均匀试验法优化褐藻胶-乳清分离蛋白可食性膜的工艺

目的制备褐藻胶-乳清分离蛋白可食性膜幵对其工艺条件迚行优化。方法以褐藻胶(sodium alginate,SA)和乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)为主要原料,甘油为增塑剂制得可食性膜。以溶胶温度、溶胶时间、SA和WPI浓度、钙化时间、钙离子浓度、甘油浓度、超声时间为因素迚行均匀试验,考察指标为溶胶黏度、膜的厚度、透光率、拉伸强度。结果可食性膜性能受WPI浓度、溶胶温度、溶胶时间、钙化时间、超声时间的影响较大,基本不受SA浓度、钙离子浓度和甘油浓度影响,所确定的最佳配比及工艺条件为:SA浓度1.1%、WPI浓度5.5%、溶胶温度65℃、溶胶时间105 min、钙化时间12 min,钙离子浓度1.1%、甘油浓度3.4%和超声时间30min。结论该工艺条件下制备的褐藻胶-乳清分离蛋白可食性膜性能较好,需迚一步验证SA浓度、钙离子浓度和甘油浓度的影响。     

褐藻胶裂解酶的基因克隆及表达条件优化

采用大肠杆菌（Escherichia coli）表达海洋弧菌（Vibrio sp.）X511的褐藻胶裂解酶基因,以实现对该酶的大量制备及酶学性质研究。通过序列分析,预测该酶的前20个氨基酸为信号肽,去除信号肽后的蛋白质分子质量约为30 254.28 Da,等电点8.75,分子式为C1368H2100N364O401S6 ,对应的基因序列命名为alg1987。按如下方案构建重组菌：设计特异性核酸引物,PCR扩增得到alg1987;将重组质粒pET-30(a)-alg1987导入大肠杆菌Trans5α进行测序;提取阳性pET-30(a)-alg1987质粒导入大肠杆菌BL21,利用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测诱导后的重组菌胞液上清,发现异源表达的褐藻胶裂解酶分子质量大小与预测值相近。对重组菌中的褐藻胶裂解酶进行表达条件优化,结果显示,最适参数为诱导温度16 ℃,诱导时间16 h,诱导剂IPTG浓度0.8 mmol/L。     

褐藻胶寡糖对双歧杆菌体外生长影响的研究

探讨褐藻寡糖对双歧杆菌增殖的促进作用。采用光电比浊法研究褐藻胶寡糖在体外培养中对双歧杆菌生长的影响。褐藻胶寡糖在一定浓度（10g／L-0．3125g/L）下,可以明显地缩短双歧杆菌生长的适应期,使双歧杆菌大量增生,其中褐藻胶寡糖浓度为1．25g／L-0．625g/L时,作用效果最好。褐藻胶寡糖是一种有效的双歧杆菌的增殖因子,具有明显的促生长作用。     

褐藻胶对多菌灵沉积量和防效的影响

在喷雾液中加入0.1%的褐藻胶,可明显地增加多菌灵在麦穗上的沉积量和对小麦赤霉病的防治效果:亩施多菌灵20克时。沉积量增加22.6%,防效从45.9%提高到61.7%;亩施多菌灵40克时,沉种量增加62.6%,防效从70.6%提高到81.4%。     

复合生物絮凝剂BF-12对褐藻胶生产废水絮凝性能的研究

从活性污泥中分离出一株产絮凝剂菌B-12,并鉴定其归属于假单胞菌属。此菌产生的复合生物絮凝剂BF-12为多糖类高分子化合物,其主要成分为氨基己糖。采用此复合生物絮凝剂对褐藻胶生产废水进行处理,探讨了絮凝剂投加量、温度、助凝剂投加量、pH等对处理效果的影响,确定了BF-12絮凝的最适条件为:絮凝剂投加质量浓度为150 mg/L,温度为45℃,Ca2+浓度为0.04 mol/L,pH为8。在此条件下其对褐藻胶生产废水具有较好的处理效果,CODCr、BOD5、SS、NH3-N去除率分别达到94.96%、96.10%、82.28%、81.53%。     

褐藻胶降解过程及链剪切模型的研究

利用多角度激光光散射检测器(GPC-MALLS)研究了褐藻胶裂解酶(alginate lyase)和纤维素酶(Cellulase)一步法和分步法降解方式下褐藻胶产物相对分子质量参数的变化,分析并确定了链剪切模型及低相对分子质量褐藻胶降解条件。结果表明Cellulase无法单独作用于褐藻胶。alginate lyase表现为多次剪切模型和中央剪切模型,alginate lyase分步降解法(iA)提高了酶利用率。alginate lyase降解条件:一步法反应控制在2 h内,分步法控制在5 h内,酶添加量为2.56~10.24 U/mg。分步法中进一步探究了alginate lyase和Cellulase的协同作用,加酶间隔时间为0 min(iACS),30 min(iACM),60 min(iACE)。结果表明:alginate lyase主要作用于Mw≥1×10⁵的相对分子质量组分,Cellulase主要作用于1×10⁴~1×10⁵的相对分子质量组分。iACE法中产物PDI保持稳定且无限趋近于2,呈现出随机剪切模型。iACS和iACM法中使产物相对分子质量组分增加,PDI值上升至5.14和7.02。     

Microbulbifer salipaludis褐藻胶裂解酶的酶学性质研究

为获得可高效生产褐藻寡糖的褐藻胶裂解酶,该文筛选出一种来源于Microbulbifer salipaludis的褐藻胶裂解酶（Microbulbifer salipaludis alginate lyase,Misa-aly）,并在大肠杆菌 Escherichia coli BL21（DE3）异源表达,分离纯化后进行酶学性质鉴定。结果表明,该酶最适pH值为8.5（Tris-HCl缓冲液）,最适温度为45℃,偏好底物为聚甘露糖醛酸,40℃下保温1 h酶活下降约50%。Misa-aly对Na+依赖性较低,以海藻酸钠为底物通过3,5-二硝基水杨酸（3,5-dinitrosalicylic acid,DNS）法测定酶活为（53.0±1.2）U/mg,反应产物是聚合度为2～4的寡糖,24 h后酶解转化率达到94.7%,底物海藻酸钠几乎全部酶解。     

海带加工废渣液的综合利用新技术

本文介绍了利用海带深加工生产中的废渣液生产高附价值产品褐藻多糖硫酸酯（化学名称为L－岩藻糖－4－硫酸酯）的生产工艺，并介绍了褐藻多糖硫酸酯的用途。     

海洋来源褐藻胶裂解酶及其基因B1SM的克隆和表达

从海洋来源的假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.) B1基因组中克隆1个褐藻胶裂解酶基因,并在大肠杆菌中实现异源表达,分离纯化重组酶并研究其酶学性质。通过Touch down PCR与热不对称交错PCR(thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR)从假交替单胞菌B1基因组中扩增到1个褐藻胶裂解酶基因(B1SM),将目的基因插入到p GEX-4T-1载体,转化到宿主大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli) BL21 (DE3)。结果显示,从菌株B1克隆得到褐藻胶裂解酶基因B1SM,序列长度为1 005 bp,编码334个氨基酸,理论等电点为8. 51,编码蛋白质的理论分子质量为37. 13 k Da。重组褐藻胶裂解酶B1SM的最适pH和温度分别为8. 0和25℃。该褐藻胶裂解酶在pH 7. 0～9. 0范围内,25℃下保温1 h,仍剩余60%以上活力,pH稳定性较好。在最适pH 8. 0和30℃下保温1 h重组酶仍剩余60%以上活力。该研究为褐藻胶裂解酶基因B1SM在E. coli BL21(DE3)中实现了异源表达,为褐藻胶裂解酶的制备和研究奠定基础。