低聚合度木聚糖对木聚糖酶合成的影响

研究了木聚糖的聚合度和添加黄豆粉对里氏木霉合成木聚糖酶的影响,并以纯化木聚糖酶水解木聚糖。研究结果表明:木聚糖经酶水解后平均聚合度降低54%,戊聚糖含量为75.4%。采用低聚合度木聚糖为底物碳源和添加黄豆粉都可提高产酶效果。以12g/L低聚合度木聚糖添加2g/L黄豆粉,培养3d后木聚糖酶活力可达到113IU/mL,提高49.3%。通过对木聚糖酶进行纯化处理可以有效除去β 木糖苷酶。以体积分数10%的木聚糖酶水解35g/L木聚糖3h后,低聚木糖得率达到35.5%,而木糖得率仅为1.5%,低聚木糖与总糖的比值达到95.8%,随着酶解时间的延长,低聚木糖不会被降解。     

木聚糖成分对木聚糖酶合成的影响

分别以两种含有不同组成的木聚糖为碳原进行产酶研究,结果发现木聚精成分对里氏木霉产木聚糖酶的效果具有重大影响。实验结果表明,用全组分的木聚糖（即用酒精等有机溶剂沉淀下来的木聚糖）诱导合成本聚糖酶的效果要比仅以水不溶性高聚合度木聚糖的效果好。当以全组分的木聚糖为碳源产酶时,不仅产酶周期缩短（仅需2．5d）,而且有利于提高木聚糖酶活力,酶活力、比活力、酶得率及酶产率分别达到34．27IU／mL、78．21;IU／g蛋白质、4895．7IU／g木聚糖和13708．0IU／L·d,酶活力和酶产率分别是以水不溶性木聚糖为碳源时的2．7倍和3．3倍。     

凝胶过滤色谱法研究酶解过程中木聚糖分子结构的变化

采用凝胶过滤色谱法研究了木聚糖在酶解过程中分子量分布的变化。结果表明,木聚糖酶对高分子量组分的木聚糖的降解能力较差,而主要降解分子量介于15000～3000之间组分的木聚糖,使得这部分木聚糖变为分子量更低的木聚糖组分。随着酶解时间的延长,酶解得率上升,酶解产物中低聚木糖含量增多,未被酶解的木聚糖的平均聚合度上升,当酶解时间超过4h时,这种变化趋势缓慢。随着酶解轮次的增加,酶解产物中可溶性木聚糖的含量越来越少,木聚糖被降解的难度越来越大。在实际生产中,用来作为低聚木糖生产的木聚糖其聚合度应在20～100之间,酶解时间以4h为宜,重复利用未水解木聚糖的轮次以2轮为宜。     

以秸秆为原料制备低聚木糖工艺研究

研究了稻草粉经氯化钠预处理后加氧氧化钠高温蒸煮提取木聚糖,然后再加酶水解生产低聚木糖的工艺路线.稻草粉在质量分数为2.5%的NaCl溶液中浸泡12 h后,滤去浸泡液,然后采用固液比1∶10、120℃、120 min的蒸煮条件进行蒸煮.结果表明,木聚糖的提取得率达29.05%(按稻草粉中木聚糖计),用底物质量分数为3%的木聚糖,加入木聚糖酶液,水解温度80℃,反应时间5 h,最后测得还原糖总质量浓度可达3.54g/L.     

低聚木糖生产用木聚糖酶的选择性合成

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、碳氮比对木聚糖酶酶系组成的影响.低分子量组分较多的木聚糖有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,酶解产物中低聚木糖的含量较高(80.70%).低碳氮比有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成,抑制外切-β-木糖苷酶的合成.以低分子量较多的木聚糖(7g/L)为碳源,降低培养基的碳氮比为4.0,调控培养60h,用该木聚糖酶酶解粗木聚糖,产物中低聚木糖占总糖的86.32%.     

超声-酶法水解小麦麸皮制备低聚木糖的研究

小麦麸皮是小麦加工处理后副产物,仍保有大量的营养成分,但并未得到良好的利用。以小麦麸皮为原料,通过超声辅助提取-酶法制备低聚木糖,考察了超声功率和超声时间对小麦麸皮木聚糖组分提取的影响,通过加酶量、底物质量分数和水解时间等3个因素考察了酶法制备低聚木糖的条件。当超声功率为1200W、超声时间为30 min、木聚糖添加量(质量分数)为8%、加酶量为10 U/g和酶解时间为6 h时,低聚木糖产量为14.13 g/L。     

Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶的克隆表达及其应用

对Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶基因xyn11进行了克隆表达研究。xyn11基因全长636bp,编码211氨基酸。通过构建重组质粒,使其在大肠杆菌中实现了活性表达,酶活达到13.8U/mL。重组酶通过热处理和Ni亲和层析达到电泳纯,SDS-PAGE显示其分子量为20000,与理论分子量吻合。重组酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH为4.5,在pH 3.5~6.0范围内保持较高的稳定性,60℃保温1h,酶活还残存60%,Cu²⁺对该酶有激活作用。重组酶底物特异性强,且不能降解木二糖和木三糖。重组酶以榉木木聚糖为底物,其V_max和K_m分别为9809U/mg和5.9mg/mL。榉木木聚糖质量浓度为25g/L,重组木聚糖酶用量为20U/g,在50℃、pH 4.5条件下水解12h低聚木糖的得率为27.8%,水解产物主要由木二糖和木三糖组成,且不产生任何木糖。结果表明,该木聚糖酶催化特性优异,可用于低聚木糖的制备。     

Aspergillus niger NL-1来源的木聚糖酶的耐热性能改造及其在水解木聚糖中的应用

为提高来源于Aspergillus niger NL-1的木聚糖酶MxynB的热稳定性，通过定点突变技术在木聚糖酶MxynB的相应位置引入二硫键（Cys¹¹⁶-Cys¹³⁵），获得突变酶MynxB-116-135；通过基因融合技术在木聚糖酶MxynB的N端融合了具有较高热稳定性的来源于嗜热菌Thermotoga thermarum DSM5069的纤维素结合结构域（CBD），获得突变酶CBD-MxynB和CBD-MxynB-116-135。分别将原酶及突变酶在E.coli BL21（DE3）中表达，经纯化后对比其酶学性质。结果显示，突变酶MxynB-116-135的最适温度为50℃，较原酶MxynB提高了5℃；突变酶CBD-MxynB和CBD-MxynB-116-135的温度稳定性明显提高，其中CBD-MxynB-116-135尤为突出，在70℃下保温2h仍能保持50%以上的酶活力，而原酶基本失活。研究表明，二硫键的引入和CBD的融合对提高MxynB的热稳定性具有重要的作用。此外，研究了突变酶CBD-MxynB-116-135水解玉米芯木聚糖的产物，结果显示玉米芯木聚糖质量浓度为2.5mg/mL，酶用量为40U/g，在50℃、pH 5.0条件下水解10h后，水解得率为39.6%，水解产物XOS_2-3含量占87.9%。结果表明，利用该突变木聚糖酶酶解碱提玉米芯木聚糖可产生以木二糖及木三糖为主要成分的低聚木糖。     

木聚糖酶最适pH值的研究

研究了以里氏木霉RutC - 3 0合成的木聚糖酶的最适pH值范围。结果表明 ,内切—木聚糖酶的最适pH值范围在 4.0～ 5 .0之间 ,β—木糖苷酶的最适pH值范围在 3 .0～ 4.0之间。研究还表明 ,与内切—木聚糖酶相比 ,pH值对β—木糖苷酶的影响更大。当pH值为 4.0时 ,酶水解总糖得率最高 ,适于制备木糖 ,而当pH值为 5 .0～ 6 .0时 ,较适于制备木低聚糖。     

培养基成分对里氏木霉合成木聚糖酶的影响

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、氮源和碳氮比对木聚糖酶合成的影响.结果表明粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶的合成,碳源中随着亚硫酸盐纸浆含量的增多,合成的木聚糖酶活先上升后下降,当碳源为粗木聚糖(5g/L)与亚硫酸盐纸浆(2g/L)的混合物时,木聚糖酶活最高,与单独用7g/L的粗木聚糖为碳源相比,木聚糖酶活提高了56.66%.混合氮源的产酶效果比单一氮源的产酶效果好,其中尿素、蛋白胨和酵母浸膏按一定的比例混合作为氮源产酶效果最好,木聚糖酶活达138.56 IU/mL,单一氮源中有机氮源产酶效果比无机氮源稍好.随着碳氮比的增加,木聚糖酶活值先上升后下降,以粗木聚糖为碳源,里氏木霉合成木聚糖酶的较适碳氮比为7.2左右.     

亚硫酸氢钠预处理对杨木浆料化学成分及酶解糖化的影响

研究了亚硫酸氢钠预处理对杨木浆料化学成分及酶水解效率的影响。增加预处理试剂亚硫酸氢钠用量可以脱除更多的木质素和半纤维素,随着试剂用量的增加葡聚糖、木聚糖和总糖的酶水解得率呈现先升高后降低,然后又升高的规律。当预处理试剂用量为4％时,木质素脱除率为28．7％,酶水解总糖转化率为55．2％;继续增加试剂用量至16％时,对酶水解糖的得率无明显促进作用,反而由于高聚糖降解较多导致得率下降;当试剂用量超过20％时,酶水解糖的得率又有所上升。亚硫酸氢钠用量为24％时,木质素脱除率为61．6％,总糖的转化率达到最大,在纤维素酶用量40FPU／g时,葡聚糖、木聚糖和总糖的转化率分别为59．7％、64．6％和66．2％。     

麸皮对里氏木霉Rut C-30产纤维素酶的促进作用

本研究尝试通过里氏木霉RutC-30添加适量的麸皮以及利用实验设计软件Design-Expert寻找适宜的麸皮与微晶纤维素的配比来研究麸皮对里氏木霉RutC-30产纤维素酶的影响。结果表明,适当的麸皮添加量能够促进纤维素酶的生产：通过二元二次正交旋转组合设计,确定了微晶纤维素添加量和麸皮添加量分别为12．23和23．50g/L的优化产酶条件：此奈件下,在250mL摇瓶中滤纸酶活达到6．383FPIU／mL,得率系数为521．913FPIU／g;在7．5L发酵罐中,滤纸酶活为6．807FPIU／mL,得率系数为556．582FPIU／g。相比于优化前,优化后摇瓶实验和发酵罐实验中滤纸酶活分别提高了14．247％和17．403％,而纤维素酶的得率系数却分别降低了6．584％和4．005％。分别以酸解杨木残渣和蒸汽爆破杨木浆替代微晶纤维素作为碳源,最终获得最高滤纸酶活1．953FPIU／mL和1．745FPIU／mL。     

-木糖苷酶的分离纯化、酶学性质及水解机理研究

通过硫酸铵沉淀、超滤脱盐、离子交换层析、凝胶过滤层析等手段,从里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30木聚糖酶粗酶液中分离纯化得到分子质量110.8 ku、比活力为61.99 IU/mg的电泳纯β-木糖苷酶。酶学性质研究结果表明:该酶反应以温度60 ℃、pH值3.5为宜,在60 ℃以下、pH值3.0～8.0酶活性稳定,且该酶作用于对硝基苯基-β-D-木糖苷的K_m值和V_max值分别为0.29 μmol/mL和169.99 IU/mg。酶水解机理研究结果表明,该酶从低聚木糖的非还原性末端切断β-1,4-糖苷键释放出木糖,其最适作用底物是短链的低聚木糖,随着低聚木糖碳链的增长,酶作用效率逐渐下降,而对木聚糖几乎不降解。     

低聚木糖生产用里氏木霉木聚糖酶选择性合成的研究现状

对低聚木糖生产用里氏木霉木聚糖酶选择性合成的研究现状进行了较全面的总结和评述。系统地介绍了里氏木霉木聚糖酶的的多样性以及碳源、pH和碳氮比等培养条件对合成内切木聚糖酶和木糖苷酶的影响,提出了调控这些培养条件选择性合成低木糖苷酶活的木聚糖酶的方法。     

烷基木糖苷的酶法合成及其纯化

用海栖热袍菌的极耐高温木聚糖酶B(XynB)水解木聚糖,通过转糖苷化反应合成了β-(1,4)烷基木单苷和木二苷．XynB能够水解对硝基木单苷(p-nitrophenyl-β-D-xylopyranoside,pNP-X)和对硝基木二苷（p-nitrophenyl-β-D-xylobioside,pNP-X2),同时以不同长度碳链(C1-C4)的醇及其异构醇和二级结构醇作为转糖苷化反应的受体,生成烷基木单苷和木二苷．另外XynB还可以水解天然木聚糖,同时合成产量很高的烷基木单苷和烷基木二苷．反应生成物采用活性碳层析柱进行分离纯化,用40％的乙醇梯度洗脱,洗脱液流速为1．5mL／min,得到纯的β-(1,4）烷基木单苷和木二苷．     

云芝木聚糖酶的培养和Tween80对其产酶的促进作用

本文研究了不同碳源和吐温80（Tween80）对云芝木聚糖酶产醇的影响，当以1％滤纸为碳源时，木聚精酶活最高可达11U／mL，用微晶纤维素为碳源时也能产生很高的木聚精酶．而以1％木聚糖为碳源时，只能产生很低的木聚精酶活．Tween80对木聚糖酶的产生具有明显的促进作用，分别可达3倍（微晶纤维素为碳原）和30％以上（滤纸为碳源），这主要由于Tween80能促进木糖耷醉的分泌，提高胞外木糖苷酶的活性。     

氮源对里氏木酶合成木聚糖酶的影响

分别以（ＮＨ４）２ＳＯ４、酵母浸膏及蛋白胨为产酶氮源制备木聚糖酶。试验结果表明,酵母浸膏的产酶效果最好,其次是（ＮＨ４）２ＳＯ４。当以酵母浸膏为氮源产酶时,酶活力最高达到２５．４７ＩＵ／ｍＬ,酶得率和酶产率分别为３６３８．６ＩＵ／ｇ木聚糖和８４９０．０ＩＵ／Ｌ·ｄ,酶活力分别是以（ＮＨ４）２ＳＯ４及蛋白胨为氮源时的１．５倍和２．０倍     

碳酸钠―蒸汽爆破预处理对麦草化学成分及酶水解效率的影响

研究了碳酸钠―蒸汽爆破预处理对麦草化学成分及后续酶水解的影响。结果表明,预处理麦草浆料中木质素含量随预处理中碳酸钠用量的增大而下降,木聚糖和阿拉伯聚糖含量随碳酸钠用量的增大而上升。当碳酸钠用量增加到8%以后,继续增加碳酸钠用量,预处理麦草浆料中的葡聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖和木质素含量基本保持稳定。酶用量较低时,不添加碳酸钠的预处理麦草浆料酶水解葡聚糖得率最大。除不添加碳酸钠的预处理外,酶水解葡聚糖和总糖得率随木质素含量下降而提高。提高酶用量后木质素含量对预处理麦草浆料酶水解葡聚糖得率的影响变缓。     

黑曲霉诱变产酶活性与稻壳中木聚糖定向酶解的研究

采用紫外线照射诱变黑曲霉,筛选出低纤维素酶活的木聚糖酶高产菌株,研究了最优诱变条件,分析了诱变后黑曲霉产木聚糖酶的活性,测定了木聚糖酶对温度和pH值的稳定性。并初步探讨了木聚糖浓度、加酶量对酶解的影响。结果表明,最优诱变条件为:紫外照射功率40 W、照射距离28 cm、诱变时间2.5 min;黑曲霉产木聚糖酶的最适温度为50℃、最适pH值为4.2。木聚糖浓度对木聚糖的酶解没有影响,加酶量对木聚糖的酶解有一定影响;在木聚糖浓度为30 g.L-1、加酶量为2%~5%时,酶解效果较好。     

甘露聚糖酶促进纤维素酶水解转化马尾松聚糖至可发酵单糖

由于形态结构和化学组成等原因,针叶材原料利用纤维素酶水解法转化聚糖至可发酵单糖一直存在着难水解、总糖转化率低的问题。采用硫酸盐(KP)蒸煮联合氧脱木素和机械打浆对马尾松木片进行预处理,基于针叶材原料中含有较多的甘露聚糖的特点,研究在纤维素酶水解预处理后的浆料过程中添加甘露聚糖酶对酶解效率的影响。研究结果显示,添加甘露聚糖酶对纤维素酶水解具有促进作用,其作用效果因原料预处理方法和程度的不同而不同。KP蒸煮后再经氧脱木素或打浆处理,则甘露聚糖酶对纤维素酶水解的促进作用比单独KP蒸煮效果更加明显。当KP蒸煮至样品木素含量相对于原料为4.1%时,再对原料进行氧脱木素,将木素含量降至相对于原料为1.9%时,分别用10 FPU/g和15FPU/g的复合纤维素酶CTec2对预处理后的样品进行酶解,酶解总糖得率分别为66.0%和83.6%;添加5U/g甘露聚糖酶,上述样品酶解总糖得率分别提高至70.6%和89.2%;相对于原料中聚糖含量,上述条件下酶解总糖转化率分别为53.9%和68.1%。纤维素酶水解至3小时左右再添加甘露聚糖酶,其促进纤维素酶水解效果更好。