微生物果胶酶研究进展

果胶酶是一类分解果胶质的酶的总称,它能将复杂的果胶分解为半乳糖醛酸等小分子。目前果胶酶在食品、纺织、医药、造纸、环境、生物技术、饲料等领域得到广泛应用。果胶酶主要来自微生物。综述了微生物果胶酶生产菌的菌种、选育、鉴定、发酵方法和发酵条件优化,酶的分离纯化、酶学性质和分子生物学方面的研究进展,并介绍了果胶酶的应用进展,最后展望了微生物果胶酶研究的广阔前景。     

果胶酶分离纯化及分析方法的研究进展

果胶酶能降解果胶质,在果汁制造、果酒酿造等方面有着广泛应用。果胶酶分子生物学的迅速发展极大地促进了分离纯化与分析方法的研究。由于不同菌种产生的果胶酶成分复杂程度不同,分离纯化手段和分析方法也不相同。本文对果胶酶分离纯化手段及其分析方法进行了综述。     

微生物果胶酶研究及其在果蔬加工中的应用进展

果胶酶是指分解果胶物质的多种酶的总称。果胶酶分布很广,可来源于动物、植物和微生物。果胶酶在工业生产领域中是一种重要的新兴酶类,在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。本文介绍了果胶酶的微生物来源、分类及其在果蔬加工中的应用进展。     

微生物果胶酶的研究进展

该文综述了近年来微生物果胶酶的产生菌种及菌种选育的研究,论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活测定方法,并对微生物果胶酶的酶学性质、分子生物学研究及应用等方面进行了概述。     

微生物原果胶酶的研究进展

综述了微生物原果胶酶的作用机理,酶学性质,分子生物学基础,并对微生物原果胶酶的应用作了介绍。     

微生物果胶酶的分子生物学及其应用研究进展

10多年来,随着生物技术的发展,国外在果胶酶分子生物学研究上取得了很大进展,其应用范围也在不断扩大,除在一些传统领域中的应用外,果胶酶的许多新的用途也正在不断地被挖掘和发现。本文从果胶酶的产生菌、果胶酶的理化性质、已克隆的果胶酶基因、基因的表达与调控及果胶酶的用途等方面简述了微生物果胶酶的研究进展。     

果胶酶生产及工业应用进展

果胶酶是水解酶家族成员,也是生物技术领域的重要酶,其在全球工业酶市场中所占份额约为25%。果胶酶在工业生产中应用广泛,如植物纤维的脱胶、茶和咖啡的发酵、废水处理、纸浆漂白和动物饲料生产等。在果胶酶的天然来源中,由于微生物具有独特的理化性质,最常被用以生产果胶酶。然而,与许多其他工业酶一样,果胶酶也存在野生菌株产量低、工业生产率低等制约因素,因此,目前果胶酶的研究重点主要集中在如何提高工业规模的生产水平。主要介绍了果胶酶的天然来源,以及在这些来源的基础上通过基因工程改造以获得果胶酶高效表达的最新策略,并概括总结了果胶酶发酵工艺和工业应用,以期为生产具有高活性的果胶酶,提高工业生产的效益奠定理论基础。     

果胶酶基因片段的克隆及其序列分析

根据Genbank上登录的果胶酶基因序列设计三对不同果胶酶片段的引物,从本实验室已筛选的一株具有降解果胶质功能的细菌(暂编号为:C105)中克隆到了果胶裂解酶(PL)和果胶甲酯酶(PE)基因片段。通过分析,PL基因片段与PE基因片段均与来源Erwiniachrysanthemi的果胶裂解酶和果胶甲酯酶基因的同源性很高,达到90%以上。     

果胶酶在麻类脱胶中的应用及其作用机理

脱胶是麻类产业链中的难题。生物脱胶则是解决麻类加工技术难题的发展方向。果胶酶在生物脱胶中的应用一直是研究的重点。本文通过分析国内外有关果胶酶和产酶微生物在选育、发酵、酶学性质、基因工程与脱胶工艺等方面的研究进展,阐明了果胶酶在麻类脱胶中的作用机理。果胶酶是麻类生物脱胶不能缺少的关键酶之一,但不能独立完成麻类脱胶;根据麻类纤维原料特性,采用基因操作等技术构建复合酶高产菌株是未来的重点研究方向。     

碱性果胶酶及其在棉纺织预处理中的应用

综述了果胶酶的分类,及其酶活测定方法;产碱性果胶酶的微生物及嗜碱细菌生理活动;并对碱性果胶酶在棉纺织预处理中的应用状况作了一定的介绍。     

产酸性果胶酶的研究应用及展望

果胶酶是分解果胶的酶,是复合酶。果胶酶分布广泛,植物、微生物、原生动物以及昆虫中都有存在。细菌、放线菌、酵母和霉菌都是工业生产领域中合成果胶酶的主要产生菌,本文综述了产酸性果胶酶的研究现状。     

大曲中产果胶酶微生物的分离鉴定及其产酶活力评价

为深入研究大曲中微生物的组成及其产果胶酶特性,本研究对泸州老窖酿酒大曲中微生物进行分离鉴定,得到细菌15株(其中包括6株高温菌株),真菌5株(其中包括3株高温菌株)。以桔皮粉为唯一碳源发酵诱导菌株产果胶酶并采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定酶活,筛选出了两株酶活力最高的菌株,分别为细菌Q-B2和真菌Q-F5。利用16S r DNA以及ITS鉴定高产果胶酶菌株种属,证明与Q-B2及Q-F5最相近种属分别为鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)和嗜热子囊菌(Thermoascus aurantiacus)。本研究为加深对大曲中微生物的组成认识提供理论依据。进一步探索本实验中分离所得微生物产果胶酶的性质,对P-Q-B2 (Q-B2所产果胶酶)的酶学性质进行测定,结果显示,P-Q-B2的最适pH为3,最适温度为50℃,在pH为3以及5～11的区间内,剩余酶活力都在40%以上;该酶在30～50℃具有良好的热稳定性,证明其在实际生产中具有良好的应用潜力。     

果胶酶pelB基因片段克隆及序列分析

根据GenBank上登录的果胶酶基因保守序列设计引物,从本实验室已筛选的一株具有降解果胶质功能的枯草芽孢杆菌S-1中克隆到了pelB基因片段,pelB与pMD20-T载体连接后转化到大肠杆菌JM109中,测序并构建进化树分析.结果表明,其序列与来源于Bacillus sp.果胶裂解酶pel-15和pelA的同源性分别为40.98%和39.20%;与Bacillus Pumilus的pelB一致性为40.32%.推断此pelB为类似果胶酶基因片段.     

果胶酶与桃果实冷害的关系

桃果实在８℃以下贮藏奶容易干化发绵、不能软化,甚至褐变。这种被称为絮败的冷害特征。与交质的异常代谢有关。果胶酯酶（ＰＥ）和多聚半乳糖醛权酶（ＰＧ）活性的异常导致果胶质不能正常卫解。文章介绍果胶酶与桃果实冷害的关系、桃果实ＰＧ基因克隆及其ＲＮＡ和蛋白质分析的研究进展,并对桃果实冷害发生机理研究中存在的问题作了讨论。     

微生物源果胶酶在猪PK15细胞中异源表达及其酶学性质分析

果胶是植物细胞壁组分之一,是畜禽饲料中主要的抗营养因子,影响畜禽对日粮中能量和氮的利用效率。果胶酶在自然界中广泛存在于细菌、酵母和丝状真菌等微生物中,对解除果胶的抗营养作用、提高饲料利用率具有良好的效果。为了探索在猪细胞中表达微生物源果胶酶基因的可行性,本研究通过脂质体转染法将微生物源果胶酶基因pg5a、pgI、pga3A和pgaA导入猪PK15细胞中进行异源表达,利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid, DNS)法测定这4种基因编码果胶酶的酶活力。结果显示,4种果胶酶基因均能在猪PK15细胞中转录出mRNA,但只有pg5a和pgI适应猪细胞表达系统。其中,果胶酶PG5A的最高酶活为0.95 U/mL,最适作用pH为pH4.0,在pH4.6～6.0范围内维持46%以上的酶活;PGI在pH5.0处获得最高酶活,为0.30 U/mL,在pH4.0～6.0范围内维持35%以上的酶活。消化蛋白酶耐受实验结果显示,PG5A和PGI对胃蛋白酶和胰蛋白酶均有较强的耐受能力,用1mg/mL的猪胃蛋白酶处理2h后,PG5A和PGI的剩余酶活分别为76%和71%;用1 mg/mL的猪胰蛋白酶处理2 h后,PG5A和PGI的剩余酶活分别为44%和93%。综上所述,果胶酶基因pg5a和pgI能在猪细胞中正常表达,其编码的果胶酶对猪消化道pH条件和消化蛋白酶具有较强的耐受能力,可作为制备转果胶酶基因猪的候选基因。     

烟草花粉母细胞中果胶酶细胞化学定位及其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用

对果胶酶在烟草(Nicotiana　tabacum　L.)花粉母细胞减数分裂前期Ⅰ的活性进行了电镜细胞化学定位,以研究其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用。结果表明:在细线期,酶反应产物主要存在于光面内质网及其衍生小泡内;偶线期,当次生胞间连丝和胞质通道开始形成时,反应产物明显增强。同时果胶酶活性也出现在细胞壁上,尤其是出现在简单或者复杂分枝状的胞间连丝和胞质通道内部或沿着它们附近细胞壁的中胶层分布。胞吐小泡中的酶活性表明果胶酶和纤维素酶一样,也是通过内质网及其衍生小泡由胞吐作用分泌到细胞壁的,并在那里通过特异性降解果胶质而和纤维素酶协同作用导致次生胞间连丝和胞质通道的形成。     

亚麻脱胶新工艺的初步研究

研究了温水浸渍亚麻脱胶过程中的产果胶酶的微生物数量、种类和果胶酶活力变化规律,分离筛选出了产果胶酶活力较高的厌氧和兼性厌氧菌各l株,研究了这2个菌株的种子培养条件,用正交实验法优化了接入厌氧和兼性厌氧菌的亚麻脱胶工艺.实验结果表明亚麻脱胶周期缩短35%,可改善麻纤维质量.     

烟草花粉母细胞中果胶酶细胞化学定位及其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用

对果胶酶在烟草(Nicotiana tabacum L.)花粉母细胞减数分裂前期Ⅰ的活性进行了电镜细胞化学定位,以研究其在次生胞间连丝和胞质通道形成中的作用.结果表明:在细线期,酶反应产物主要存在于光面内质网及其衍生小泡内;偶线期,当次生胞间连丝和胞质通道开始形成时,反应产物明显增强.同时果胶酶活性也出现在细胞壁上,尤其是出现在简单或者复杂分枝状的胞间连丝和胞质通道内部或沿着它们附近细胞壁的中胶层分布.胞吐小泡中的酶活性表明果胶酶和纤维素酶一样,也是通过内质网及其衍生小泡由胞吐作用分泌到细胞壁的,并在那里通过特异性降解果胶质而和纤维素酶协同作用导致次生胞间连丝和胞质通道的形成.     

细菌碱性果胶酶的酶学特性及其应用研究

碱性果胶酶是最适作用pH值在碱性范围的果胶酶,由于其在碱性环境下活性较高的特点,在纺织和造纸等领域有良好的应用前景。从分子特性和催化特征等方面综述了源自野生菌和重组菌的细菌碱性果胶酶的酶学特性,并介绍了碱性果胶酶在棉织物精练、生物制浆和诱导植物抗病等领域的最新应用。     

间歇低温胁迫对桃果实细胞壁代谢的影响

桃果实在成熟过程中细胞壁干物质不断减少,随着共价结合果胶质和离子结合果胶质减少,水溶性果胶质明显增加,纤维素也逐渐减少,但半纤维素含量变化较小.低温胁迫造成果胶质和纤维素的降解过程受阻,从而造成较高分子量果胶质的积累,果汁粘度升高.中途加温则能促进果胶质和纤维素的增溶和解聚,引导细胞进行与果实成熟有关的细胞壁代谢.14C-蔗糖标记试验表明,在细胞壁不断降解的同时,也进行着合成.在果实成熟的启动阶段,细胞壁的合成能力加强.果实衰老过程与细胞壁合成减少有着直接的联系.受到低温伤害的果实细胞壁物质含量高于正常果实的原因,并不是其合成水平的升高,而是其降解的减慢.