泡盛曲霉β-1，3-1，4-葡聚糖酶的纯化、性质及其用于制备β-葡寡糖

作者研究了泡盛曲霉(Aspergillus awamori)一种β-1,3-1,4-葡聚糖酶(AaBglu29)的纯化、性质及其水解燕麦麸皮制备葡寡糖。粗酶液采用硫酸铵沉淀、QSFF强阴离子柱和DEAE-52弱阴离子柱层析3步纯化,得到电泳级纯酶,经SDS-PAGE和Sephacryl-100测定的相对分子质量分别为30.7×10~3和27.6×10~3。该酶最适pH为5.0,最适温度为55℃。AaBglu29底物特异性专一,对大麦葡聚糖、燕麦葡聚糖和地衣多糖的比酶活力分别为9 500、7 950 U/mg和5 980 U/mg。该酶水解燕麦麸皮产生葡三糖和葡四糖,经优化,当底物质量分数为5%,加酶量为100 U/g时,于50℃、pH 5.0条件下水解4 h,葡寡糖转化率可达90%。AaBglu29优良的酶学特性使其在食品和饲料工业具有较大的应用潜力。     

低分子量瓜尔豆胶膳食纤维对面团流变学特性和馒头品质

研究低分子质量瓜尔豆胶膳食纤维(partially hydrolyzed guar gum,PHGG)对面团流变学和馒头品质影响。mixolab实验结果表明,PHGG对面筋蛋白有弱化作用;添加适量的PHGG能延长面团的形成时间和稳定时间;PHGG能一定程度的抑制淀粉回生。在PHGG添加量3%时,馒头比容达到最大,相比对照增大15.5%。随着PHGG添加量增加馒头硬度、弹性、内聚性和咀嚼性降低,而黏附性增加。感官评价实验结果表明,PHGG添加量为3%时,馒头的综合感官评价得分最高。PHGG添加量在2%以上时,可以显著延缓馒头老化。PHGG可以降低馒头体外消化时的升糖指数。综合实验结果,PHGG添加量为3%时,馒头的品质最好。     

黄芪多糖的分子量分布

本文通过分级醇沉、分步醇沉和超滤方法研究黄芪多糖的分子量分布。结果表明:分级醇沉浓度对应的得率随醇浓度的升高而呈增加趋势;糖的含量变化起伏较大,醇浓度为60%时所得多糖含量比较低,醇浓度为30%和70%时所得多糖含量较高;分步醇沉的醇浓度为10%时沉淀下来的多糖所占比例最大,醇浓度达到80%时大部分多糖都可以沉淀下来;而所得多糖含量除90%醇浓度时较低外,其余相差不大;超滤后黄芪多糖大部分分布在离心沉淀和截留分子量150千道尔顿(150kDa)以上部分,两者占了57.6%;其含量除3kDa以下和6kDa至50kDa部分较低外,其它部分含量相差不大。黄芪多糖的分布很不均匀,大分子量和小分子量的多糖较多,而3kDa至150kDa这一段的多糖只占总多糖的13.2%。     

酶法脱除黄芪多糖中的蛋白质

探讨了5种蛋白酶对黄芪多糖中蛋白质的脱除效果,并与传统的Sevag法对比。结果表明中性蛋白酶1的效果最好,用酶量为2U/mg处理多糖粗品,精制多糖得率为75.6%,脱去了89.1%的蛋白,多糖中蛋白质含量降低至0.72%。用Sevag法脱除黄芪多糖中的蛋白,反复进行15次萃取,最后多糖得率为62.8%,蛋白质含量为1.98%,脱去了69.9%的蛋白。而且,酶法具有经济、快速、高效安全、样品损失小等优点。因此应用酶法脱除黄芪多糖中的蛋白质明显优于Sevag法。     

无蔗糖山楂果丹皮对小鼠便秘的预防作用

本研究采用低聚木糖和木糖醇按照25:75、50:50和75:25的比例替代传统果丹皮中的蔗糖制备无蔗糖山楂果丹皮,并评价其感官特性和对盐酸地芬诺酯诱导的便秘昆明小鼠的预防效果。结果表明,当低聚木糖占总糖的25%或50%时,该果丹皮在质构、色差及感官评价方面与传统蔗糖果丹皮相比无显著差异(P>0.05)。低聚木糖/木糖醇(50:50)复合无蔗糖山楂果丹皮中、高剂量组相比低聚木糖果丹皮组及木糖醇果丹皮组,预防便秘效果更加显著(P<0.05)。与模型组相比,低(3 g/kg·bw/d)、中(6 g/kg·bw/d)和高剂量(9 g/kg·bw/d)低聚木糖/木糖醇(50:50)复合果丹皮可显著提高便秘小鼠的小肠推进率(76.0%、108.9%和83.8%)和6 h黑便湿重(65.4%、82.7%和93.3%);胃动素(MTL)含量分别增加24.0%、26.6%和25.1%;乳酸、乙酸和丙酸三种有机酸总含量分别增加68.7%、72.8%和121.6%。总之,低聚木糖/木糖醇(50:50)复合无蔗糖山楂果丹皮低、中、高剂量均能预防小鼠便秘,且中、高剂量组的效果更好。     

米曲霉β -半乳糖苷酶的定向进化、高效表达及应用

定向进化米曲霉β-半乳糖苷酶（AoBgal35A）,以提高其水解乳糖的效率,通过易错PCR构建米曲霉β-半乳糖苷酶的突变体文库,高通量筛选水解乳糖效率高的突变体,将其在毕赤酵母中高效表达,并用于制备无乳糖牛奶。筛选得到一个正向突变体（mAoBgal35A）,经高密度发酵酶活力达4 760 U/mL。纯化后,mAoBgal35A的最适pH和温度分别为5.0和55 ℃,比野生型AoBgal35A分别提高了0.5和降低了5 ℃。mAoBgal35A在室温下能高效水解牛奶中的乳糖,加酶量为2 U/mL时,水解72 h后牛奶中的乳糖质量浓度为0.38 g/dL,达到无乳糖牛奶标准。而野生型AoBgal35A的加酶量为20 U/mL时,在相同条件下水解后,乳糖质量浓度为0.6 g/dL。由此表明,定向进化明显提高了米曲霉β-半乳糖苷酶水解乳糖的效率,所得正向突变体在制备无乳糖乳品中具有很大的应用潜力。     

地衣芽孢杆菌发酵淀粉产乳酸条件的优化

主要研究地衣芽孢杆菌转化淀粉生产乳酸的发酵条件。从北京郊区土壤中筛选到一株可发酵淀粉等糖质原料生产乳酸的地衣芽孢杆菌WX51,通过单因素及正交试验,确定了其最佳培养基组成为可溶性淀粉40 g/L,硫酸铵0.5 g/L,KH2PO4 1.36 g/L,MgSO4.7H2O 0.2g/L,FeSO4.7H2O 0.01g/L,NaCl 2g/L,玉米浆0.5g/L,CaCO3 20g/L;最佳培养条件为:250mL摇瓶装液10%,50℃、200 r/min培养40h、接种量2%。经优化后,该菌乳酸产量由28.4g/L提高为36.5g/L,淀粉的转化率由71.0%提高为91.2%,产酸速率由0.6g/(L.h)提高为0.9g/(L.h)。     

高温紫链霉菌酸性耐热几丁质酶的纯化及性质研究

从高温紫链霉菌Z16发酵液中分离纯化得到一种酸性耐热几丁质酶,并对其酶学性质进行了研究。粗酶液经硫酸铵沉淀和离子交换层析纯化后得到电泳级纯酶,酶活力回收率为22．3％,纯化倍数为12．7倍,比活力由2．9U／mg提高到36．8U／mg。SDS—PAGE和凝胶过滤测定纯酶的分子量分别为41．6ku和40．8ku,表明该酶为单亚基蛋白。酶学性质测定结果表明,该几丁质酶为酸性酶,最适pH为4．0,在pH3．0～6．0时保持较高的酶活力。该几丁质酶的最适反应温度为60℃且具有较好的温度稳定性,在55℃和60℃时的半衰期分别为267min和132．9min。该几丁质酶能够水解胶体几丁质,水解产物主要为N-乙酰氨基葡萄糖和几丁二糖以及少量的几丁三糖。该酶优良的酶学特性使其具有广阔的工业应用前景。     

嗜热杜邦菌α-淀粉酶的定向进化及高效表达

目的:对嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶进行分子改造,以提高其耐热性和产酶水平。方法:基于易错PCR技术构建嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶（Td-amy）的随机突变文库,高通量筛选耐热性和比酶活提高的突变体,通过定点突变及同源结构模拟对突变体进行分析,并将其在毕赤酵母中表达。结果:筛选得到一个正向突变体（mTd-amy）。该突变体最适温度（60 ℃）较野生型（55 ℃）提高了5 ℃,比酶活（466.3 U/mg）较野生型（227.9 U/mg）提高至2.0倍。经序列对比,mTd-amy有四个氨基酸发生了变化,分别为Ala4Val、Ala122Val、Lys194Arg和Ala468Asp,定点突变结果表明Ala122Val和Ala468Asp位点为影响其比酶活和最适反应温度的关键。进一步将突变体mTd-amy在毕赤酵母中高效表达,经高密度发酵其酶活达64696 U/mL。结论:定向进化获得了嗜热杜邦菌来源α-淀粉酶的正向突变体,该突变体的最适温度和比酶活力均明显提高,为α-淀粉酶的分子改造以及工业化应用等提供了理论参考。     

黄杆菌褐藻胶裂解酶的高效表达及其在褐藻寡糖制备中的应用

研究黄杆菌褐藻胶裂解酶基因（rFlAlyA）在枯草芽孢杆菌中的高效表达,高密度发酵48 h最高酶活力为2 550 U/mL,蛋白质量浓度达4.5 mg/mL。经(NH4)2SO4沉淀和SP强阳离子交换柱纯化后得到电泳级纯酶,分子质量约为30 kDa。褐藻胶裂解酶rFlAlyA最适pH值为7.5,在pH 4.0～11.0范围内可保持80%以上酶活力;最适温度为50 ℃,在50 ℃及以下可保持80%以上酶活力。底物特异性分析表明,rFlAlyA特异性降解聚甘露糖醛酸片段,最短链底物为甘露糖醛酸三糖。rFlAlyA在最适条件下酶解褐藻酸钠4 h后还原糖质量浓度达33 mg/mL,底物转化率为70.1%,电喷雾电离-质谱分析酶解产物的聚合度（degree of polymerization,DP）为1～8,离子色谱分析显示DP=3时相对含量最高,为34.0%。结果表明,经枯草芽孢杆菌高效表达的rFlAlyA可用于制备褐藻寡糖。