β—1,3—葡聚糖酶的研究和应用

β-1,3-葡聚精酶的生产菌种由冻土毛霉经紫外线诱变获得,据正交试验确定培养条件。经硫酸铵盐析和SephadexG-100柱层析,酶得到纯化,并对酶的性质进行了研究。酶对酵母自溶有明显促进作用,使自溶产物的游离氨基氮含量、还原糖含量、总蛋白质得率、干物质得率均得以提高。     

灵芝菌丝体中β-葡聚糖的提取

比较了热水回流法、热水-酶回流法、超声波法以及超声波-酶水解法等4种提取方法对灵芝菌丝体中β-葡聚糖提取得率的影响。结果表明,采用超声波-酶水解法所得β-葡聚糖的得率最大,影响提取的关键因素为超声波功率(A),水料比(B),p H(C)和加酶量(D)。进一步采用Box-Behnken设计及响应面分析法对这4个因素进行了优化。结果显示,因素A、B、C对β-葡聚糖提取得率的影响达到极显著水平(P0.01),但因素D和所有因素之间的交互作用并不显著(P0.05)。通过回归拟合,建立了预测灵芝β-葡聚糖提取的多项式模型。经响应面最优分析,获得4个因素的最佳水平为:超声波功率275.54W,水料比25.62:1(V/M,m L/g),p H 7.17,加酶量1.05%。经实际试验验证,在该条件下,灵芝菌丝体β-葡聚糖得率可达5.50mg/g。     

啤酒废酵母中β-1，3-葡聚糖的提取工艺

研究采用酶-碱法从经超声波处理的废酵母残渣中提取β-1,3-葡聚糖的工艺,通过正交试验得出理想的酶处理工艺条件：酶添加量208U／g,温度50℃、pH6,酶解8h,蛋白质去除率为62．82％,每L废酵母液中可回收0．348g多肽、氨基酸的蛋白水解液;碱处理工艺条件：用30mL质量分数为2％ NaOH溶液在70℃处理酶解后的沉淀物5h。所得β-1,3-葡聚糖纯度为90．50％,得率为11．00％,经紫外光谱、薄层层析和性质分析为高纯度的β-1,3-葡聚糖。     

猪胰蛋白酶自溶产物中δ-、γ-和σ-胰蛋白酶的分离与结晶

将1％猪胰蛋白酶溶于0.05M,pH9.0硼酸缓冲液中,在25℃自溶6小时后,上大豆胰蛋白酶抑制剂亲和层析柱STI-Sepharose4B,用pH5.0—3.0的磷酸钾缓冲液梯度洗脱,可以有效地分开各种自溶活性产物。从得到的三个活性峰S_1、S_2和S_3中,用DNS-Cl Edman法和有色Edman法测定酶分子肽键断裂后N末端的部分氨基酸顺序,从而鉴定出三种不同形式的自溶活性产物:δ~-、γ~-和σ~-胰蛋白酶。S_3主要含有完整的单链β-胰蛋白酶;S_2主要含有Arg_(105)—Val_(156)断裂的双链δ-胰蛋白酶;S_1含有Arg_(105)—Val_(106),Lys_(145)—Arg_(146)和Arg_(105)—Val_(106),Lys_(131)—Ser_(132)断裂的三链γ-和σ-胰蛋白酶。活性产物的几个N端氨基酸顺序与已知猪胰蛋白酶氨基酸顺序完全相符。 与β-胰蛋白酶相比,δ~-、γ~-和σ~-胰蛋白酶的等电点稍有降低,约为10.5左右。 对分离出的自溶活性产物的结晶条件进行了摸索,用悬滴法已经得到δ~-、γ~-和σ~-胰蛋白酶与苯甲脒复合物的结晶。这是关于分离出胰蛋白酶自溶活性产物结晶体的首次报道。     

γ-亚麻酸高产菌株的选育及发酵产物的分离提取

以深黄被孢霉AS3.3410为出发菌株发醇产生γ-亚麻酸,其菌体得率为10%,油脂含量为27%,γ-亚麻酸含量为3.3%。经过紫外线诱变处理。得到变异株M_6,其菌体得率为25%,油脂含量为32.8%,γ-亚麻酸含量为8.84%。传代实验表明,M_6具有良好的遗传稳定性。经摇瓶发酵条件试验,选出了最佳培养基配方,以10升罐进行发酵,结果为:菌体得率29.3%,油脂含量44.7%,γ-亚麻酸含量9.44%。菌体油脂提取方法的研究表明,以乙醇和正己烷对湿菌体进行分步抽提效果较好。     

乙醇-酶体系预处理结合水提法提取灵芝中β-葡聚糖的研究

采用乙醇-酶预处理体系,结合水提法较系统地研究了灵芝子实体中β-葡聚糖的提取技术。结果表明,乙醇-酶体系预处理的关键参数为:乙醇质量分数60%(V/V),加酶量1.5%(M/V,g/m L)、酶解温度45℃、酶解p H8.0;在乙醇-酶体系预处理的基础上,进一步采用单因素试验和Box-Benhnken试验设计与响应面分析法对灵芝子实体中β-葡聚糖的热水提取工艺进行了优化。结果显示水提温度、提取时间、水料比3个因素及水提温度与水料比二者的交互作用对β-葡聚糖的提取有显著影响。经优化后获得3个核心因素的最佳水平为:提取温度80℃、提取时间2.5h、水料比35:1。在乙醇-酶预处理结合水提取条件下,灵芝子实体中β-葡聚糖的提取得率可达0.412mg/g,是传统无水乙醇回流预处理结合水提法提取β-葡聚糖得率的2.1倍。本研究为灵芝β-葡聚糖的进一步提取放大试验奠定了技术基础。     

海藻酸钠固定化β-葡萄糖苷酶的研究

以海藻酸钠为载体,研究了β-葡萄糖苷酶固定方法及其条件,并利用固定化β-葡萄糖苷酶进行了酶解试验。结果表明,采用交联-包埋方式,在海藻酸钠质量分数3．5％、给酶量100U／g载体、戊二醛体积分数1％、氯化钙质量分数2％的条件下固定β-葡萄糖苷酶2h,可以获得较佳的固定化效果。其固定率达到65％,重复分批利用20次仍能保持90％以上的酶解得率。利用固定化β-葡萄糖苷酶连续酶解纤维二糖时,在不同进料速度下有着不同的催化效率,当进料速度为1．5mL／min、1．0mL／min时,酶解得率分别达到96,7％和99．0％;与木霉纤维素酶协同水解纤维素时,在β-葡萄糖苷酶总酶活与滤纸酶活之比为0．5（FPA为2．0U／mL）的条件下,酶解滤纸纤维素和微晶纤维素60h的得率比单独采用木霉纤维素酶分别增加了20．4％和29．3％。研究结果对于解决酶法水解纤维资源得率低、酶使用成本高这一关键问题提供了一种有效的方法。     

灰绿曲霉β-葡萄糖苷酶的分离及特性

目的：利用灰绿曲霉EU7-22发酵产纤维素酶,从中分离到β-葡萄糖苷酶,分析其理化特性,确定其最佳活性条件。方法：灰绿曲霉EU7-22发酵液离心后,上清液经硫酸铵沉淀、Phenyl 6 Fast Flow（highsub）疏水层析和Sephacryl S-200凝胶层析,获得纯化的β-葡萄糖苷酶。结果：纯酶的比活性为5.1 IU/mg,得率为13.89%。SDS-PAGE凝胶电泳分析表明该酶是单亚基蛋白,其分子量为56.2 kDa。在pH4.0~6.0范围内,β-葡萄糖苷酶具有较高的稳定性,该酶的最适酶促反应pH为5.0。当β-葡萄糖苷酶在温度低于60℃的缓冲液中温育1 h后,酶活损失不大,表现了较好的稳定性;当该酶在温度高于60℃的缓冲液中温育1 h后,酶活迅速丧失。β-葡萄糖苷酶在70℃时具有最大催化活性。结论：灰绿曲霉EU7-22发酵产生的β-葡萄糖苷酶具有较高活性,具有分子量较小、最佳催化温度较高的特点。     

具有差向选择性还原(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯活性的微生物菌株筛选和鉴定

从土样中分离得到一株具有差向选择性还原(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯活性的微生物菌株ZJB-09225,经生理生化特征鉴定和18S rDNA测序后鉴定为卡里比克毕赤酵母(Pichia caribbic ZJB-09225)。研究结果发现,在最适发酵条件下培养32 h,生物量为8.8 g/L,体积酶活达7.2 U/L;P.caribbic ZJB-09225最适作用温度、最适作用pH值分别为35℃和7.5。在最适的催化条件下,P.caribbic ZJB-09225细胞催化50.0 g/L(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯3 h后,产物6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯得率3.4%,产物d.e.值99.5%以上。     

固态发酵下酵母自溶的工艺优化

固态下酵母自溶可以有效促进菌体内多种活性物质的释放,进而提高酵母类产品的品质。通过优化自溶温度、自溶时间及自溶促进剂锌离子浓度以获得固态发酵下酵母自溶的最佳工艺,对固态发酵物料中游离氨基酸、可溶性蛋白、α-氨基氮含量和A260/A280等指标的分析来确定固态酵母自溶工艺条件,在此基础上以自溶温度40 ℃、50 ℃、55 ℃;作用时间12、18、24 h;锌离子添加浓度2、4、8 mg/kg设置L9(33)正交试验,进一步优化固态酵母自溶的工艺参数。结果表明酵母自溶的最佳工艺条件为：自溶温度55 ℃、作用时间18 h、锌离子浓度2 mg/kg,此时其可溶性蛋白含量可达9.31 mg/g、游离氨基酸14.36 mg/g、α-氨基氮10.16 μg/g、A260/A280为1.73。经工艺优化后,可显著提高酵母自溶产物可溶性蛋白、游离氨基酸和α-氨基氮的含量,从而明显提高了复合菌培养物的品质。     

木霉β-1,3-葡聚糖酶的分离纯化

目的:对木霉菌株LE02所产β-1,3-葡聚糖酶的分离纯化方法进行研究。方法:粗酶液分别用硫酸铵、乙醇和丙酮进行沉淀,再用DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析进一步分离纯化,并用SDS-PAGE法测其分子量。结果:硫酸铵分段盐析法沉淀酶蛋白的效果优于乙醇和丙酮沉淀;盐析得到的酶蛋白经透析浓缩后,再经DEAE-Sepharose CL-6B层析分离,可得到单一酶蛋白,总酶活回收率达78.71%,比酶活达到689.9U/mg,提高了53.74倍,经SDS-PAGE法测得该β-1,3-葡聚糖酶的分子量为80.137kDa。结论:采用硫酸铵分段盐析和离子交换层析法可获得电泳纯的β-1,3-葡聚糖酶,且酶活回收率高。     

利用天蓝色链霉菌转化7-木糖紫杉烷的研究

紫杉醇是目前临床治疗癌症的一线化疗药物,资源紧张,价格昂贵。7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-XDT)在红豆杉中含量可达紫杉醇的10倍,脱除木糖基后生成的10-脱乙酰紫杉醇(10-DAT)经乙酰化可生成紫杉醇。通过木聚糖平板对不同菌株进行筛选,从52株供试微生物中,发现27株在木聚糖平板上生长良好。经转化实验筛选,发现一株天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor YUCM 410115)具有转化7-XDT为10-脱乙酰紫杉醇的能力。菌体细胞经破碎离心后,沉淀及上清液均无转化反应出现,而发酵液的硫酸铵沉淀物则可以转化7-XDT生成10-DAT,表明该菌株能产生一种胞外紫杉醇-7-木糖苷酶,发酵液酶活为6 268U。首次发现天蓝色链霉菌能够产生紫杉醇-7-木糖苷酶,为7-XDT转化生产紫杉醇提供了新的酶源。     

天蓝色链霉菌胞内蓝色素提取方法研究

对天蓝色链霉菌— 10 0胞内蓝色素提取方法进行了研究 ,结果表明碱提取法、SDS法、研磨法的色素提取得率分别为 90 2 %、95 2 %和 54 6 % ;酶水解法的色素提取得率 <30 % ;细胞在pH9缓冲液中自溶 ,浓度为 1/4原发酵浓度 ,4 0℃保温搅拌 4 8h ,色素提取得率为 33 8%。     

天麻球茎几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的初步研究

天麻(Gastrodia elata)是真菌寄生植物。密环菌侵入初生球茎并在其皮层被消化,营养物供次生球茎生长需要;密环菌不能侵染生长小的次生球茎。我们从初生球茎分离并纯化了几丁质酶和β—1,3—葡聚糖酶,分子量各为31.5 kD和94kD,得率各为0.8和0.4 mg/100 g鲜重。纯化几丁质酶的内切酶比活为208 nmol GlcNAc s~(-1)mg~(-1),外切酶比活为4.1 nmol GlcNAcs~(-1)mg~(-1);纯化葡聚糖酶比活为546 nmol Glc s~(-1)mg~(-1)。以相同鲜重计,初生球茎中二种酶的总活性各为次生球茎的34和56倍;这主要是由于次生球茎的酶比活性很低。二种酶对平板上培养的木霉菌丝的生长均有抑制作用,但抑菌活性均较天麻抗真菌蛋白(GAFP)低。我们认为这两种酶在天麻初生球茎消化密环菌菌丝的过程中起重要作用,而对天麻球茎阻止和限制密环菌侵染的抗菌作用贡献甚少,后者主要属于天麻抗真菌蛋白。     

橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用研究CSCD

探索橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用。采用40%乙醇和纤维素酶组合提取,石油醚、乙酸乙酯依次萃取分离,获得橡实粗提物、石油醚相、乙酸乙酯相、萃余水相。通过测定酶抑制作用,研究各极性萃取物的体外降糖活性,并利用高效液相色谱(HPLC)和分子对接实验验证各提取物可能的活性成分。结果表明:橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有明显的抑制作用,其中乙酸乙酯相抑制效果最佳,其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶IC_(50)分别为1.590±0.073 mg/g、3.927±0.019(×10^(-3) mg/g);通过HPLC含量测定发现乙酸乙酯相中6种活性成含量最高,鞣花酸含量为500.75±6.93 mg/g,高于其他组分10~50倍;分子对接结果表明只有鞣花酸与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有良好的结合活性。以上结果表明,鞣花酸可能是橡实乙酸乙酯萃取物抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的主要活性成分。     

固定化尿苷-胞苷激酶和聚磷酸激酶偶联催化制备5′-胞苷酸

尿苷-胞苷激酶作为生物体核苷酸代谢补偿途径中的重要催化剂，可以催化胞苷的磷酸化反应合成5′-胞苷酸 (简称胞苷酸)，但需要NTP作为磷酸供体。为了提高胞苷酸的生产效率，文中首先使用大肠杆菌分别异源表达来源于嗜热栖热菌Thermus thermophiles HB8的尿苷-胞苷激酶和来源于类球红细菌Rhodobacter sphaeroides的聚磷酸激酶，其中尿苷-胞苷激酶用于催化胞苷和ATP形成胞苷酸，聚磷酸激酶则用于ATP的循环再生。然后，使用D403金属螯合树脂吸附Ni2+形成固定化载体，再利用固定化载体特异性吸附重组酶形成固定化酶。最后，单因素优化实验确定固定化酶的催化反应条件，在30 ℃、pH 8.0的条件下，以60 mmol/L胞苷和0.5 mmol/L ATP为底物，可实现5批次的高效连续催化反应，胞苷酸平均摩尔得率达到91.2%。上述制备方法反应成本低，产物得率高，酶利用率高，在工业生产中具有较好的应用潜力。     

不同品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量的比较研究

建立了酶解法（葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶）测定小麦籽粒中的β-葡聚糖含量,对该方法的标品测定回收率和加标回收率进行研究,利用该方法测定了8个品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量,并分析其含量的差异性。结果表明：酶解法具有良好的测定结果;8个品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量在0.44%~0.68%之间,小麦籽粒中β-葡聚糖含量由于品种和产地的不同而呈现一定的差异性,试验结果为从膳食中摄入β-葡萄糖提供了参考。     

鸡腿菇栽培中子实体自溶过程及相关酶活性变化

鸡腿菇Coprinus comatus是一种珍稀食药用菌,具有较高的食药用价值,但子实体成熟后极易自溶,严重影响其食用和商品价值。为了明确鸡腿菇栽培中子实体的自溶过程和参与自溶过程的酶活性变化,观察了鸡腿菇栽培过程中子实体的自溶过程,将鸡腿菇子实体自溶分为6个阶段,描述了其宏观和微观形态变化,发现担孢子由无色变为浅褐色、褐色,最终变为黑色,菌褶则由白色变为浅褐色、褐色,最终变为黑色,菌盖最终溶解为黑色液体滴落。测定了自溶过程中6个不同阶段β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶和多酚氧化酶活性,结果表明鸡腿菇自溶过程同时伴随着明显的褐变现象,β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶和多酚氧化酶活性均随着自溶进程推进,3种酶在第Ⅲ阶段酶活性均显著上升,表明3种酶均参与了鸡腿菇的自溶过程。本研究为鸡腿菇菌株选育提供了理论依据。     

大孔吸附树脂提取7-木糖-10-去乙酰紫杉醇酶解产物10-去乙酰紫杉醇

本研究利用大孔树脂富集7-木糖10-去乙酰紫杉醇的酶解产物10-去乙酰紫杉醇.首先以10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)绝对含量为指标,通过HPLC测定比较HP20、XAD4、XAD16、XAD1600四种大孔树脂对10-去乙酰紫杉醇的吸附与解吸性能力,筛选出最佳树脂XAD1600进行实验.最佳的吸附解吸条件为:树脂柱高径比10:1,吸附流速20 mL/min,吸附量23.85 mg/mL,以6倍柱床体积的90%乙醇为洗脱液,洗脱流速20 mL/min.经XAD1600型树脂富集后10-去乙酰紫杉醇回收率达96.5%,含量20.5%.且树脂柱重复使用3次后,其吸附能力仅降低5%.     

18S rDNA介导的FKS1基因过表达对酵母自溶性能的影响

酵母被誉为啤酒酿造的灵魂,然而随着啤酒高浓酿造技术的发展,酿造过程中渗透压增加、乙醇含量升高及营养平衡改变等会加快酵母的自溶,对啤酒的风味品质产生不利的影响。为提高酵母的抗自溶能力,本研究构建了以酿酒酵母18S r DNA序列为同源位点的FKS1过表达菌株。结果表明,过表达菌株细胞壁葡聚糖含量较原菌高62%;通过平板耐受性分析可知,FKS1过表达菌株在8%的乙醇浓度、0.4 mol/L Na Cl的渗透压冲击以及24 h饥饿培养的条件下,其胁迫耐受性均高于原始菌株;模拟自溶实验结果显示FKS1过表达菌株自溶速度缓慢,抗自溶能力明显优于原始菌株。该结果有助于探究酵母自溶的机理,同时也对提高啤酒风味品质和稳定性有着重要的意义。