定点突变提高食品新型L-天冬酰胺酶的活力及热稳定性

L-天冬酰胺酶（L-asparaginase II,EC 3.5.1.1）可将L-天冬酰胺转化为L-天冬氨酸,减少高温加工食品中丙烯酰胺的形成,因而受到人们的广泛关注。该酶在食品加工及预处理阶段的使用已受到人们广泛的关注,但是由于食品加工及预处理过程中环境的复杂性,对L-天冬酰胺酶的性质、热稳定性和酶活等方面有较高的要求。通过序列对比和同源模拟对嗜热菌Pyrococcus yayanosii CH1来源的编码L-天冬酰胺酶的基因PyAsnase进行了3个位点的突变,并在Bacilus subtilis 168 中进行表达,提高了该酶的热稳定性及比酶活。其中突变株E22K较原始菌株相比所得突变体比酶活提高了约37.3%,突变株R111L较原始菌株相比所得突变体的比酶活提高了约31.1%,突变株M92A较原始突变菌株相比所得突变体在85 ℃时的半衰期延长了约30 min。本研究结果为探索L-天冬酰胺酶结构和功能的相互关系提供了借鉴,提高了其在食品工业中的应用前景。     

半理性设计提高甲酸脱氢酶（CbFDH）活力及热稳定性

甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH）是NADH循环再生的最佳酶之一,广泛应用于食品、医药和化工等行业。但是野生型甲酸脱氢酶普遍存在酶活低、催化效率差等缺点,导致产品转化率较低,影响产品的工业化生产。为了获得具有更佳催化性能的甲酸脱氢酶,作者以博伊丁假丝酵母(Candida boidinii）来源的甲酸脱氢酶为模板,利用HOTSPOT WIZARD v3.1进行三维结构模拟预测,构建了P68G、Q197K两个突变体,比酶活较野生型分别提高了11%和33%。这是由于P68G氨基酸残基侧链的苯环被氢取代,减少了甲酸盐底物进入口袋的空间位阻;而Q197K侧链酰胺基突变为胺丁基增强了酶的柔性。然而这两个突变点对甲酸脱氢酶的热稳定性产生了负面影响,因此在I239位引入半胱氨酸突变与C262构成二硫键以提高其热稳定性,最终获得一株热稳定性显著提高,比酶活较野生型提高31%、较I239C提高45%的突变株CbFDH Q197K/I239C。通过半理性预测蛋白质结构提高了甲酸脱氢酶的活力和热稳定性,为高效构建性能稳定、还原力强的甲酸脱氢酶提供了的理论基础。     

相转移催化法合成十二碳烷醇酰胺缩水甘油醚

以月桂酸为原料,经酯化,氨解反应生成烷醇酰胺,并以此为原料与环氧氯丙烷反应合成十二碳烷醇酰胺缩水甘油醚,探讨了不同相转移催化剂对反应的影响,并对中间产物以及烷醇酰胺缩水甘油醚进行了红外、核磁以及质谱的表征。在试验部分详细介绍月桂酸甲酯与十二碳酸烷醇酰胺的合成,十二碳酸烷醇酰胺缩水甘油醚的合成及分离,本文侧重介绍试验过程中所用工具及药品、过程把控、产出率等关键节点;对烷醇酰胺、缩水甘油醚等产物进行相关图谱分析,通过对产出物进行图谱分析后根据图谱具体表现确定化合物成分,将理论数据与试验数据进行对比,依照数据对比结果得出最终结论。