获得的双标准曲线具有良好的重复性,其相关系数(R2)均为0.999,其扩增效率分别为105.1%和102.2%。提取含有外源man基因的毕赤酵母基因组进行RT-PCR检测,通过双标准曲线计算出外源man基因的拷贝数。结果显示:预先经过博莱霉素(Zeoicn)抗性筛选得到的10株毕赤酵母重组菌株中含有1、2、3、4、5和7个不等拷贝的β-甘露聚糖酶基因。结果表明该方法能够高效快速筛选和鉴定出含有不同外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数的毕赤酵母重组菌株。