右旋糖酐制备及其应用研究进展

右旋糖酐是一种应用于医药、食品、化工等多种行业的微生物多糖。本文简要介绍了右旋糖酐的制备及提取方法,对右旋糖酐的生产菌株及微生物发酵法、酶合成法及其过程调控、产品的提取及分离纯化进行了综述,并对其应用前景进行了展望。     

α-葡聚糖酶在模拟炼糖生产条件下的活性变化

α-葡聚糖酶已经在用于甘蔗糖、甜菜糖以及精练糖生产中,其使用环境与一般酶学性质研究时选取的条件具有明显差异。本文结合实际生产条件,通过提前升温加热,调整pH,加入蔗糖到反应底物溶液中来模拟炼糖生产环境,再测定α-葡聚糖酶在不同条件下的活性变化,为生产应用提供数据支撑。在无机盐缓冲体系中,温度的升高和中性到碱性的pH对α-葡聚糖酶的活性影响明显。在55℃,pH 5.5~7.0水浴15 min后,剩余酶活保持在20%到40%的区间。当蔗糖加入反应溶液后,α-葡聚糖酶对温度和pH的适应性会明显提高。当蔗糖浓度达到60°Bx时,α-葡聚糖酶在65℃,pH 5.5~8.0或者75℃,pH 5.5~7.0的条件下,水浴15 min后剩余酶活均可保持40%以上。这说明α-葡聚糖酶在高浓度蔗糖溶液中,热稳定性良好,可以应用在炼糖生产当中。     

聚乙二醇-硫酸铵双水相体系萃取α-葡聚糖酶

采用聚乙二醇-硫酸铵(PEG-(NH4)2SO4)双水相体系对α-葡聚糖酶进行萃取,以两相比、酶活、蛋白浓度、比活力以及萃取率为参数进行比较,探讨了使用不同分子量的PEG、不同的PEG浓度以及不同(NH4)2SO4浓度下对酶分配行为的影响。实验结果表明,α-葡聚糖酶在质量分数13%的PEG4000以及13%的(NH4)2SO4的双水相系统中,可获得较高的比活力2364.97 U/mg以及萃取率99.94%。     

毛壳菌来源的α-葡聚糖酶酶学性质分析及制糖生产辅料对其活性影响

为了方便毛壳菌来源的α-葡聚糖酶在制糖生产中的应用,本文研究了该酶的基本酶学性质以及制糖生产中常见辅料对其活性的影响。实验表明:α-葡聚糖酶最适反应条件是60℃,pH 5.5,底物浓度2.0%。酶的活性在此条件下会随着反应时间的延长而衰减,同时,pH值对酶活的影响最明显。在控制反应pH的前提下,辅料H_3PO_4、SO_3~(2-)、Ca~(2+)和聚丙烯酰胺的加入对酶活的影响不大。     

葡聚糖蔗糖酶及其家族在结构与功能上的研究进展

葡聚糖蔗糖酶是一类从蔗糖合成具有不同结构和物理化学性质的α-葡聚糖的酶工具。这些α-葡聚糖在食品、医学和生物材料等方面具有多种商业应用价值，特别是用于开发填充型甜味剂、益生元和面团改良剂。糖苷水解酶第70家族的其他亚家族的发现将反应底物扩展到淀粉和糊精，丰富了产物中糖苷键的种类和组成方式，扩大了合成新型α-葡聚糖的范围。序列比对和构象分析结果表明：通过对关键氨基酸残基进行突变或修饰，可有效改变产物的糖苷键构成、分子量和支化程度；GtfB、GtfC和GtfD是GtfA亚家族和糖苷水解酶第13家族的进化中间产物。该综述介绍了α-葡聚糖的分类和常见的糖苷水解酶第70家族成员，对酶构效关系方面的关键进展进行分析，并展望通过酶工程技术去理性设计更高效、更稳定、更个性化的α-葡聚糖合成工具。     

α-葡聚糖酶的酶学性质初步研究

α-葡聚糖酶能够很好地解决制糖工业中的葡聚糖问题,在制糖工艺过程通过添加α-葡聚糖酶去除α-葡聚糖是目前最佳选择。本文初步研究了基因工程菌株GSll5-dex生产的。α-葡聚糖酶的酶学性质。结果显示：该酶的最适反应温度为50℃;最适反应pH为5．0;FeH、Mg2＋和Co2＋对酶有激活作用,Ca2＋、Kr＋、Zn2＋、Na＋、Al3＋的作用不明显,而Cu2＋、Ba2＋、Fe2＋、Sn2＋、Ag＋对酶有抑制作用;30℃以下保存28h酶活损失很小,而40℃保存16h,就已损失60％,在45℃保存30min,就已损失56％,保存温度越高,酶活损失越快;该酶在pH为4～6的范围内较稳定,高浓度蔗糖对该酶起到很好的保护作用,甘油次之,氯化钠基本没有保护作用。     

产右旋糖酐肠膜明串珠菌发酵培养基的优化

旨在提高肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides CICC-23614发酵蔗糖产右旋糖酐的效率。以单因素实验为基础,以蔗糖、细菌蛋白胨、Na₂HPO₄·12H₂O及KH₂PO₄浓度作为影响因子,以蔗糖转化率为响应值,采用响应面分析法对肠膜明串珠菌培养基中各成分浓度条件进行研究,利用高效液相色谱法(HPLC)对发酵液中的蔗糖进行定量分析,优化得到最佳发酵培养基。结果显示,经过优化的最佳的培养基为:蔗糖101.31 g/L,细菌蛋白胨5.66 g/L,Na₂HPO₄·12H₂O 1.11 g/L和KH₂PO₄0.15 g/L。以优化后的培养基进行发酵,重复试验验证,发酵24 h,蔗糖转化率可达91.9%,与预测值误差仅为2.13%,相较于原始培养基发酵结果,蔗糖转化率是原始培养基培养条件下的1.6倍。     

重组毕赤酵母发酵生产α-葡聚糖酶的放大研究

研究了毕赤酵母高密度发酵组成型表达α-葡聚糖酶,从6.8 L发酵罐逐级放大至5000 L发酵罐的放大工艺。采用恒定p H和控制甘油残留浓度和溶解氧相结合的调控策略,进行了多批次的发酵试验。结果表明:三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动的α-葡聚糖酶的生成具有生长偶联特征,集中在对数生长期和稳定期。6.8 L发酵罐中上清酶活达1253 U/m L,中试放大至50 L发酵罐中产酶最高达1300 U/m L,500 L发酵罐中酶活为740 U/m L。5000 L规模发酵罐中产酶达到589 U/m L。建立了以甘油作为碳源,发酵调控简单的工艺,避免了使用甲醇带来的安全问题,适合放大生产。     

酶解预处理工艺在烟叶茄尼醇提取中的应用

为提高烟叶中茄尼醇的提取率,通过纤维素酶-半纤维素酶联用的方法对烟叶进行预处理,研究了酶种类、添加量、温度、pH和反应时间对烟叶提取液中游离茄尼醇和总茄尼醇含量的影响,并以Box-Behnken响应面法优化酶解工艺。结果表明,在单因素试验中,最优工艺为纤维素酶-半纤维素酶联用(酶添加量为每克烟叶各1.00U)、温度55℃、pH5.2和反应时间60min;与未经酶解预处理的空白组(CK)相比,纤维素酶-半纤维素酶联用处理后,游离和总茄尼醇提取率分别增加305.61%和113.55%,响应面法优化后,总茄尼醇提取率较CK提高158.78%。本研究探索出一种提高茄尼醇提取率的有效方法,对烟草综合利用具有指导意义。     

微生物絮凝剂研究进展

主要介绍了微生物絮凝剂的种类、产生菌、发酵、分离与纯化及其在环境工程、食品工业、发酵行业和重金属富集等方面的应用,对其存在问题和发展趋势进行了探讨。