坚强芽孢杆菌β-淀粉酶基因的核苷酸序列分析

淀粉水解酶广泛用于淀粉加工业中,何秉旺等在选育产耐热β-淀粉酶菌株中得到一株坚强芽孢杆菌（Bacillusfirmus）725,该菌株产生的淀粉酶有较好的热稳定性,水解淀粉的主要产物为麦芽糖。自然菌株产生的淀粉酶往往是多种淀粉酶的混合,为进一步研究该菌株产生的淀粉酶的性质和在工业上应用的可能性,分离了三个淀粉酶基因,在大肠杆菌中克隆和表达[1]。其中重组质粒pBA150产生的淀粉酶的淀粉水解产物主要是麦芽糖［1］。β-淀粉酶（EC.3．2.1．2）水解淀粉的主要产物是麦芽糖,工业上可用于生产高麦芽糖浆,近年来又有β-淀粉酶用于啤酒工业的报道[2]。本文报道重组质粒pBA150的β-淀粉酶基因的序列分析及推导出的氨基酸序列同己知β-淀粉酶的氨基酸序列比较。     

坚强芽孢杆菌β-淀粉酶基因的核苷酸序列分析

淀粉水解酶广泛用于淀粉加工业中,何秉旺等在选育产耐热β-淀粉酶菌株中得到一株坚强芽孢杆菌（Bacillusfirmus）725,该菌株产生的淀粉酶有较好的热稳定性,水解淀粉的主要产物为麦芽糖。自然菌株产生的淀粉酶往往是多种淀粉酶的混合,为进一步研究该菌株产生的淀粉酶的性质和在工业上应用的可能性,分离了三个淀粉酶基因,在大肠杆菌中克隆和表达[1]。其中重组质粒pBA150产生的淀粉酶的淀粉水解产物主要是麦芽糖［1］。Β-淀粉酶（EC.3．2.1．2）水解淀粉的主要产物是麦芽糖,工业上可用于生产高麦芽糖浆,近年来又有β-淀粉酶用于啤酒工业的报道[2]。本文报道重组质粒pBA150的β-淀粉酶基因的序列分析及推导出的氨基酸序列同己知β-淀粉酶的氨基酸序列比较。     

耐高温α－淀粉酶在生产超高麦芽糖浆中应用的研究

本文着重研究了耐高温α－淀粉酶与ＢＦ—７６５８α－淀粉酶（即普通中温淀粉酶）在超高麦芽糖浆生产中的区别。使用耐高温α－淀粉酶可使淀粉液化更完全,并且可降低酶的用量,同时生产的超高麦芽糖浆中麦芽糖含量大大提高,具有一定的推广、使用价值。     

耐高温α—淀粉酶在生产超高麦芽糖浆中应用的研究

本文着重研究了耐高温α－淀粉酶与ＢＦ－７６５８α－淀粉酶（即普通中温淀粉酶）在超高麦芽糖浆生产中的区别,使用耐高温α－淀粉酶可使淀粉液化更完全,并且可降低酶的用量,同时生产的超高麦芽糖浆中麦芽糖含量大大提高,具有一定的推广,使用价值。     

解脂耶氏酵母表面展示β-淀粉酶与α-葡萄糖转苷酶及一步法由淀粉合成低聚异麦芽糖

低聚异麦芽糖(IMO)所具有的良好理化性质和生理功能,使得其在食品、医药、饲料、化妆品等领域得到广泛应用。但目前工业上采用多酶协同法由淀粉合成低聚异麦芽糖,步骤繁琐、成本较高。因此开发出更加经济简便的方法生产低聚异麦芽糖具有重要的应用价值。通过将β-淀粉酶(βa)和耐热α-葡萄糖转苷酶(GT)以不同的方式进行融合,并利用表面展示系统固定在食品安全微生物解脂耶氏酵母细胞表面,实现自我表达与固定。筛选得到高产菌株Yβa-GT29。大量培养获得细胞,转化液化的淀粉可实现一步法合成IMO,50℃转化20h即可得到纯度为75.3%的低聚异麦芽糖,方便了低聚异麦芽糖的生产。     

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.     

巨大芽孢杆菌β-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中诱导表达及碳代谢去阻遏

【背景】β-淀粉酶在食品和医疗领域应用广泛。目前工业上使用的β-淀粉酶主要从植物中提取,生产成本高,限制了β-淀粉酶的应用。微生物生产的β-淀粉酶尽管早有报道,但由于产酶水平低下,因而一直未能实现工业化。【目的】实现巨大芽孢杆菌β-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的高效诱导表达,缓解碳分解代谢物阻遏(Carbon catabolite repression,CCR)对该重组酶表达的影响,并研究其酶学性质。【方法】克隆枯草芽孢杆菌木糖诱导启动子,构建木糖诱导表达载体以介导巨大芽孢杆菌1514的β-淀粉酶编码基因amyM在枯草芽孢杆菌中的异源表达。定点突变位于amyM信号肽编码区的分解代谢物响应元件(Catabolite responsive element,CRE),降低碳源代谢对重组β-淀粉酶施加的阻遏。【结果】构建了诱导表达β-淀粉酶基因的重组枯草芽孢杆菌菌株。同义替换amyM-CRE保守碱基在不同程度上缓解了碳源所施加的CCR效应,重组酶的表达水平得到显著提高。重组酶的分子量为57 kD,水解可溶性淀粉主要生成麦芽糖和少量葡萄糖,其中麦芽糖含量为72%。该酶最适作用温度为50°C,最适反应pH为6.0。Co2+、Ca2+对重组β-淀粉酶具有激活作用。【结论】通过木糖诱导表达系统和碳代谢去阻遏实现了β-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达,酶活最高可达97.16 U/mL发酵液,比amyM基因来源菌巨大芽孢杆菌1514的β-淀粉酶产量提高了440倍,为β-淀粉酶发酵生产的工业化提供了支撑。     

β—淀粉酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

β—淀粉酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达王峥,周蓓芸,郑幼霞（中国科学院上海植物生理研究所,２０００３）关键词高温放线菌,β—淀粉酶,基因克隆β—淀粉酶是一种外切型淀粉水解酶,它从淀粉的非还原性末端依次水解α－１,４葡萄糖昔键,产生分构型的麦芽糖。内...     

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.     

产β-淀粉酶菌株的筛选

β-淀粉酶水解淀粉是从淀粉分子的非还原性末端开始,水解相隔的α-1,4-葡萄糖苷键,产生麦芽糖。β-淀粉酶最初发现在高等植物中,特别是大麦、小麦等谷物中。甘薯和大豆中也含有β-淀粉酶。该酶主要用于酿酒和生产饴糖。近几年来,国外有一些关于由微生物产     

大麦成熟籽粒中b-淀粉酶水平与麦芽糖化力的相关分析

对10个二棱啤酒大麦品种和10个F₂杂种的成熟籽粒进行了B-淀粉酶活性和麦芽糖化力的分析。结果发现：B-淀粉酶水平与麦芽糖化力之间相关极显著（r=0.991）。B-淀粉酶和a-淀粉酶之间以及a-淀粉酶与糖化力之间的相关系数分别为0.499和0.55，其相关密切程度不如B-淀粉酶和糖化力。因此，在啤酒大麦育种程序中，测定籽粒中b-淀粉酶的活性水平可以预测麦芽糖化力的高低。     

介绍一种新型酶制剂——β-淀粉酶

天津市工业微生物研究所研制的β-淀粉酶,从1983年研制成功后,于1984年在河北省武清县建厂试生产,即建成了我国第一个β-淀粉酶工厂,并生产了商品酶制剂,酶活力高,至今已形成年产近100吨酶制剂的生产能力。β-淀粉酶是较好的糖化剂,可用于制造饴糖、麦芽糖、麦芽糖醇、麦芽糊精、醋,以及酿造新型啤酒、白酒等已在天津新华食品厂和河     

二棱大麦和杂种的β-淀粉酶同工酶研究

用水和木瓜蛋白酶提取的两种大麦β-淀粉酶同工酶在薄层等电聚焦电泳中能分辨出30条酶带,它们的pI在4.4—6.5之间,可以分成3个区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区)。水提取的游离态β-淀粉酶同工酶主要集中在Ⅰ区。而用木瓜蛋白酶提取的总β-淀粉酶同工酶主要分布在Ⅱ、Ⅲ区,Ⅰ区较少,它的分布区域与游离态酶的活性有关。37个二棱大麦品种的β-淀粉酶活性差异较大,但根据同工酶的电泳图谱可以分成两种类型,即Ⅰ型和Ⅱ型,两者在酶带数和分布上都有差异。 同一类型的不同品种之间杂交后,酶活性出现明显的杂种优势,但其同工酶的电泳图谱不发生改变。 对β-淀粉酶同工酶电泳类型的多型性及高β-淀粉酶活性在育种上的应用作了简要讨论。     

大麦成熟籽粒中b-淀粉酶水平与麦芽糖化力的相关分析

对10个二棱啤酒大麦品种和10个F₂杂种的成熟籽粒进行了B-淀粉酶活性和麦芽糖化力的分析。结果发现：B-淀粉酶水平与麦芽糖化力之间相关极显著（r=0.991）。B-淀粉酶和a-淀粉酶之间以及a-淀粉酶与糖化力之间的相关系数分别为0.499和0.55,其相关密切程度不如B-淀粉酶和糖化力。因此,在啤酒大麦育种程序中,测定籽粒中b-淀粉酶的活性水平可以预测麦芽糖化力的高低。     

芽四糖淀粉酶产生菌的筛选与发酵条件的研究

从290个土样中分离到1380株细菌,加上本所其他课题组提供的细菌共1870株,其中有707株能分解淀粉,经过复筛、纸层析鉴定有3株菌的淀粉酶酶解液中主要产物是麦芽四糖,进一步用β－淀粉酶水解为麦芽糖,用萄葡糖淀粉酶水解为萄葡糖,确证为麦芽四糖。其中最优菌株为537．1,其酶解产物中麦芽四糖占90％,而其他两株菌的酶解产物中除麦芽四糖外,还有较多的麦芽糖及麦芽三糖,因此选择了537．1作为形成麦芽四糖淀粉酶的优良菌株,经鉴定,该菌属于产碱菌(Alcaligenessp．)。菌株537．1产酶的较好条件为t培养基中麦芽糖1．5％,蛋白胨0．5％,起始pH7—7．5,在27—28℃振荡培养48h。株537．1培养液可以酶解谷类、薯类和野生植物淀粉生成麦芽四糖。     

嗜碱菌碱性淀粉酶的研究

分离自内蒙古自治区察汗淖碱湖的嗜碱菌株No．1 0-1,好气,运动,细胞杆状,革兰氏染色阴性。该菌生长pH范围为8．0—13．0,最适生长pH1 0.0-ll.0,为专性嗜碱菌。在含淀粉培养基中产生胞外碱性淀粉酶,最适产酶条件是： 碳源为土豆淀粉,氮源为复合蛋白胨,Nacl浓度为2．O％,Na2CO3浓度为1．0—1．5％(pH9．9-10．5)。 酶的最适反应pH为10．0,稳定pH8．0,最适反应温度为50℃。作用于直链淀粉其水解产物为β-构型,主要产物是麦芽糖,其次为麦芽三糖、葡萄糖和麦芽四糖。嗜碱菌No.10-1产生的酶为碱性β-淀粉酶。     

热稳定β—淀粉酶高产菌株选育及发酵条件研究

从土壤中分离得到一株高温放线菌V_4菌株(Thermoactinomyces sp.V_4),经测定能产生热稳定β-淀粉酶。V_4菌株经过热诱变获得一株具高活力β-淀粉酶的变异株A_(61),产酶活力从400u/ml提高到1000u/ml。A_(61)菌株产生的β-淀粉酶最适反应温度为60℃,酶的热稳定性良好,50℃保温4小时不失活,55℃保温2小时仍具有最初活力的96％。     

巨大芽孢杆菌淀粉酶基因的克隆及其在枯草杆菌中的表达

以λ噬菌体为载体,采用鸟枪法由B.megaterium基因组克隆得到了1个淀粉酶基因,并已被亚克隆到E.coli和B.subtilis中,其表达水平较B.megaterium高250倍。克隆株产生的淀粉酶对直链淀粉的早期水解产物主要为麦芽三糖和麦芽糖,随着水解时间的延长,又将它们转变为葡萄糖。同时能以麦芽三糖为底物水解为麦芽糖和葡萄糖。受体菌的平行提取物无上述水解活性。因而该酶被确定为糖化型α-淀粉酶。SDS-凝胶电泳法确定酶分子量为58000道尔顿。     

高温放线菌V4菌株热稳定β-淀粉酶的产生及其性质的研究

高温放线菌V₄菌株(Thermoactinomyces sp.V₄)产生的β－淀粉酶最适反应温度为70℃,最适pH为6,酶的热稳定性良好,50℃(4h)不失去酶活力,55℃(2h)保持最初活力的92％,酶对可溶性淀粉的水解率达77％,纸层析结果显示水解产物主要为麦芽糖,经旋光测定,水解产物具有β－构型。巯基抑制剂对此β－淀粉酶无抑制作用。V₄菌株同时产生异淀粉酶及少量的－菌一淀粉酶。     

原生质体融合技术选育耐热性β-淀粉酶产生菌

从土壤中分离到两株产β-淀粉酶芽孢杆菌菌株,经紫外线、丫-射线,氯化锂、亚硝基胍等诱变和筛选,得到β-淀粉酶高产菌和耐热性β-淀粉酶产生菌各一株。将两菌进行原生质体融合,获得兼有两亲株遗传特性的融合子wg6。从菌落形态和产酶特性等证实此融合子系两亲株融台所得的杂交子代。W96菌株产酶能力介于两亲株之间,酶的热稳定性较高,60℃处理15min,酶活力仍达93．2％。此菌株还可产生少量茁霉多糖酶(一种支链淀粉酶)．与所产生的β-淀粉酶协同作用,使淀粉水解率达到80．6％,因而有较高的应用价值。