褐藻胶裂解酶在制备海洋寡糖中的应用

褐藻胶裂解酶能裂解褐藻胶制备寡糖,是一种重要的工具酶。本文从酶的分子结构、作用机理等方面介绍了褐藻胶裂解酶的酶学性质,以及该酶在制备海洋寡糖中的应用研究进展。     

褐藻胶的降解方法及其产物生物活性研究进展

褐藻胶是褐藻中含有的酸性多糖,由β-D-甘露糖醛酸及其C5差向异构体α-L-古罗糖醛酸两种单体组成。经降解后的小分子寡糖具有增强植物抗逆性、促进生长作用、抗菌活性、抗肿瘤活性、抗炎活性以及抗氧化活性等多种生理活性。目前,褐藻胶寡糖制备的方法主要有化学降解法、物理降解法和生物降解法。本文概述了褐藻胶结构、褐藻胶降解方法以及褐藻胶寡糖生理活性研究现状,其中重点介绍了生物降解的方法,并对褐藻胶裂解酶及其降解产物的应用进行了展望。     

褐藻胶寡糖的制备分离及生物活性

褐藻胶寡糖是褐藻胶的降解产物,属于低分子聚合物,是由2～10个单糖通过糖苷键结合而成的,具有溶解性好,稳定性强,易被机体吸收且安全无毒等特点。目前有大量文献对褐藻胶寡糖进行了深入研究和开发,使其更多的活性应用到功能食品和制药领域中,因此褐藻胶寡糖具有很高的应用价值。本文针对褐藻胶寡糖的制备、分离及生物活性等方面进行了综述,以期为褐藻胶寡糖的研究应用提供理论参考。     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选与鉴定

目的：筛选产生褐藻胶裂解酶的菌株，提高褐藻胶裂解酶的生产水平，为褐藻胶生物酶工业化生产和应用提供条件。方法：以海藻酸钠为唯一碳源，从烟台海岸带土壤中筛选菌株，通过形态学观察、生理生化分析和16S rDNA序列比对进行菌种鉴定，优化其产酶条件，分析酶解产物构成。结果：筛选得一株高产褐藻胶裂解酶的类芽孢杆菌(Paenibacillus)PLT1；最优产酶条件为：海藻酸钠9.5 g/L、蛋白胨6.7 g/L、Na Cl 0.5 g/L、接种量2%、培养温度31.0℃、摇床转速170 r/min、培养基初始p H值为7时，酶活可达214.64 U/mL。该酶降解海藻酸钠的酶解产物为三糖、四糖和五糖。结论：筛选到褐藻胶裂解酶高效产酶菌株Paenibacillus sp. PLT1，可用于发酵生产褐藻胶裂解酶或褐藻寡糖，在食品加工领域具有较高的应用价值。     

酶解制备褐藻胶寡糖及其抗氧化活性研究

从本实验室筛选的琼氏不动杆菌中获得褐藻胶裂解酶,酶解制备褐藻胶寡糖,用氧自由基吸收能力(ORAC)法测定抗氧化活性,并研究提高其抗氧化效果的方法。结果显示,该酶的最适酶解温度30℃,pH7.5。加入初始浓度为0.75%的海藻酸钠反应,2h达到最大降解率,且此时的平均聚合度(DP)为2;此时的抗氧化能力也达到最大值,平均ORAC值为1374.25μmol TE/g。反应体系中加入VC的平均ORAC值有所增加,且随浓度增加先增大后减少,在浓度为0.004g/L时达到最大值。实验表明:褐藻胶裂解酶制备的褐藻胶寡糖具有较强的抗氧化能力,且抗氧化效果与还原糖含量有关。VC保护反应能提高抗氧化能力,且与VC浓度有关。     

褐藻胶多糖分子修饰酶的研究进展

褐藻胶作为一种线性多糖根据其结构和组成差异具有不同的生理生化特性,在食品、医药和化妆品等领域有着巨大的应用价值和潜力。褐藻胶的这些特性主要通过褐藻胶修饰酶如褐藻胶裂解酶、甘露聚糖C5差向异构酶、褐藻胶乙酰化酶和褐藻胶脱乙酰化酶的作用控制。作者主要概述了褐藻胶修饰酶合成和修饰褐藻胶的作用机理,总结了几种褐藻胶修饰酶的来源、分类、结构、作用方式和研究进程,重点阐述了褐藻胶裂解酶和甘露聚糖C5差向异构酶的相关研究进展,并对相关研究的未来发展提出展望,可为进一步开发和应用褐藻胶及其相关修饰酶提供借鉴和参考。     

酶解制备褐藻胶寡糖及其产物的抗氧化活性分析

以褐藻酸钠为底物,通过褐藻胶裂解酶酶解方法得到3种不同分子质量范围的褐藻胶寡糖组分(ADOA、ADO-B和ADO-C),对其抗氧化性活性进行了研究。结果表明:3种寡糖组分都有一定的抗氧化活性,且活性随着寡糖浓度的增加而加强,其中ADO-C的抗氧化活性最高。在DPPH·体系中,ADO-C的IC50值为0.53 mg/mL;在·OH体系中,ADO-C对羟基自由基的清除活性大于同浓度的抗坏血酸(P<0.05);还原力方面,在较低的浓度下,ADO-C表现出的还原力显著大于其余的2种(P<0.05)。实验表明,酶解得到的褐藻胶寡糖具有较强的抗氧化性,ADO-C(M W<8000)的抗氧化性最显著,即分子质量较小的寡糖有更强的抗氧化活性。     

褐藻胶裂解酶及其裂解产物的研究进展

从海洋生物中筛选提取有应用价值的酶类，已成为海洋生物资源开发的一个重要方面。近年来，对褐藻胶裂解酶及其降解产物——褐藻寡糖的研究受到人们的普遍关注。就这两方面作一较为详细的总结与阐述。     

鲍鱼褐藻胶裂解酶基因的原核表达及酶学性质

褐藻胶寡糖因其内在的生物功能具有良好的应用前景,褐藻胶裂解酶可将褐藻胶降解为褐藻胶寡糖,基因工程技术为高效生产褐藻胶裂解酶提供了技术方法。从鲍鱼肝胰腺中提取RNA,通过RT-PCR得到cDNA,以cDNA为模板进行PCR扩增得到褐藻胶裂解酶基因algl,将其与pET-28a(+)载体连接,并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达。将工程菌体超声波破碎后进行十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测,利用Ni-NTA琼脂糖凝胶柱纯化重组蛋白Algl,继而对其进行酶学特性研究。细胞破碎物酶活检测及SDS-PAGE分析表明,重组蛋白为包涵体,相对分子量约为32 000。包涵体纯化、复性后的酶活为15.6 U/mL,比酶活为644.6 U/mg。纯化后的工程酶酶学性质研究表明:该酶最适温度35℃;最适pH值为8.0;只能降解多聚甘露糖醛酸(polyM)而不能降解多聚古洛糖醛酸(polyG);催化褐藻胶的K_m值为1.71 mg/mL,V_(max)为19.08 U/mL。重组酶Algl对多聚甘露糖醛酸的底物特异性和适冷性具有潜在的生物技术和工业应用。     

制备褐藻胶寡糖-O-香叶醇的表征及抑制霉变效果研究

本文采用香叶醇改性褐藻胶寡糖制备得到褐藻胶寡糖-O-香叶醇(AOS-O-Ger),作为一种新型的抑霉剂应用于大豆储藏过程中。对制备的褐藻胶寡糖-O-香叶醇进行紫外可见吸收光谱、傅里叶变换近红外光谱、核磁氢谱、X-射线衍射图谱表征,结果显示褐藻胶寡糖-O-香叶醇成功制备。探究了褐藻胶寡糖-O-香叶醇的抑菌性,发现对青霉和黄曲霉有明显的抑制作用,且香叶基溴与褐藻胶寡糖摩尔比为3:1的褐藻胶寡糖-O-香叶醇抑菌性最好。将褐藻胶寡糖-O-香叶醇应用于水分为14%的大豆中,于35 ℃、80%相对湿度下储藏60 d,发现褐藻胶寡糖-O-香叶醇可以控制大豆真菌菌落总数在6.3×10₃ CFU/g以下,且减缓了大豆品质的劣变。研究结果表明褐藻胶寡糖-O-香叶醇在大豆储藏过程中能有效抑制霉变,并维持大豆的品质。     

Alginate Oligosaccharides: Production,Biological Activities,and Potential Applications

Alginate, a group of polyuronic saccharides, has been widely used in both pharmaceutical and food industries due to its unique physicochemical properties as well as beneficial health effects. However, the potential applications of alginate are restricted because of its low water solubility and high solution viscosity when significant concentrations are needed, particularly in food products. Alginate oligosaccharides (AOS), oligomers containing 2 to 25 monomers, can be obtained via hydrolysis of glycosidic bonds, organic synthesis, or through biosynthesis. Generally, AOS have shorter chain lengths and thus improved water solubility when compared with higher molecular weight alginates of the same monomers. These oligosaccharides have attracted interest from both basic and applied researchers. AOS have unique bioactivity and can impart health benefits. They have shown immunomodulatory, antimicrobial, antioxidant, prebiotic, antihypertensive, antidiabetic, antitumor, anticoagulant, and other activities. As examples, they have been utilized as prebiotics, feed supplements for aquaculture, poultry, and swine, elicitors for plants and microorganisms, cryoprotectors for frozen foods, and postharvest treatments. This review comprehensively covers methods for AOS production from alginate, such as physical/chemical methods, enzymatic methods, fermentation, organic synthesis, and biosynthesis. Moreover, current progress in structural characterization, potential health benefits, and AOS metabolism after ingestion are summarized in this review. This review will discuss methods for producing and modified AOS with desirable structures that are suited for novel applications.     

褐藻胶降解酶产生菌的筛选与鉴定

为了丰富褐藻胶降解酶产生菌的来源,该研究以褐藻胶为唯一碳源,从长兴岛采集的腐烂海带中筛选能够高效降解褐藻胶 的菌株,并通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定。结果表明,经筛选和鉴定获得一株能够高效降解褐藻胶的 水莱茵海默氏菌（Rheinheimera aquimaris）,编号为E-10,其产褐藻胶降解酶活力为14U/L。     

海藻纤维的研究现状及其应用

海藻纤维通常由可溶性海藻酸盐（常用海藻酸钠）溶于水中形成粘稠溶液，然后通过喷丝孔挤出到含有二价金属阳离子（Mg^2＋除外）的凝固浴中，形成固态不溶性海藻酸盐纤维长丝。海藻纤维具有高吸收性和成胶性，可用来制备创伤被覆材料。如加入抗菌剂，可减少细菌感染；海藻-碳能产生远红外辐射和负离子，具有保健和医疗作用。     

藻酸盐寡糖制备工艺及生物活性研究进展

藻酸盐是褐藻中的主要多糖物质,因我国周边海域褐藻资源产量极为丰富,致使藻酸盐颇为廉价易得。与藻酸盐相比,藻酸盐寡糖具有分子质量低、水溶性强、易吸收等优点,从而关于藻酸盐降解工艺与藻酸盐寡糖的各类生物活性的研究成为近来关于海洋多糖研究的重点。该文章叙述了藻酸盐寡糖降解工艺及其生物活性和应用领域研究进展,并对藻酸盐寡糖对各种疾病及其对农业、食品、药物方面的发展前景进行了展望。     

海藻纤维在医疗保健纺织品中的应用

海藻纤维以其优异的高吸湿性、溶碱性、阻燃性、金属离子吸附性和生物相容降解性在医疗保健用纺织品上得到了广泛的应用。主要介绍了海藻纤维的结构性能、制备方法,以及在医疗保健纺织品方面的应用。     

大豆蛋白—海藻酸钠共价复合物功能特性研究

将大豆蛋白加水溶解,添加33.4%海藻酸钠,混合均匀后冷冻干燥,干燥后粉状物在43.8℃条件下干热反应10.4 h,得到大豆蛋白―海藻酸钠共价复合物。对大豆蛋白―海藻酸钠共价复合物溶解性、乳化性、起泡性、热稳定性和抗氧化性等功能特性进行系统研究,结果表明,大豆蛋白―海藻酸钠共价复合物溶解性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和泡沫稳定性、热稳定性较大豆蛋白均有不同程度改善。     

海藻纤维的制备及其应用

生物可降解纤维是指在自然界微生物如细菌、霉菌和藻类的作用下，可完全分解为低分子化合物的纤维材料。目前，研究最多的生物可降解纤维之一就是海藻纤维。文章综述了海藻纤维的原料来源、制备原理及制备工艺，重点介绍了海藻纤维在创伤被覆材料方面的应用。     

海藻酸钠寡糖生物活性的研究进展

海藻酸钠是细菌细胞壁及海带等褐藻类植物细胞壁的主要组成成分,因其具有很好的生物相容性、成膜性等特点,在食品医药等方面被广泛应用。其降解产物为海藻酸钠寡糖,与海藻酸钠相比具有分子量低、水溶性强、易吸收等优点,表现出多种生物活性而引起关注。综述了海藻酸钠寡糖的生物活性和应用领域研究进展,并对其发展前景进行了展望。