酿酒酵母的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酵母产酶的影响

利用4-硝基苯基-β-D吡喃葡萄糖苷为底物测定酵母中的β-葡萄糖苷酶,研究8株酿酒酵母在上清液、壁膜间隙和细胞内的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酿酒酵母产β-葡萄糖苷酶的影响.结果表明β-葡萄糖苷主要位于细胞间隙和细胞内,酿酒酵母M4产β-葡萄糖苷酶最高,为4.1μmolpNP·mL-1·h-1.氧气显著促进酿酒酵母合成β-葡萄糖苷酶,且相对于厌氧条件,有氧条件下酿酒酵母M4的β-葡萄糖苷酶增加了4.51倍.     

酿酒条件对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响

研究酿酒条件（氧气、pH值、温度、糖和乙醇等）对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响。结果显示：氧气促进酵母β-葡萄糖苷酶的合成,两株商业酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶最适pH值为5.0,最适温度为60 ℃,果糖、葡萄糖和蔗糖对两株酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶活性具有轻微抑制作用,乙醇（体积分数2%～20%）促进β-葡萄糖苷酶的酶活力。在葡萄酒发酵过程中,β-葡萄糖苷酶主要存在于完整细胞和透性化细胞中,上清液中酶较少。     

蜂蜜中β-葡萄糖苷酶活性测定及来源分析

以对硝基苯基β-D- 葡萄糖苷(pNPG)为底物,对蜂蜜中β- 葡萄糖苷酶活性测定条件进行研究。结果表明：蜂蜜中β- 葡萄糖苷酶活性测定的最佳条件为以柠檬酸- 磷酸氢二钠缓冲液为提取液,pH5.0,温度60℃,底物浓度30mmol/L。酶促反应在2.5h 和37℃时酶促反应曲线线性关系最好。研究还发现,β- 葡萄糖苷酶可能是蜜蜂在采集加工过程中加入进去的,同时,该酶活性还可能与蜂蜜的新鲜度相关。     

响应面法优化杏鲍菇曲制曲条件

该研究以米曲霉为菌种制备杏鲍菇曲,以蛋白酶活力、CMC酶活力、β-葡萄糖苷酶活力为指标,通过单因素和响应面试验优化杏鲍菇制曲工艺条件,并比较了杏鲍菇是否制曲对杏鲍菇黄豆酱的氨基酸态氮含量和·OH清除率的影响。结果表明,杏鲍菇曲的最佳制曲条件为杏鲍菇含水量60%,拌入干燥杏鲍菇质量分数10%的面粉,接种后铺成单层,在温度30 ℃的恒温培养箱中培养5 d。在该条件下杏鲍菇曲的平均蛋白酶活力为698.7 U/g、CMC酶活力为98.4 U/g、β-葡萄糖苷酶活力为1 791.4 U/g。所得杏鲍菇曲曲层呈棕绿色、孢子分布均匀。杏鲍菇经米曲霉制曲后与黄豆曲共同发酵成杏鲍菇黄豆酱,可以显著提高酱的氨基酸态氮含量和·OH清除率,使其分别达到6.84 mg/g和75.4%。     

绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的研究

为提高绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的能力,进行了黑曲霉接种时间和混合发酵时间的优化。研究了绿色木霉与黑曲霉4株菌单独发酵及混合发酵产纤维素酶酶活的特点,调整黑曲霉NH11-1的接种时间与绿色木霉NM01进行混合发酵来寻找产酶能力最高的时间点。结果表明,黑曲霉NH11-1推迟48 h接种的混合发酵组产酶效果最佳。最佳混合发酵条件为30 ℃、200 r/min恒温振荡培养5 d,滤纸酶活力（FPA）达到242.80 U/mL,是出发菌黑曲霉NH11-1的2.66倍;β-葡萄糖苷酶活力（β-GA）达到297.35 U/mL,是出发菌绿色木霉NM01的1.94倍;β-GA与FPA的比值为1.22,符合纤维素酶水解天然纤维素的最佳比值范围（0.12～1.50）。     

绿色木霉β-葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质

针对绿色木霉AS3.3711产生的β-葡萄糖苷酶组分,先后运用包括乙酸铵沉淀、透析、Sephadex G-150葡聚糖凝胶柱层析在内的一系列分离纯化技术对该纤维素酶进行纯化,得到β-葡萄糖苷酶纯化组分,并对该酶的酶学性质进行研究。纯化后酶液的蛋白质量浓度为8.12 mg/mL、酶活力为4.08 U/mL,纯化倍数达到18.48,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）测定分子质量为66.0 kD。绿色木霉β-葡萄糖苷酶在酸性条件下稳定性良好,最适pH值为5.0;在温度60～70 ℃能长时间保持较高酶活力,最适反应温度为60 ℃。金属离子中,Ca2+、Mg2+、K+对绿色木霉AS3.3711 β-葡萄糖苷酶活力起到促进作用,Ca2+促进作用最强;而Zn2+、Fe3+对该酶有抑制作用,Ag+、Cu2+、Hg2+重金属离子使β-葡萄糖苷酶几乎丧失了全部活性。     

一株产β-葡萄糖苷酶菌株的筛选及酶学性质研究

研究以降解纤维二糖菌株为主要筛选对象,从酿造大曲样品中分离筛选获得产β-葡萄糖苷酶的真菌菌株D8,并对其进行了生物学鉴定,将其鉴定为梨头霉属(Absidia)的伞枝梨头霉菌(Lichtheimia corymbifera),并对其发酵所产β-葡萄糖苷酶酶学性质进行了研究,为其开发研究提供参考.     

粗壮脉纹胞菌复合多菌种发酵茶粕产纤维素酶的研究

用粗壮脉纹胞菌分别复合东方伊莎酵母、里氏木霉、绿色木霉、乳酸杆菌固态发酵已去除茶皂素的茶粕,通过测定发酵产物中3种纤维素酶：外切葡聚糖酶（C1）、内切葡聚糖酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶（β-G）及总酶滤纸酶（filter paper activity,FPA）的酶活力来探讨其分解粗纤维素的协同作用。粗壮脉纹胞菌和绿色木霉混合发酵产生的C1酶酶活力较粗壮脉纹胞菌单菌发酵提高了51.09%,粗壮脉纹胞菌和绿色木霉复合发酵较单菌发酵延长了其纤维素酶分泌的周期,96 h时FPA酶活力达到2.782 U/g;粗壮脉纹胞菌复合里氏木霉、绿色木霉混合发酵组在发酵10 d后对茶粕粗纤维的最终降解率分别达到了64.19%和61.59%;接种量对单菌和混合菌发酵产纤维素酶影响总体趋势是随着接种量增加酶活力提高,但粗壮脉纹胞菌单菌发酵纤维素酶酶活力在接种量超过9 mL/100 g后开始下降。表明粗壮脉纹胞菌复合里氏木霉、绿色木霉混合发酵降解纤维素具有协同作用。     

里氏木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的条件优化

为提高纤维素酶酶解秸秆产糖效果,以碱性双氧水处理过的玉米秸秆为发酵基质,进行里氏木霉与黑曲霉混合发酵的研究。通过单因素试验确定黑曲霉延迟接种时间、里氏木霉与黑曲霉接种比例 、发酵时间和固液比4个因素的最优水平。在此基础上,采用Box-Behnken响应面设计对混合发酵产酶条件进行优化,获得最佳产酶条件：黑曲霉延迟接种时间 36h,里氏木霉与黑曲霉接种比例 5:1、发酵时间7d、固液比2:50(m/V)、吐温-80体积分数0.4%、pH 5.0和装液量50mL/250mL。此时,滤纸酶力(FPA)可达1.224 IU/mL,β-葡萄糖苷酶活力(β-GA)可达0.315 IU/mL。采用高效液相色谱法,对最佳条件下的纤维素酶酶解秸秆的水解液进行检测。结果表明,两菌株混合发酵较单菌株发酵的纤维素酶系更加完整,且降解木质纤维素类原料产可发酵性糖的能力增强。     

甘肃河西走廊葡萄酒产区高产β-葡萄糖苷酶酵母菌株筛选

以甘肃河西走廊葡萄酒产区成熟葡萄浆果自然发酵过程中分离得到的115 株酵母菌株为出发菌株,采用对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷为底物的平板初筛,摇瓶复筛,对高产β-葡萄糖苷酶酵母菌株进行WL营养培养基和赖氨酸培养基初步分类以及26S rDNA D1/D2区序列分析。结果表明：6 株酵母β-葡萄糖苷酶活性与商业酵母ICV-D254酶活性相似,酶活力可达（51.40±4.74） mU/mL,其中菌株QLFE、MQFEH-1、MQFSC-3、MQFEH-2和MQFSM-3为酿酒酵母属,菌株QLFE-4为梅奇酵母属,与分子鉴定结果一致。     

两株素食者肠道菌产β-葡萄糖苷酶考察及产酶条件优化

采用对硝基苯基-β-D-葡萄糖苷法,与黑曲霉相比较考察素食者肠道菌LJ-G1、LJ-Q2产β-葡萄糖苷酶能力,再经单因素、响应面试验对菌种的产酶条件进行优化。结果表明:LJ-G1、LJ-Q2菌株均能产β-葡萄糖苷酶,且LJ-Q2产酶能力高于LJ-G1,与黑曲霉相比较,在发酵时间短于64 h时LJ-G1、LJ-Q2产酶能力高于黑曲霉;LJ-Q2菌种的最优产酶条件为:培养基p H 8.0、培养温度38℃、培养时间38 h。在最优条件下进行验证实验,酶活力达到1.70 IU/m L。加入大豆异黄酮原料进行发酵培养,得到游离大豆异黄酮转化率为39.4%。     

从长白山阔叶林中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌及其酶学性质研究

利用马丁氏培养基富集、PDA培养基纯化和七叶灵培养基显色,从长白山阔叶林中初步筛选出6株产β-葡萄糖苷酶的真菌。对真菌发酵生成的β-葡萄糖苷酶进行提取和纯化,测得10号菌株的β-葡萄糖苷酶活力最高为18.34 U/mL,形态学和分子学结合方法鉴定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适反应温度约为55℃,在温度30、40℃和50℃时较为稳定。最适反应pH值约为5,在pH值为5~6之间相对较稳定。Cu~(2+)对酶活力有较强的抑制作用,而Ag~+有较强的激活作用。     

葡萄汁有孢汉逊酵母和酿酒酵母的混合酒精发酵动力学

利用课题组前期优选的具有高β-葡萄糖苷酶活性的葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）研究其与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）菌株混合发酵的动力学,为其葡萄酒增香酿造的应用提供理论和技术支持。实验选用陕西杨凌的爱格丽葡萄为原料,设计优选菌株提前酿酒酵母48 h接种和同时接种两个发酵处理,接种量1.0×106 CFU/mL,同时用YPD液体培养基进行两个处理的模拟发酵实验,实验以纯酿酒酵母发酵为对照。发酵过程中监测不同酵母菌数量、酒精体积分数、还原糖等指标,建立动力学模型。结果表明,提前接种处理中优选菌株生存数量最多,生存时间最长,在其对数生长期酒精生成和还原糖消耗速率最慢,但整体酒精发酵正常,酒精生成量不受影响,说明发酵过程中不良副产物生成量有限。因此,优选菌株提前酿酒酵母接种的混合发酵具有葡萄酒增香酿造的应用可能。     

重组环糊精葡萄糖基转移酶温控型工程菌的构建及其培养条件的优化

采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）法从蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）中扩增了β-环糊精葡萄糖基转移酶（β-cyclodextrin glucanotransferase,β-CGTase）基因,将该基因克隆到pBV220质粒中,转化E.coli DH5α,经氨苄青霉素抗性筛选和酶切验证后,得到能表达β-CGTase的重组大肠杆菌E.coliDH5α/pBVcgt。通过对工程菌产酶条件的优化,得到最佳产酶条件为：OD600 nm值达到1.0、初始培养温度30 ℃、发酵培养基初始pH 8.0、温度梯度诱导39 ℃培养0.5 h,40 ℃培养0.5 h,41 ℃培养1 h,42 ℃培养2 h。酶活力由优化前的445 U/mL提高到956 U/mL,酶活力提高了1.15 倍。温度梯度诱导比直接诱导酶活力提高20%。该酶的克隆表达以及发酵条件的研究表明,该酶能在大肠杆菌原核表达体系中高效表达。     

嗜酸乳杆菌GIM1.208产β-葡萄糖苷酶培养基及发酵条件优化

以嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）GIM1.208为研究对象,通过单因素、正交试验和响应面法优化其产β-葡萄糖苷酶的培养基及发酵条件。结果表明,嗜酸乳杆菌GIM1.208发酵产β-葡萄糖苷酶的最佳产酶条件为葡萄糖添加量3.0%,羧甲基纤维素钠添加量0.4%,初始pH值5.5,料液比1∶4（g∶mL）、发酵温度31 ℃,发酵时间24 h,接种量2.6%。在此优化条件下,β-葡萄糖苷酶活力为16.80 U/mL,是优化前的3.90倍。     

不同温度对β-葡聚糖酶分批发酵动力学的影响

在5 L发酵罐中研究不同温度对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）ZJF-15菌体生长、底物消耗和产酶量的影响。分批发酵的工艺条件为：搅拌转速400 r/min、通气量1.0 L/（L·min）、pH 7.0、接种量5%、装液系数0.6、发酵温度35～37 ℃。结果表明：温度升高会导致反应速率加大、生长代谢加快、生产期提前、酶失活速率加快、发酵周期缩短、最终产酶量减少。实验建立了B. subtilis ZJF-15分批发酵的菌体生长、底物消耗和β-葡聚糖酶产酶的动力学方程。