超声波辅助提取生姜中姜辣素的工艺研究

对生姜中姜辣素的提取工艺进行了优化,确定了超声波提取生姜中姜辣素的料液比、提取温度和提取时间。结果表明,以无水乙醇为溶剂进行提取时,料液比为1∶16、温度为60℃,提取时间为20 min时姜辣素提取率最高,正交试验结果表明,最佳工艺为:料液比1∶16,超声波处理温度60℃,处理时间30 min。在最优条件下姜辣素提取液浓度为16.1μg/mL,提取率为25.8%。     

米黑根毛霉脂肪酶基因的酵母重组表达和Kex2位点改造

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL。为了进一步改善RML脂肪酶的重组表达,通过定点突变的方式去掉潜在的Kex2酶切位点,结果显示:RML突变体表达量均显著低于野生型的RML脂肪酶,表明"-Arg196-Arg197-"序列并不影响RML的重组表达。通过对RML蛋白结构分析,Kex2酶切位点的肽键被包埋在蛋白内部,这表明该位点区域的折叠在进入分泌途径时已基本完成。本研究对异源蛋白的酵母重组表达具有一定参考价值。     

化学/酶复合催化法制备生物基化学品研究进展

化学催化与酶催化复合法制备生物基化学品可兼具生物催化剂的高效、高选择性和化学催化剂的稳定性(高温下)等优点,且原料易得、工艺简捷高效、环境友好,以化学/酶复合催化一步法反应制备糖醇、氨基酸和其他生物基化学品中的应用来阐述此方法的优势和意义,并对其在生物质炼制过程的应用进行了展望。     

粗纤维素酶液对微晶纤维素酶解的影响因素

栗生灰黑孔菌多被用于产漆酶的研究,很少有利用其纤维素酶的报道。为了降低在纤维素水解中纤维素酶的使用成本,利用栗生灰黑孔菌发酵制备的粗纤维素酶液,以微晶纤维素为底物模型,研究粗纤维素酶液水解微晶纤维素的最佳pH、温度和最佳表面活性剂助剂种类及浓度,并对不同表面活性剂存在条件下的纤维素酶解动力学、紫外和荧光光谱进行了研究。结果表明,粗纤维素酶水解微晶纤维素的最佳条件为pH 4.8,温度50℃,最佳表面活性剂助剂为吐温80,添加剂量为1.12mg/g底物;吐温80的添加可提高粗纤维素酶解的最大反应速度常数V_max,降低米氏常数K_m;表面活性剂改变了纤维素酶的紫外和荧光最大吸收峰,酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带的谱峰,可能通过与纤维素酶中的氨基酸残基发生反应影响了纤维素酶的结构,进而影响了微晶纤维素的水解反应。该研究为进一步降低纤维素水解成本提供了理论指导。     

疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶在毕赤酵母中的高效表达和性质鉴定

通过密码子优化改造编码sn-1,3位置专一性疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶(TLL)基因,同时通过重叠PCR技术合成该基因,并将其克隆到巴斯德毕赤酵母的表达载体p PIC9K中。结果表明,TLL脂肪酶被高效胞外表达,在摇瓶中发酵168 h得到的发酵液的上清脂肪酶表达量达到0.1 mg/m L,对应的p NPP水解酶活达到312.72U/m L。与对应的原始编码基因重组菌酶活(179.42 U/m L)相比,密码子优化后酶活提高74.29%,表明密码子优化策略成功提高了TLL在巴斯德毕赤酵母中的重组表达。比较毕赤酵母来源的重组TLL与商业化的米曲霉酶学性质发现它们具有相似的最适p H和温度耐受范围。另外,它们在有机溶剂耐受性、表面活性剂和金属离子效应以及位置选择性方面均较为相似,表明毕赤酵母来源的重组TLL同样具有商业化应用的潜力。     

基于遗传算法优化BP神经网络的丙酮丁醇梭菌发酵预测模型研究

为了提高丙酮丁醇梭菌发酵过程中生物量浓度预测的精度,以不同发酵时间和葡萄糖浓度下的生物量数据作为训练和测试集,构建BP人工神经网络,并利用遗传算法(GA)的全局搜索能力,优化构建BP人工神经网络权值和阈值,建立GA-BP预测丙酮丁醇梭菌生物量的预测模型.结果表明采用GA-BP算法具有比BP人工神经网络更高的预测精确度和稳定性.     

紫苏叶酵素发酵过程中代谢产物与抗氧化活性研究

本文研究了紫苏叶酵素发酵过程中pH、可滴定酸含量、乳酸含量、醋酸含量、总糖含量、总酚含量、乙醇含量、抗氧化活性（DPPH自由基清除率、羟自由基清除率）的变化,并通过相关性分析与主成分分析确定紫苏叶酵素的发酵终点。结果表明,发酵过程中pH值逐渐由4.67下降至3.91,可滴定酸含量与羟自由基清除率均呈持续上升趋势,乳酸、醋酸、乙醇等含量呈先上升后下降趋势,其中后两者在105 d到达最大值,分别为0.90 mg/mL、1.66%vol;总糖含量呈先降后升至平缓趋势;总酚含量与DPPH自由基清除率同呈先升后降趋势,均在63 d达到最大值,分别为3.96 mg/mL与61.03%。综合评价指标（CEI）分析表明,发酵63 d时CEI值达到最大,且发酵后期CEI值呈现逐渐下降的变化趋势。综合考虑时间成本及CEI值,基本确定紫苏叶酵素的发酵终点为63 d。     

草莓酵素发酵过程中氨基酸成分分析和蛋白质营养评价

为研究不同发酵时间草莓酵素发酵液中的蛋白质、氨基酸和非蛋白质氨基酸γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量及营养价值,利用氨基酸自动分析仪对草莓酵素发酵过程中的氨基酸含量进行分析,通过氨基酸评分标准评价其蛋白质营养成分,通过与WHO/FAO推荐的人体必需氨基酸模式进行对比,并利用氨基酸含量阀值评价发酵过程中不同风味氨基酸对发酵液口感贡献。结果得出:在草莓酵素发酵过程中,蛋白质含量在发酵前期明显增加,经小幅度下降后再缓慢增加;总氨基酸含量有明显上升,其中氨基酸含量最高的是天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),在检测限范围内未检出甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和组氨酸(His);利用聚类分析可将不同发酵时间的草莓酵素氨基酸发酵液分为四类;比值系数分在发酵前期波动较大,后期有缓慢上升。不同时间发酵液中除Met外其它8种必需氨基酸得分均大于1,属较严重的营养过剩。除发酵前30 d外,SRC值均大于55%,在整个发酵过程营养价值由高到低依次是:155 d > 140 d > 110 d > 30 d > 75 d > 50 d;发酵过程中只有Asp和Glu两种鲜味氨基酸的含量阀值比大于1,其它风味氨基酸对草莓酵素风味的影响不明显。经过155 d的发酵,草莓酵素中蛋白质和氨基酸含量有所提高,其中必需氨基酸含量显著上升(p<0.05),草莓酵素营养丰富,适当的延长发酵时间,蛋白质营养均衡度也将有所提高。     

粗柄羊肚菌液体发酵条件研究

对粗柄羊肚菌菌丝体液体发酵的条件进行了研究.结果表明,在PYG(0.5%酵母提取物的PDA)培养基上,合适的摇瓶培养条件是:发酵温度25℃,发酵摇瓶转速150 r/min,培养基装量为150mL/500mL(加10粒玻璃珠),添加0.7%的羧甲基纤微素(CMC)可以明显地提高菌丝体的生物量.在上述摇瓶培养条件基础上,通过6种发酵培养基发酵实验,获得生物量最高的发酵培养基,其组成为麦芽汁50%、玉米粉2%、酵母提取物0.5%,发酵生物量为16.4g,再生率为9%.     

霍山石斛酵素发酵过程中抗氧化性能的变化

以霍山石斛为原料，研究发酵过程中活性成分(总酚、总黄酮、总酸)及体外抗氧化性能(ABTS自由基清除能力和羟基自由基清除能力)的变化规律。通过Spearman分析确定发酵过程中活性成分变化与体外抗氧化性能的相关性。以WRL-68人正常肝细胞构建氧化应激模型，探究发酵前、后样品处理细胞相关抗氧化酶活力的变化。结果表明:发酵前、后霍山石斛酵素总酚和总黄酮含量分别增加35.5%(P＜0.05)和49.1%(P＜0.05)，ABTS·和·OH清除能力分别提高了31.1%(P＜0.05)和26.3%(P＜0.05)。前者与总酚(P＜0.05)、总酸(P＜0.05)含量呈正相关，后者与总酸(P＜0.05)、总黄酮(P＜0.05)含量呈正相关。使用双氧水构建WRL-68人正常肝细胞氧化应激模型，酵素组干预后胞内活性氧自由基(ROS)水平显著降低，且相关抗氧化酶系过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活力上升。结论:霍山石斛酵素发酵前、后活性成分和抗氧化能力显著提升，抗氧化能力的提升与发酵过程中酚酸类和黄酮类物质的增加呈显著正相关，发酵后比发酵前具有更强的WRL-68细胞氧化应激防护能力。