植酸酶及其植物基因工程

综述了植酸酶的来源、其酶学性质及植酸酶的植物摹因工程,并对其存在的问题、应用前景作了展望。     

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

磷元素是农作物的主要营养限制因子之一,开发利用土壤中的磷资源对解决作物的磷素限制意义深远。植酸是土壤有机磷的主要形态,其矿化分解并释放有效磷的过程是一个酶促反应,植酸酶是这一过程的关键酶。植酸酶在土壤改良及农业的可持续发展领域具有较强的应用前景,高通量测序技术的出现也为土壤植酸酶研究提供了全新的思路和策略。综述了植酸酶的多样性、获取技术、提高产率的策略及在农业领域的应用现状,分析了土壤植酸酶研究存在的问题和未来发展的趋势,并对其应用前景进行了展望。     

黑曲霉WY-6植酸酶的表达、纯化及性质研究

目的:表达黑曲霉WY-6植酸酶基因及研究重组酶的性质。方法:通过PCR方法从黑曲霉WY-6基因组中扩增出植酸酶基因,并将该基因表达在毕赤酵母中,再利用蛋白质分离纯化技术对重组酶进行纯化,并测定其性质。结果:黑曲霉WY-6植酸酶基因成功表达在毕赤酵母中,重组植酸酶经饱和硫酸铵分级沉淀、超滤和阴离子交换层析步骤后得以纯化,纯化后的植酸酶比活力为147U/mg,分子量为67kDa,两个最适pH分别为3.0和5.5,最适温度为55℃,与胃蛋白酶以0.01的比率(胃蛋白酶/植酸酶,wt/wt)混合作用2h后仍保留70.9%残余活力。结论:获得了具有商业应用潜能的基因工程植酸酶。     

转枯草芽孢杆菌植酸酶基因烟草对不同介质中植酸磷的吸收利用

利用转入枯草芽孢杆菌植酸酶基因的不同烟草株系,分别在无菌培养基、砂培和土培试验中研究了转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收和利用.结果表明,在无菌培养基试验中,所有转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用能力均显著高于野生型,其生物量比野生型提高了3.6～10.7倍,总磷吸收量提高了2.2～4.6倍;在沙培和土培中,转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用与野生型相比,生物量和总磷吸收量差异不显著.这说明转植酸酶基因在无菌条件下可以提高植物吸收利用植酸磷的能力,但是在自然条件下,由于微生物分解或矿物固定等原因,其作用不稳定,需要进一步研究克服土壤中的限制因素,才能使转基因植物充分发挥作用.     

植酸酶的多样性及其分类

植酸酶是一类催化植酸水解逐步释放磷酸基团形成低级肌醇磷酸衍生物的正磷酸单酯磷酸水解酶。植酸酶在动物营养、资源环境保护和人类健康等领域有巨大的应用潜力。目前,人们对植酸酶的多样性及其分类的认识比较模糊甚至错误,严重影响了植酸酶的研究进程和水平。首先简要概述了基于最适pH和立体专一性的植酸酶分类,然后着重论述了基于结构和催化机理的植酸酶分类及其代表酶特征的最新研究进展,最后探讨了根据不同分类标准特别是基于结构和催化机理准确理解和全面表征各种植酸酶的重要性,以期为植酸酶的研究和应用提供参考。     

青霉植酸酶的初步研究

从土壤、麦麸、玉米芯及污染的食用菌下脚料等材料中分离、纯化出产植酸酶的青霉菌5株,从中筛选出一性能优越的产植酸酶菌株(Penicillium,sp)P2;液体培养4d,植酸酶达到4.06U/ml.其去除麦麸、玉米的有机磷的效果比较理想.     

植酸酶及其基因工程研究进展

植酸酶可添加于食品与饲料中,能消除因不能降解的植酸所引起的抗营养作用,提高机体对蛋白质及多种微量元素的利用率,降低粪便中磷的含量,从而减少环境中磷的积累污染,有利于保护生态环境。弄清植酸酶的性质、基因结构和功能,了解其基因工程的研究进展,不仅具有重要的理论意义,而且在开发研究植酸酶制剂用于饲料、食品和医药等方面具有重要的实践价值。本文谨对植酸酶的性质、基因结构和功能及其基因工程的研究进展做一综述,并探讨了植酸酶的应用前景。     

芽孢杆菌植酸酶分子生物学研究进展

来源于芽孢杆菌的中性植酸酶具有良好的热稳定性,适合作为消化道呈中性鲤科鱼类的饲料添加剂。该植酸酶晶体具有独特的螺旋桨样空间结构,钙离子在其稳定性和催化活性的结构功能关系中具有重要作用,并表现出特有的催化机理。该基因与已知植酸酶基因的结构有所不同,是一种新的植酸酶。目前主要采用多种原核表达系统对其进行表达。比较表明,芽孢杆菌表达系统和酵母表达系统是实现芽孢杆菌植酸酶规模化生产的有效途径。     

中性植酸酶的研究与前景

植酸酶在饲料工业中已经得到了广泛的重视和应用,但在我国占据重要地位的水产养殖业中应用传统的酸性植酸酶则具有较多的局限性,文章着重介绍中性的伊折叠桶植酸酶的研究现状,其在自然界磷循环中的重要作用及其在水产养殖和环境治理中的潜在作用和研发趋势。     

来源于Escherichia coli的高比活植酸酶基因的高效表达

高效表达高比活植酸酶是进一步提高植酸酶发酵效价、降低植酸酶生产成本的一个有效途径。对源于Escherichiacoli的高比活植酸酶基因appA ,按照毕赤酵母 (Pichiapastoris)密码子的偏爱进行了密码子优化改造。该改造后的基因appA m按正确的阅读框架融合到毕赤酵母表达载体pPIC9上的α 因子信号肽编码序列 3′端 ,通过电击转化得到重组转化子。对重组毕赤酵母的Southernblotting分析证实植酸酶基因已整合到酵母基因组中 ,并确定了整合基因的拷贝数。Northernblotting分析证实植酸酶基因得到了正常转录。SDS PAGE分析和表达产物的研究表明 ,植酸酶得到了高效分泌表达 ,在 5L发酵罐中植酸酶蛋白表达量达到 2 5mg mL发酵液 ,酶活性 (发酵效价 )达到 7 5× 10 6 IU mL发酵液以上 ,大大高于目前报道的各种植酸酶基因工程菌株的发酵效价。     

产植酸酶菌株的分离筛选研究

研究了产植酸酶菌株分离筛选的方法 ,筛选得到分别适宜液态发酵和固态发酵的酶活力较高的黑曲霉XH和黑曲霉PA两菌株。在液态发酵KH2 PO4 对植酸酶产生有促进作用 ,其最佳用量为 8mg %;在固态发酵KH2 PO4 的添加对植酸酶的产生无明显促进作用。 2菌株所产植酸酶具有相似的酶学性质 ,最适作用温度为 5 5℃ ,当底物 pH为 3～ 5具有较高的酶活力。     

转植酸酶基因玉米的研究与安全评价

植酸酶是应用最广泛的饲料添加剂之一,它在自然界中广泛存在,能提高饲料中磷的利用率,对减轻动物高磷粪便导致的环境水域污染有着重要意义.玉米是动物饲料的主要原料,在玉米饲料中添加植酸酶易造成饲料成本升高和生产效率降低等问题.近年来随着基因工程技术的发展,已克隆出多个真菌植酸酶基因,并成功在微生物、植物系统中表达.本文主要介绍了植酸酶基因的微生物来源与相关研究成果,阐述了转基因技术的常用方法和转植酸酶基因玉米的研究进展,并详细评价了转植酸酶基因玉米的安全性.通过对转植酸酶基因玉米的深入探讨,对改善玉米的品质,降低成本及推广植酸酶在饲料工业中的应用具有重要意义.     

文摘

产植酸酶的黑曲霉菌株筛选及其植酸酶基因克隆［中］／姚斌…／／农业生物技术学报．－１９９８,６（１）．－１～６从土壤中筛选到产植酸酶的黑曲霉菌株Ａｓｐｅｒｇｉｌｕｓｎｉｇｅｒ９６３,对其所产植酸酶的生理生化性质研究表明具有适合于在饲料中使用的优良性质...     

微生物植酸酶研究进展

植酸酶作为一种新型酶制剂,引起了国内外专家的广泛关注,对植酸酶进行了大量的研究工作。综述了近年来微生物胞内和胞外植酸酶分类、酶性质、酶活测定方法、酶作用机理、基因工程、酶的应用等方面的研究进展。     

植酸酶的研究与应用进展

综述了植酸酶的生物学特性 ,产植酸酶的菌种来源 ,以及通过诱变和基因工程对菌种的选育 ,并阐述了植酸酶在饲料中的应用     

植酸酶的研究进展

从三个方面综述了植酸酶的研究进展：（1）植酸酶的种类及来源;（2）植酸酶的性质;（3）植酸酶基因及基因工程。     

植酸酶及其热稳定性研究进展

植酸酶能降解植物性饲料中的植酸盐类,释放出无机磷酸,对于提高饲料中磷的利用率,减轻畜禽高磷排泄物对环境的污染以及促进单胃动物对饲料中矿质营养的吸收利用有重要作用,因此植酸酶的研究有重要的科学和实用价值。获得高活性高热稳定性的植酸酶是近年来植酸酶工业的研究热点和难点,综述了植酸酶及其热稳定性研究的现状和提高植酸酶热稳定性方法的最新进展 。     

饲料中添加植酸酶可减少磷的排泄

协和发酵公司发现向broiler(鸡)的饲料中添加可分离谷类中含量高的植酸中的磷酸的酶植酸酶,就可使排泄物中的磷量减少3成左右。该公司与日本科学饲料协会经过4年左右共同研究,确认了植酸酶的效果,并在94年秋和95年春的日本家禽学会上发表了其成果。该组发现植酸酶对猪也有同样的效果,但没有发表。协和发酵公司按饲料添加物的新型指定最近向农林水产省申请将植酸酶作为新的饲料添加物。经农     

用原生质体诱变选育高植酸酶活的黑曲霉变异株

将 2株黑曲霉菌株 (I,II)在诱导产植酸酶的条件下分别制备成原生质体 ,并考察其原生质体形成及再生 ,经紫外诱变后 ,发现涂平板的黑曲霉 (II)原生质体在再生过程中菌落形态发生明显变化。考查突变菌种的植酸酶酶活 ,筛选到其中一个变异株比原始黑曲霉 (II)亲本株的植酸酶酶活提高了 2 .2倍。     

植酸酶菌种筛选方法的研究

通过微板培养法对植酸酶产生菌菌种筛选方法进行了研究,建立了一种快速、有效的高通量植酸酶菌种筛选方法。利用该方法结合菌种诱变技术已选育出植酸酶酶活高达297u／mL的A,niger 496-1菌株。