产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。     

基于二硫键还原酶异源表达与优化的羽毛废弃物双酶协同降解及应用

富含角蛋白的羽毛废弃物是一种潜在的优质蛋白资源，但缺乏有效的回收方式。角蛋白酶可催化降解羽毛废弃物产生氨基酸和多肽等高价值水解产物，被认为是一种极具潜力的废弃角蛋白回收方式。然而，角蛋白酶较低的二硫键还原活性却成为限制羽毛水解效率的瓶颈问题。该研究通过二硫键还原酶破坏羽毛角蛋白的二硫键，与角蛋白酶协同作用加速羽毛废弃物的降解。首先，在Bacillus subtilis WB600中异源表达来源于Bacillus subtilis 168的4种二硫键还原酶，并对其酶学性质进行表征；进而通过优化二硫键还原酶MsrA的信号肽，提高了其胞外表达量；最后，探究了二硫键还原酶与角蛋白酶KerZ1协同降解羽毛的效果，分析了水解液中氨基酸的种类和含量。二硫键还原酶AhpC、DLD、MsrA和TrxR成功实现了胞外表达，比酶活力分别为0.53、1.69、16.7、2.06 U/mg; MsrA携带信号肽YxkH时胞外二硫键还原酶活性提高了4.2倍；MsrA+KerZ1降解羽毛的水解液中可溶性蛋白含量是KerZ1单独降解时的3倍；优化后的MsrA+KerZ1降解100 g/L的鸭毛和鸡毛，水解液中氨基酸含...     

拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1866.47 U/mL,验证试验实测值达到1810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

响应面法优化芽孢杆菌CJPE209产角蛋白酶发酵培养基的研究

采用响应面法对芽孢杆菌（Bacillus sp.）CJPE209产角蛋白酶的发酵培养基组分进行优化。在前期单因素优化的基础上利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产酶的2个显著性因素：羽毛粉、蔗糖。在此基础上,采用最陡爬坡试验确定中心复合试验的中心点,然后对其他不显著因素进行最低添加量试验以降低生产成本和简化培养基组分。利用中心复合试验,得到预测最佳培养基组成为羽毛粉5.6 g/L、蔗糖13.6 g/L、尿素5.0 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、MgSO4 1.44 g/L、CaCl2 1.1 g/L、NaCl 5.0 g/L,预测角蛋白酶酶活为501.9 U/mL。用预测最佳培养基来进行发酵验证试验,结果实际角蛋白酶酶活为503.5 U/mL,表明模型能较好的预测发酵后酶活。     

地衣芽孢杆菌角蛋白酶kerA基因的异源表达及性能研究

从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) ATCC16580中克隆得到角蛋白酶基因kerA,将其构建在芽孢杆菌表达载体p LIYU-2上,再转化到解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) TCCC111018中,构建出高产角蛋白酶重组菌株TCCC111018/p LIYU-2-kerA。重组菌株在羽毛发酵培养基中12h内即可将羽毛全部降解,在摇瓶发酵培养基中36h酶活力达到1 361. 54U/m L。重组角蛋白酶最适温度为65℃,最适p H值为9,在40～60℃和p H值9～11范围内具有良好的稳定性。蛋白电泳(SDS-PAGE)分析表明,重组角蛋白酶分子质量约为31kD。Na~+,K~+、Ca~(2+)及Mg~(2+)能显著促进角蛋白酶活力,Cu~(2+)和Fe~(3+)对重组角蛋白酶有明显的抑制作用。高效液相色谱(HPLC)分析显示,羽毛酶解液中以缬氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸为主,另外也含有较多的酪氨酸和胱氨酸,游离氨基酸浓度为14. 59μmol/m L。     

K.paraultunense角蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究

将角蛋白降解菌Keratinibaculum paraultunense(K.paraultunense)所产角蛋白酶的粗酶液,依次通过硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose-FF阴离子交换以及Superdex 75凝胶色谱层析等分离纯化,最终得到一种电泳纯的角蛋白酶。其纯化倍数为14.55,回收率为7.24%。SDS-PAGE分析结果表明该酶的相对分子质量约为29 KDa。酶学性质研究表明,该酶最适作用温度为80℃;最适pH为7.5,在pH 6.0～9.0范围内酶活力较为稳定;当以酪蛋白为底物时,该酶的动力学常数Km为4.37 mg·mL~(-1),Vm为14 556 U·(mg·min)~(-1),而当以羊毛角蛋白为底物时,该酶的动力学常数Km为15.66 mg·mL~(-1),Vm为2610 U·(mg·min)~(-1);Ca~(2+)对酶活有明显的促进作用,但苯基甲基磺酰氟(PMSF)对酶活有较强的抑制作用。     

猪骨泥功能性双菌发酵

为充分利用含有大量不易消化吸收的蛋白质、钙磷盐等营养物质的废弃猪骨,利用枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,采用液态发酵法对猪骨泥进行功能性发酵,旨在同时提高骨泥中易于吸收且具有功能的小分子蛋白、多肽及可溶性钙的含量,强化发酵骨泥的功能性。分别对单菌和双菌发酵骨泥的水解度、鲜味氨基酸和可溶性钙含量进行分析,并考察了骨泥发酵前后的表观变化。结果表明:双菌发酵后骨泥水解度达到42.5%,鲜味氨基酸含量达到2.01 mg/mL,可溶性钙含量达到1.16 mg/mL,比单菌发酵更有优势。双菌发酵蛋白酶系多样,水解更加充分,同时还能提高骨泥可溶性钙的含量,为猪骨深度开发提供依据。     

纳豆菌固体发酵蚕蛹蛋白的研究

蚕蛹含有丰富的营养物质,尤其蛋白质含量较高,可以作为良好的培养基.本实验利用纳豆菌对蚕蛹进行固体发酵,目的是获得含有纳豆激酶酶活较高的发酵产物.结果表明:蚕蛹蛋白厚度0.5cm,葡萄糖2%,明胶1%,接菌量8%,37℃恒温发酵24h,产纳豆激酶酶活可达到786.36u/mL左右.     

角蛋白酶降解菌分离筛选及其脱毛能力研究

为获得可高效用于羊毛角蛋白降解的菌株,对5个不同省份的鸡圈、羊圈和牛圈的土壤进行取样,并从中筛选获得一株拥有角蛋白降解能力的菌株.通过对菌株进行分类鉴定,可确定其为肠杆菌.对其中角蛋白酶的酶学性质进行分析,在摇瓶发酵中,37℃培养36 h时,获得最佳的角蛋白酶活力为8.23 U/mL,该酶在温度为60℃,pH=10时具...     

角蛋白酶及其应用研究进展

角蛋白主要存在于动物的毛发、鳞片、羽毛、蹄、角等部位,由于其分子间富含二硫键以及疏水氨基酸,使得角蛋白难以被常规蛋白酶降解,而角蛋白酶可以在较为温和的条件下高效的降解角蛋白。目前角蛋白酶的基因工程研究已发展到基因改造的阶段,并且角蛋白酶的应用领域也被逐渐拓展。文中综述了角蛋白酶的来源、分类、性质、基因工程研究、作用机制及应用,为今后的角蛋白酶研究提供参考。     

大豆发芽富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化及盐胁迫下的富集机理

以东北大豆为原料,研究培养液组分对大豆发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的影响,利用响应面法优化了大豆发芽富集GABA的培养液组分,在此基础上对低盐胁迫下大豆发芽富集GABA的机理进行研究。结果表明:优化后有效的培养液组分为谷氨酸钠1.0 mg/mL、磷酸吡哆醛2.0 mmol/L、CaCl_2 2.0 mmol/L、NaCl 100 mmol/L,在此条件下,富集得到的发芽大豆中GABA含量较高,为(269.93±4.73)mg/100 g,比大豆发芽前提高了约10倍;盐胁迫下,发芽大豆谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)活性和GABA含量随Na Cl浓度加大和胁迫时间延长而提高,同时大豆发芽期间GABA含量与其他指标之间相关性分析表明,盐胁迫下发芽大豆GABA含量与芽长、GAD活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量之间呈显著正相关,在低盐胁迫下,大豆发芽受到抑制,但促进了GAD活性的升高,游离氨基酸和可溶性蛋白质含量增加,富集产生了较多的GABA。     

金针菇液态发酵培养初步研究

以金针菇为试验材料,对液体种子发酵培养基的组分进行了筛选及优化。 以pH值、还原糖、氨基酸态氮、酶活力、菌种生物量 和菌丝球数目为评价指标,选择碳源、氮源、无机盐、维生素为影响因素,通过正交试验确定液体培养基配方。 研究结果表明,金针菇 的最佳液体培养基配方为：可溶性淀粉3%、黄豆粉5%、KH2PO4 0.05%、VB2 0.005 0%。 在此优化条件下,蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶活 力最高,分别为1.28 U/mL、1.25 U/mL和1.84 U/mL,相应的菌丝干质量为0.71 g/100 mL。     

煮制过程中食盐引起猪肉汤成分含量变化的研究

本文以煮制30、60、90、120 min猪肉汤为研究对象,通过测定加盐与无盐猪肉汤煮制过程中的蛋白质降解产物含量、性质、分子量分布范围、氨基酸组成、脂肪和脂肪酸含量等变化,分析食盐对猪肉汤成分含量差异性的影响。结果表明,在不同煮制时间下,加盐肉汤中的粗蛋白含量、非蛋白总氮含量、可溶性蛋白氮含量、盐溶性蛋白含量、氨基酸总含量、脂肪含量及脂肪酸总含量等均高于无盐肉汤。加盐肉汤中水解氨基酸总含量为5.897 mg/mL,与肉汤中粗蛋白含量的测定结果趋势一致,每煮制30 min,其盐溶性蛋白含量约增加0.6 mg/mL,且在煮制90 min后,其游离氨基酸含量显著(P<0.05)高于无盐肉汤。根据凝胶电泳图谱分析,食盐的添加使大分子蛋白降解为小分子蛋白,分子量由135~245 kDa向35~48 kDa转移。加盐肉汤中单不饱和脂肪酸含量显著(P<0.05)高于无盐肉汤,其中C18:1含量最高,并在煮制120 min时高达3.763 mg/mL。综上,食盐的添加促进肉汤中蛋白质的溶解、渗出及降解,提高了必需氨基酸占比,并在一定程度上防止不饱和脂肪酸被氧化,有利于被人体吸收和利用。     

Electrophoretic patterns and thin-layer chromatography of common cheeses in Egypt: Comparison and quantification

The extent of cheese ripening and the type of proteolysis and lipolysis of common cheeses in Egypt were measured by concentration of each of soluble tyrosine; soluble trypophan; amino N; soluble N/total N; total volatile fatty acids and free fatty acids, and by quantitative gel electrophoresis and thin-layer chromatography. The effects of concentration-related factors (e.g. moisture, salt and pH) on cheese protein and fat hydrolysis were also studied.

The results showed that, as a heterogeneous group of cheese, differences were marked in gross chemical composition and both the extent of cheese ripening and the relative proportions of protein, fat and their degradation products. Among the selected cheeses, ras cheese has higher values of ripening indices, while kariesh cheese has lower values. Increasing the salt content of mish cheese caused an inhibition in degradation of its protein and fat.

The principal protein regions in electrophoretic patterns and fractions of fat in TLC patterns were similar in number and relative mobility. In most of the cheeses, _s-casein was degraded more extensively than β-casein, while the whole of the γ-caseins were resistant to further hydrolysis. Also, there was close correlation between _s-casein and its degradation products. In spite of the absence of significant relationships between the soluble nitrogen and the relative amounts of unattached _s-, β-, and γ-caseins, the amino nitrogen and soluble tyrosine and tryptophan were in close correlation with _s- and β-caseins and their degradation products.

A positive relationship was noted between pH (from 4·40 to 5·85) and both protein and fat hydrolysis. The fat of roquefort cheese was more hydrolysed than other cheeses; however, the fat of the soft cheeses was less hydrolysed. Moreover, negative and highly significant correlations between triglycerides and their degradation by both TLC and chemical analysis were obtained.     

腌制风干过程中卵形鲳鲹鱼肉性质、蛋白质氧化及游离氨基酸的变化

为探究卵形鲳鲹在腌制风干过程中蛋白质氧化及游离氨基酸的变化规律,对卵形鲳鲹鱼肉含水率、盐含量、质构特性、肌原纤维蛋白二级结构、羰基含量、巯基含量、蛋白质水解指数、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱和游离氨基酸等进行测定分析。结果表明：在腌制风干过程中,卵形鲳鲹鱼肉的盐含量整体呈上升趋势,含水率下降,硬度增加,而弹性则先上升后下降。鱼肉蛋白质在加工过程中发生氧化反应,羰基含量明显增加,而巯基含量明显下降,同时肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量减少,而无规卷曲含量增加。在加工过程中肌球蛋白重链条带和肌动蛋白发生明显变化,肌球蛋白重链条带变浅并在风干后消失,表明肌原纤维蛋白发生水解;鱼肉的蛋白质水解指数增加,非蛋白氮含量在腌制后下降而在风干过程中增加;游离氨基酸总量在干制1 d后达到最高,鲜味氨基酸和苦味氨基酸含量整体呈上升趋势。本研究可为腌制水产品加工过程中品质控制提供一定理论参考。     

两种微生物水解脱淀粉小麦中蛋白效果的比较研究

为研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和米曲霉（Aspergillus oryzae）对脱淀粉小麦中蛋白质的水解效果,采用前发酵和后发酵获得发酵液,比较两种微生物培养过程中性蛋白酶活力和发酵液的pH值、可溶性无盐固形物、氨基酸态氮含量、氨基酸组成,并对其发酵液进行感官评价。结果表明,在最适前发酵工艺的条件下,枯草芽孢杆菌和米曲霉中性蛋白酶活力分别为1 060.82 U/g和908.02 U/g;两种微生物最终发酵液pH值为7.08和5.37,可溶性无盐固形物为15.60%和18.98%,氨基酸态氮含量为0.73 g/100 mL和0.75 g/100 mL,总游离氨基酸含量为4.35 mg/mL和9.04 mg/mL,蛋白质水解度为55.99%和59.71%。枯草芽孢杆菌发酵液中必需氨基酸的组成和比例更符合氨基酸模式谱,必需氨基酸与总游离氨基酸的比值（EAA/TAA）、必需氨基酸与非必需氨基酸（EAA/NEAA）的比值也高于米曲霉。感官评价结果显示,米曲霉发酵液好于枯草芽孢杆菌。     

Alcalase降解水不溶性鸡肉蛋白规律及其产物清除DPPH活性研究

研究了Alcalase降解水不溶性鸡肉蛋白的规律及其产物清除DPPH自由基活性。结果表明,随酶解时间延长,可溶性蛋白质、氨基酸含量不断增加,而肽含量则在水解前8h达到最大,随后不断降低;肽的分子量分布趋势总体表现为大分子量的肽逐渐减少,小分子量肽的含量逐渐增多,肽分子量分布图中肽峰值不断向后推移;Alcalase对分子量在3000～15000Da间的肽段降解能力较弱,水解24h后,这部分肽占总肽量的比值仍为89.93%。水不溶性鸡肉蛋白Alcalase酶解产物有明显的清除DPPH活性,其清除DPPH活性在酶解4h时达到最大,随后不断下降;对于同一酶解时间的产物,浓度越大,其清除DPPH活性越强,但其清除DPPH能力并不与酶解液浓度成倍数关系。     

Proteolysis in biceps femoris during Jinhua ham processing

Sixty experimental Jinhua hams were processed by a traditional method. The nitrogen fractions and free amino acids in biceps femoris were analyzed. Intense proteolysis was found in ham muscle and totally more than 10% of muscle proteins were degraded during the course of Jinhua ham processing. The proteolytic index of Jinhua ham was between 14 and 20. Both insoluble and soluble proteins were degraded to some degree and the later showed more intense degradation. In the soluble fraction, the percentage of non-protein nitrogen (NPN) increased gradually whereas that of protein nitrogen decreased during processing (P<0.05). However, very small amount of peptides larger than 1kDa was accumulated during the whole course of processing, which proved that intense degradation reactions were also happened to them, especially at the post ripening stage when dramatic decrease of nitrogen fraction from all the peptides larger than 1kDa was found. As a result, more than 90% of the NPN products from muscle proteolysis were free amino acids and peptides of MW less than 1kDa that might make important contribution to Jinhua ham taste and provide precursors for the generation of volatile flavor compounds in ham muscle. The pattern of muscle proteolysis coincided with the reported changes of muscle proteolytic enzymes during processing, seemingly indicating that the enzymes could have played important roles in ham muscle proteolysis.