链霉菌L10608产木聚糖酶纯化及特异水解底物生成益生元型产物研究

研究对前期筛选的一株产木聚糖酶菌株L10608进行鉴定,判定其为链霉菌。并对该菌株所产木聚糖酶进行纯化得到电泳级纯度木聚糖酶L10608-Xyn11。该酶蛋白质分子量为24 k Da。探究L10608菌株所产木聚糖酶以商品玉米芯木聚糖、商品燕麦木聚糖、自制水不溶性玉米芯木聚糖为底物时的水解特性,结果表明该菌所产木聚糖酶对木三糖有很强的水解作用,以自制水不溶性玉米芯木聚糖为底物水解时效果最为明显,底物中木三糖的含量下降了1.521 mg/m L,产物中木二糖增加了1.635 mg/m L,木糖仅增加了0.180 mg/m L。菌株L10608的酶解产物中低聚木糖的产量远高于木糖,且高产低聚木糖中的主要有效成分木二糖,其水解特异性表明该菌有潜力作为益生元型低聚木糖的生产菌株。     

重组木聚糖酶酶解玉米芯制备低聚木糖

研究了蒸煮法及碱提法对玉米芯木聚糖的提取效果,并利用重组木聚糖酶Xyn A对玉米芯低聚木糖的酶解制备条件进行了优化。对木聚糖得率及酶解产物进行了分析,确定碱提法所得玉米芯木聚糖适宜作为酶解底物制备低聚木糖。优化后得到酶解制备玉米芯低聚木糖的工艺条件:底物浓度0.9%,酶解温度49℃,酶解时间4.5 h,还原糖量可达33.9%。另外,对酶解成分进行分析,结果表明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。     

二硫键影响GH11木聚糖酶稳定性研究进展

低聚木糖具有改善肠道微生态的益生作用,在降血糖、降血压、防止便秘等方面表现出良好的保健效果。近年来,利用生物酶技术制备功能性低聚木糖的相关研究受到广泛关注。糖苷水解酶(glycoside hydrolase, GH)11家族木聚糖酶具有底物特异性强和催化效率高的特点,在低聚木糖生产应用中表现出显著优势;然而,大多数天然GH11木聚糖酶存在稳定性较差的问题,无法满足工业生产中高温、酸、碱等极端条件的要求。利用酶工程技术对天然木聚糖酶进行分子改造,以适应高温、酸、碱等生产条件,使底物特异性强、催化效率高的酶相对稳定地发挥作用,对于制备功能性低聚木糖的工业生产具有重要的实际意义。根据GH11木聚糖酶的分子结构及其特点,通过比较其分子内相互作用力对酶热稳定性的影响,发现二硫键在改善酶的稳定性方面具有十分显著的优势。基于对GH11木聚糖酶结构的分析,总结了引入二硫键的常规策略,比较了酶在不同区域引入不同数量二硫键对GH11木聚糖酶稳定性的改善效果,对引入二硫键后酶稳定性显著变化的几个区域进行定位,并指出多个二硫键对改善酶稳定性的作用方式,希望为提高酶稳定性的酶分子改造研究提供基础数据,为拓宽GH11木聚糖酶工业应用范围提供科学参考。     

用玉米芯酶法制备低聚木糖

本文报道了制备木聚糖酶所用最经济斜面和最佳碳源。研究探讨了以稀碱液处理玉米芯作原料，用sp.E-86菌株产的木聚糖酶制备低聚木糖。用TLC法测定研究所得的产物是以木糖、木二糖为主的低聚木糖产品。     

木聚糖酶在功能性啤酒中的应用

研究了木聚糖酶在功能性啤酒中的应用.结果表明,在啤酒发酵过程中,添加木聚糖酶能够促进啤酒中功能性低聚木糖的生成,其中添加中性细菌木聚糖酶的作用最为明显；同时对中性木聚糖酶的添加时间、添加量和底物进行了研究,在蛋白质休止前(料液温度刚升至50℃),添加量为110 U/g时,大麦啤酒中低聚木糖的产量最高,为0.621 g/L.     

玉米芯木聚糖的酶法降解及产物的分离纯化

以自制玉米芯木聚糖为原料,采用单一及复合木聚糖酶处理,研究其对降解产物产率的影响,比较了不同的分离纯化方式对降解产物得率的影响,并采用HPAEC图谱分析产物纯度。研究结果表明,单一木聚糖酶降解能力较差,而在两种木聚糖酶共同作用下的低聚木糖得率不仅能增加木二糖和木三糖的产率,也能大幅减少一般的反应时间。活性炭与硅藻土法批式分离木聚糖酶解液总回收率约在20%左右,并且木二糖较多出现在活性炭CJ组5%以下的EtOH冲提液内;将1.0%玉米芯木聚糖酶水解液依序通过不同分子量切,最后经1kDa薄膜过滤后可收得聚合度7以下的低聚木糖产物11.5%￣15.2%;活性炭!硅藻土混合管柱连续分离低聚木糖,活性炭CJ组5%乙醇冲提管柱可获得13%的木二糖,经HPAEC图谱分析连续式分离能得到纯度较高的单一低聚木糖划分物,但是其回收率不及批式分离的高。     

木聚糖酶Shearzyme 500 L对蔗渣木聚糖的特性研究

以木聚糖酶Shearzyme 500L水解蔗渣木聚糖制备低聚木糖,用DNS法测定酶解液中的总糖和还原糖,HPLC法测定酶解产物组成,其适宜的水解条件为底物质量浓度3g/100mL、pH5.0、60℃、木聚糖中酶用量50U/g、水解时间24h。在此条件下底物水解率约为63.1%,水解产物的81.5% 为低聚木糖,其中木二糖占54.8%,木三糖占26.7%。Shearzyme 500L 不能将一分子木二糖水解为两个木糖单糖,但能水解木三糖并相应生成木二糖与木糖。副产物木糖能显著抑制Shearzyme 500L 活性,降低木聚糖的水解率。     

竹笋壳木聚糖酶法降解及产物的分离纯化

以自制笋壳木聚糖为原料,采用木聚糖酶将其降解制备低聚木糖,利用柱层析法分离纯化降解产物,并通过高效液相法(HPLC)测定了其纯度。研究结果确立了最佳酶解工艺为:木聚糖底物质量浓度为0.04g/mL,酶解pH4.8,在酶浓度为0.03%,反应时间为5h,摇床转速200r/min,温度为60℃。在上述条件下低聚木糖的平均聚合度为1.5。经高相液相色谱检测获得纯度为80.63%的木二糖。为利用竹笋壳生产低聚木糖奠定实验基础。     

娄彻氏链霉菌木聚糖酶水解玉米芯高温蒸煮液高效制备低聚木糖

系统考察具有高度催化特异性的娄彻氏链霉菌L10904所产木聚糖酶在工业制备低聚木糖中的应用。以玉米芯高温蒸煮喷爆液为水解底物,通过单因素及Box-Benhnken响应面试验优化低聚木糖的生产工艺。结果显示,最佳酶解条件:反应体系pH 5.3,水解时间7.0 h,加酶量10.0 U/m L,水解温度59℃。较优化前木二、木三糖的还原糖占比提高了32.96%,具有较好的应用前景。     

利用玉米芯木聚糖酶法制备低聚木糖的研究

该文采用源于Thermotoga maritima的木聚糖酶基因工程菌JMl09(DE3)／pET-20b-xynB制备木聚糖酶液，试验结果表明，工程菌产木聚糖酶的最佳诱导条件：诱导剂乳糖浓度为25mmol／L；诱导时间为6h。酶法制备低聚木糖时，采用3％～5％的底物浓度和11．25U／g的酶用量较为适宜。TLC检测海栖热袍菌木聚糖酶水解玉米芯木聚糖的酶解产物主要为木二糖和木三糖。     

玉米芯碱法提取木聚糖及其酶解制备低聚木糖的工艺研究

采用碱法提取制备玉米芯木聚糖,以提取率为指标,研究了碱液浓度、提取温度、处理时间、提取振荡速度、醇沉p H等因素对提取率的影响,通过木聚糖酶酶解木聚糖提取低聚木糖,以酶解产物中还原糖含量、可溶性总糖含量及平均聚合度DP为指标,采用正交试验探讨了酶浓度、酶解温度、酶解时间、p H值、底物浓度对酶解产物的影响,得出酶解玉米芯木聚糖制备低聚木糖的最佳工艺条件为:底物浓度为12%(w/v),酶解p H为4,酶解温度为45℃条件下添加0.06%(w/v)的木聚糖酶,酶解8h,得到总糖含量为18.88mg/m L,还原糖含量为9.46 mg/m L,聚合度DP为1.85。     

低聚木糖的功能特性及木聚糖酶的生物制备

低聚木糖是近年发展起来的一种高附加值的功能性低聚糖。其生产原料为我国富有的玉米芯、甘蔗渣及农作物秸杆等农业废弃物。对低聚木糖的研究开发具有十分重大的经济效益和社会效益。本文主要介绍低聚木糖的功能特性以及制备高产木聚糖酶的方法。     

橄榄绿链霉菌E-86产木聚糖酶水解玉米芯汽爆液生产低聚木糖

本文以橄榄绿链霉菌E-86产木聚糖酶水解玉米芯汽爆液生产低聚木糖为目的,研究了玉米芯汽爆液的水解特征,并与玉米芯木聚糖的酶解产物组成进行了比较,得到如下结果:加酶量120U/100ml、酶解反应8h可获得较好的酶解效果,直接还原糖量46μmol/ml、平均聚合度3.1、水解率46%;玉米芯汽爆液和玉米芯木聚糖的酶解产物中低聚糖组成大致相同,主要是木二糖和少量的木三糖、木糖,汽爆液酶解产物中还含有极少量的鼠李糖和阿拉伯糖;玉米芯汽爆液可代替玉米芯木聚糖为底物生产低聚木糖。     

棉杆木聚糖碱法提取及酶解制备低聚木糖研究

通过单因素及正交试验确定了棉杆中水不溶性木聚糖最佳提取条件:预煮温度80℃,碱液浓度15%,料液比1∶20,浸提时间4h,在此条件下棉杆木聚糖的提取得率为46.79%。对实验室保存产木聚糖酶优良菌株筛选,确定真菌L10904产木聚糖酶为制备低聚木糖水解用酶。通过单因素及响应面法考察酶解最佳条件,结果显示:底物浓度0.86%,酶的添加量20.0U/mL,温度53℃,水解240min条件下低聚木糖得率可达31.04%。对酶解产物进行TLC分析结果表明其主要成分是木二糖和木三糖。     

酶法处理油茶籽壳制备低聚木糖工艺的优化

优化酶解处理油茶籽壳制备低聚木糖的工艺条件。以油茶籽壳为原料,经碱法制备木聚糖粗提液。以所得的木聚糖粗提液为原料,低聚木糖浓度为考核指标,酶解温度、木聚糖酶使用量、酶解时间和木聚糖底物浓度为变量因子,进行单因素试验。在单因素试验基础上,利用响应面法对酶法制备低聚木糖工艺进行优化研究。结果表明,最佳的制备工艺为:酶添加量5%、酶解时间10 h、酶解温度49℃、底物浓度2%。在此优化酶解工艺条件下,测得低聚木糖浓度为11.63 g/L,比未优化前提高4.63 g/L。试验所得到的酶解处理油茶籽壳制备低聚木糖的工艺条件具有实用价值,能为提高利用油料加工副产物油茶籽壳的附加值提供理论依据。     

木聚糖酶的分子进化

运用生物信息学方法,通过构建木聚糖酶进化树,研究了两个家族的分子进化,发现它们进化模式有差别,F/10家族木聚糖酶在进化时间上较早,功能分化不太完全,具有部分糖苷酶属性,在分解产物中含有较多单糖;而G/11家族木聚糖酶在进化时间则相对较近,多在真菌中出现,功能分化较为完全,很少含有糖苷酶的属性,分解产物中低聚寡糖成分较多.F/10木聚糖酶分子进化显示出生物进化来源于高温环境,热稳定性比G/11木聚糖酶高,这与它们三维结构的不同有关.所以,木聚糖酶的进化方向是功能的进一步分化和底物特异性的进一步增加,这个结果对木聚糖酶的合理应用具有指导意义.     

樟绒枝霉中一种低分子量木聚糖酶的纯化及性质研究

本文研究了樟绒枝霉(Malbranchea cinnamonmea)S168中一种低分子量木聚糖酶(McXyn25)的纯化和酶学性质。采用硫酸铵沉淀和DEAE-52阴离子柱层析两步纯化,得到电泳级纯酶,分子量为25ku。该酶的最适pH为8.0,在pH 4.5~11.0范围内稳定;最适温度为65℃,在60℃以下具有较高的稳定性。McXyn25表现出严格的底物特异性,在纸浆漂白方面具有较好的应用前景。此外,McXyn25能够水解木聚糖产生低聚木糖,且无木糖产生,说明该酶适合应用于低聚木糖生产。     

高压蒸煮协同木聚糖酶制备稻壳低聚木糖的研究

研究高压蒸煮协同木聚糖酶制备稻壳中的低聚木糖,在单因素试验基础上,利用BoxBehnken试验设计,采用响应面分析,对低聚木糖的制备工艺进行优化。试验结果表明,高压蒸煮协同木聚糖酶法制备稻壳中低聚木糖的最佳条件为蒸煮压力0.9 MPa、蒸煮时间50 min、木聚糖酶添加量6.7%、酶解时间3.0 h、酶解液pH 6.0,按此工艺,稻壳低聚木糖提含量达8.26 mg/g。     

以玉米芯为原料酶法制备低聚木糖的研究

以玉米芯为原料,在固液比1：10,NaOH 质量浓度4%,50℃条件下处理24h,木聚糖提取率为91．0%。利用木聚糖酶降解木聚糖制备低聚木糖,确立了最佳酶解工艺条件为：50℃,pH 4．8,木聚糖底物质量浓度 3．0%,每克底物的木聚糖酶用量为50IU,反应时间0．5h。在上述反应条件下,产品平均聚合度为3．61,低聚木糖得率为91．2%。该研究结果在可再生半纤维素资源利用方面具有重要的意义。     

微波处理玉米芯制备低聚木糖的研究

研究了微波处理玉米芯制备低聚木糖的影响因素。分别考察了浸泡碱液NaOH的浓度、固液比、微波处理压力、微波处理时间、木聚糖酶用量以及酶解时间对制备玉米芯低聚木糖的影响。结果表明：微波处理压力、微波处理时间、木聚糖酶用量以及酶解时间对制备玉米芯低聚木糖的影响显著；浸泡碱液NaOH的浓度和固液比对制备玉米芯低聚木糖的影响较小。