β-葡萄糖苷酶在食品增香中的应用

β-葡萄糖苷酶(EC.3.2.1.21)是指能够水解芳香基或烷基葡萄糖甙或纤维二糖的糖苷键的一类酶.β-葡萄糖苷酶在自然界中广泛地存在于植物、动物和微生物.在微生物中,曲霉被普遍认为是产生β-葡萄糖苷酶的优良菌种,其中尤以黑曲霉的效率最高.根据氨基酸序列相似性原则,β-葡萄糖苷酶分布在糖苷酶的1,3,9三个家族中.近十几年来,β-葡萄糖苷酶已日益受到人们的重视,无论是基础理论还是应用研究都取得长足的发展,其中包括在食品增香中的应用.     

利用黑曲霉β-葡萄糖苷酶改善葡萄酒的风味

文中研究了一株黑曲霉固态发酵生产β－葡萄糖苷酶的条件,当稻草粉：麦麸：水＝7：3：20,（NH4）2SO4浓度为1％时,31℃发酵60h,酶活最高达3214u／g干曲。用乙醇沉淀法提取酶,最终乙醇浓度为55％,最适沉淀pH4．6。将所得粗酶制剂加入干红葡萄酒,感官分析表明该酶对葡萄酒的增香有明显效果。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶对葡萄酒酶解增香调控及香气物质的影响

采用Kramer感官品评,并结合顶空固相微萃取气相色谱质谱(SPME-GC-MS)联用方法,研究黑曲霉β-葡萄糖苷酶对赤霞珠葡萄新酒酶解增香调控的最佳条件及香气物质影响。结果表明,酶解增香处理的最佳条件为酶解温度45℃、酶解时间4.0 h、加酶量4.0 U/m L。酶解样品经SPME-GC-MS检测分析,共定性出59种呈香物质,方差分析得知其中35种物质酶解前后具有显著性差异。香气物质相对含量总量增加24.59%,其中以萜烯及C13-降异戊二烯类物质增量最为明显,为118.54%。酶解处理对提高葡萄酒中典型性香气,进一步改善葡萄酒风味起到积极影响。     

β-葡萄糖苷酶活性稳定化技术在柑橘产品增香中的应用

柑橘加工产品的香气是衡量其品质好坏的评判指标之一,其果实中以键合态形式存在的香气前体物质和柑橘类苦味物质是影响产品香气的直接因素。应用β-葡萄糖苷酶不仅可以水解键合态香气物质以促进香气成分的释放,而且可在鼠李糖苷酶的协同作用下将柚皮苷水解成无苦味的柚皮素来减少产品苦味的形成,进而提升人们对香气的感知能力。但在实际增香环境中,β-葡萄糖苷酶活性并不稳定,各种内外因素都极大地抑制了增香效果。该文综述了目前提高β-葡萄糖苷酶在柑橘加工所处复杂环境中活性稳定化技术方面的研究现状,以期为β-葡萄糖苷酶更好地应用到柑橘加工产品中提供参考。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶发酵培养基的优化

用响应面方法对黑曲霉(Aspergillusniger)ZJ1生产β-葡萄糖苷酶的培养基进行了优化。首先用部分因子设计对培养基组分稻草粉、麦麸、大麦粉、(NH4)2SO4及pH对β-葡萄糖苷酶活性的影响进行了评价,并找出主要影响因子为稻草粉和(NH4)2SO4,两者均为负影响,其它组分对酶活没有显著影响;再用最陡爬坡路径逼近最大响应区域;最后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。经响应面分析获得的优化培养基组成(g/L)为:稻草粉7.02,麦麸16.65,大麦粉16.65,(NH4)2SO42.44,KH2PO40.5,MgSO4·7H2O0.5。经优化后,β-葡萄糖苷酶酶活性达到403.7U/mL。     

黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的优化研究

利用黑曲（Aspergillus Niger）固态发酵生产β-葡萄糖苷酶,采用单因素实验对发酵培养基进行初步优化。结果表明,麦麸与稻草粉比例为1：1,固体（麸皮稻草粉）与液体（营养液）比例为1：2,营养液pH值是自然值（4．44）,氮源为2％硫酸铵,表面活性剂为0．1％吐温80,金属离子为1umol Mn^2＋,诱导物为0．1％鼠李糖,此备件下β-葡萄糖苷酶酶活较高。     

突变黑曲霉高产β-葡萄糖苷酶的培养基优化

对实验室筛选出产β- 葡萄糖苷酶的黑曲霉进行辐射诱变处理得到高产酶突变菌株,同时采用单因素和正交实验对黑曲霉产酶培养基进行优化研究.结果表明:经过X射线辐射诱变的黑曲霉产的β- 葡萄糖苷酶活力提高了18.86 U/mL.该菌株最适宜产酶的培养基为(质量分数%): 麸皮与玉米粉(1∶1)1.5、 (NH 4 ) 2 SO 4 0.15、 KH 2 PO 4 0.2、吐温80 0.1,所得酶活力最大可达到59.86 U/mL.     

一株产β-葡萄糖苷酶黑曲霉菌株的分离筛选

从酿造砖曲中通过富集培养分离到一系列真菌单菌落,利用纤维二糖固体分离平板初筛、发酵产酶复筛,得到一株高产β-葡萄糖苷酶真菌菌株R16,根据该菌落形态学观察和分子生物学18S rDNA基因序列分析,将该菌株初步鉴定为黑曲霉菌.     

共固定化单宁酶和β-葡萄糖苷酶对茶饮料增香和除混效果的研究

以海藻酸钠为载体,采用交联-包埋-交联的方法共固定化了单宁酶和β-葡萄糖苷酶,2种酶的活力回收率分别为67·3%和46·0%。将共固定化酶应用于茶饮料的除混和增香,结果表明,经共固定化酶处理后,绿茶、红茶、乌龙茶3类茶的香精油总量均有所增加,其中以绿茶的香精油总量增加最多,增长率达20·69%,乌龙茶和红茶分别为10·30%,6·79%;3类茶的非酯型儿茶素含量增加,增幅依次为绿茶(52·17%)>红茶(12·94%)>乌龙茶(8·83%),而酯型儿茶素的含量下降,降幅依次为绿茶(20·0%)>乌龙茶(16·68%)>红茶(5·04%);实验中还研究了用共固定化酶处理绿茶饮料的抗沉淀效果,未经共固定化酶处理的绿茶饮料低温时的浊度比经共固定化酶处理的要高,贮藏3个月,经共固定化酶处理的绿茶的澄清度一直很高,而未经共固定化酶处理的绿茶在60d后有少许沉淀产生。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质研究

利用硫酸铵盐析、季氨乙基-琼脂糖凝胶FF（Q-Sepharose FF）离子交换层析、苯基-琼脂糖凝胶6 FF（Phenyl-Sepharose 6 FF）疏水层析和丁基-琼脂糖凝胶HP（Butyl-Sepharose HP）疏水层析对黑曲霉来源β-葡萄糖苷酶进行分离纯化,采用十二烷基硫酸钠-聚丙酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）测定其分子质量,并对其酶学性质进行研究。结果表明,经分离纯化后得到分子质量约为116 kDa的β-葡萄糖苷酶,纯化倍数达到50.39倍,回收率为4.65%,比酶活为103.80 U/mg,该β-葡萄糖苷酶的最适反应温度为60 ℃,最适反应pH值为5.0,在温度30～50 ℃,pH 2.0～8.0之间具有较好的稳定性。     

黑曲霉SL2-111固体发酵生产饲料复合酶中试工艺研究

在完成饲料复合酶生产菌黑曲霉SL2-111菌种选育和实验室工艺研究的基础上，进行了曲盘形式的浅层固体发酵，在中试规模上探讨了发酵接种量、料厚、料温、室温控制、发酵周期以及成曲烘干工艺等对各主要酶活单位的影响，为研制该黑曲霉发酵生产饲料复合酶稳定的生产工艺提供参考依据。     

黑曲霉酸性β-甘露聚糖酶的发酵工艺

从数十株实验室保藏和土壤分离的黑曲霉菌株中 ,通过筛选和物理化学诱变 ,获得了 1株黑曲霉酸性 β 甘露聚糖酶高产菌株 AspergillusnigerL 76 1。经正交试验选出的最佳产酶培养基为 :魔芋粉 4 0 % ,豆饼粉 2 5 % ,玉米浆 1 5 % ,CaCl2 1 0 % ,KH2 PO4 0 1% ,Na2 HPO40 1% ,MgSO4 ·7H2 O 0 1% ,pH6 0。优化的发酵条件为 :装液量 30mL/2 5 0mL三角瓶 ,摇床转速2 2 5r/min ,发酵温度和时间分别为 ( 31± 1)℃和 84h。在上述条件下 ,L 76 1的 β 甘露聚糖酶发酵酶活力达 32 0U/mL。     

Purification and Characterization of β-Glucosidase from Aspergillus niger

Aspergillus niger, an isolate of soil contaminated with effluents from cotton ginning mill was grown in Czapek-Dox medium containing sawdust, Triton-X 100 and urea for production of an extracellular β-glucosidase. β-Glucosidase enzyme was purified (86-fold) from culture filtrate of A. niger by employing ammonium sulphate precipitation and gel filtration on sephadex G-75. The molecular mass of the purified enzyme was estimated to be 95 kDa by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis. The enzyme had an optimal activity on p-nitrophenyl β-D-glucopyranoside at 50°C and pH 5.0. The K_m and V_max of the enzyme on p-nitrophenyl β-D-glucopyranoside at 50°C and pH 5 were 8.0 mM and 166 µmol/min/mg of protein, respectively. The enzyme could hydrolyze cellobiose and lactose but not sucrose. Heavy metals like Hg²⁺, Al³⁺, and Ag⁺ inhibited the activity, whereas Zn²⁺ and detergents such as Triton-X 100 and Tween-80 increased the activity at 0.01%. The enzyme activity increased in the presence of methanol and ethanol.     

山楂中游离态和键合态风味化合物

应用ＡｍｂｅｒｌｉｔｅＸＡＤ－２柱吸附，选用不同溶剂洗脱从山楂中提取分离出游离和键合态风味组分。键合态组分经β－葡萄糖苷酶或酸水解释放出挥发性糖苷配基。用ＧＣ－ＭＳ在游离态和键合态组分中分别检测出９种和１３种化合物，认为顺－３己烯醇、甲酸己酯、顺－３－己烯醇乙酸酯等是山楂游离态风味的主要成分。发现山楂中含有较多的键合态风味组分，数量上和含量上都远比游离态组分多，特别是丁香酚、甲酸已酯、苯甲醇、苯乙醇、水杨酸甲酯、苯甲醛等组分。酶法水解对山楂有明显的增香作用。并对山楂风味化合物的生物合成途径进行了讨论。     

碱性β-葡萄糖苷酶产生菌株的筛选、鉴定及部分酶学性质研究

为开发新型碱性微生物来源的β-葡萄糖苷酶资源,本文采用七叶苷平板显色筛选法在碱性条件下从多个土壤样本和印染洗涤废水中筛选得到一株β-葡萄糖苷酶产生菌株,并对该菌株进行了分子生物学鉴定、发酵特性及部分酶学性质研究。结果表明:筛选菌株为Bacillus sp.,其最适生长和产酶温度为35³7℃,最适生长和产酶p H分别为9.5和9.0;该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适作用温度和p H分别为50℃和9.5;在50℃以下和p H9.0¹0.0内比较稳定;Cu²⁺、Fe²⁺、Ca²⁺和Mn²⁺对该酶表现出一定抑制作用,而Mg²⁺、Zn²⁺和Co²⁺对该酶催化活性没有明显影响。研究结果对产碱性β-葡萄糖苷酶的微生物资源获取和信息整理具有一定的借鉴意义。      

生物转化法合成葡萄糖基抗坏血酸的产酶菌株筛选及发酵条件优化

从土壤中筛选到1株产α-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.20,α-glucosidase)的菌株WPD2,通过对其进行形态学和18S rDNA序列分析及系统发育研究,该菌株初步鉴定为黑曲霉(Aspergillus nigerEU366904),该菌经产酶、转化反应后葡萄糖基抗坏血酸产量达到370 mg/L左右。摇瓶实验确定了优化后的产酶条件为:培养温度34℃,培养时间60 h,以110 g/L的麦芽糖为碳源、10 g/L的(NH4)2SO4为氮源,优化后葡萄糖基抗坏血酸产量达到410 mg/L左右。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶的活性位点和耐热结构预测

以黑曲霉3.316基因组DNA扩增得到大小为2 080 bp的β-葡萄糖苷酶基因为研究对象,通过生物分析软件分析得出其可能含860个氨基酸残基,存在4个主要疏水区;其二级结构可能含有63.26%无规则卷曲、20.58%α-螺旋、16.16%β-折叠;发现其结构域具有(β/α)8 TIM桶域和(β/α)6夹层三明治域及纤维连接蛋白的Ⅲ-like域;根据β-葡萄糖苷酶相关结构预测其活性位点和耐热机理,发现其活性位点可能是(β/α)8 TIM桶域的Asp280和(β/α)6夹层三明治域的Glu509;211个位于疏水区的氨基酸残基、48个脯氨酸残基和α-螺旋可能与其热稳定性相关。     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

利用TAIL-PCR技术克隆猴头菇β-glucosidase基因

根据已知的β-glucosidase基因的保守序列设计引物,从猴头菇的菌丝体中克隆到β-glucosidase基因片段B1,再利用TAIL-PCR技术扩增B1两端的侧翼序列B2和B3,B2和B3序列经Blastn、ORF和Primer5·0软件分析后,再设计B2和B3侧翼序列的特异引物对猴头菇的基因组DNA进行扩增,最终扩增到全长的β-glucosidase基因,其大小为2226bp。