新型耐热耐酸普鲁兰酶的分离纯化与酶学特性分析

从泡盛曲霉(Aspergillus awamori)XF发酵液中分离纯化普鲁兰酶(PulXF)并研究其酶学性质。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤层析和疏水层析,纯化得到一种电泳纯的PulXF。纯化倍数8.16倍,比活力为309.28 U/mg。SDS-PAGE检测得单条带,表明PulXF为单亚基蛋白,分子量63.7 kDa。在50~80 ℃,pH4.5~8.0范围内,酶能保持高活性,最适反应温度60 ℃,最适pH5.0。在较广的pH范围内(pH3.0~8.0),28 ℃下,经过24 h酶活能保持80%以上活性。K_m值和V_max分别为0.92 mg/mL和11.90 μmol/min。酶活测定及TLC分析显示PulXF对普鲁兰多糖有强水解活性,终产物麦芽三糖;对支链淀粉和可溶性淀粉有较弱活性,对直链淀粉、α-环糊精、β-环糊精和糖原无活性。表明从泡盛曲霉XF分离的PulXF属于I型普鲁兰酶。Ca2+、Zn2+和Mg2+能够促进酶的活性,其中Ca2+激活作用最强。而PulXF在5%浓度的SDS、CTAB、Tween 80和30%的乙醇中保持高稳定性。基于PulXF在苛刻环境下的高稳定性及高活性,很有希望在淀粉加工、食品饮料等领域以及需要在高温、高酸环境下使用的生物技术工业中使用。     

解淀粉芽孢杆菌I型耐热普鲁兰酶的纯化及酶特性分析

对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶（命名为PulBa）分离纯化，研究其酶学特性，为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁兰酶。酶的纯化倍数20.8，回收率53.2%，比活力176.5 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得PulBa达到电泳纯，分子质量51.2 kDa。PulBa在45～70 ℃和pH 3～6范围内具有较高酶活力，最适反应温度55 ℃、pH 4.5。PulBa有良好的pH值稳定性和热稳定性，40～70 ℃孵育120 min保留最初活性的80%以上；pH 3～7范围内具有很高的稳定性，孵育6 h后仍保留60 U/mL以上活性。PulBa对各种金属离子和化学试剂表现出不同的敏感性，Mg2＋和Ca2＋能够显著增强酶活力。PulBa最适作用底物为普鲁兰糖，对马铃薯支链淀粉、玉米支链淀粉、可溶性淀粉和糖原也有一定水解活性，但对α-环糊精和β-环糊精和直链淀粉无活性。以普鲁兰糖为底物PulBa的Km和Vmax值分别为1.34 mg/mL和24.6 μmol/（min·mg）。研究表明PulBa是典型的I型普鲁兰酶。薄层层析进一步证明，PulBa专一性水解支链淀粉α-1,6-糖苷键，产生麦芽三糖。本研究确定了一种新型的普鲁兰酶，该酶在高热稳定性和酸性环境下具有高活性，在淀粉加工等生物技术产业中有较好的应用潜力。     

黏质沙雷氏菌胞外几丁质酶的纯化及特性

黏质沙雷氏菌几丁质酶发酵上清液经硫酸铵沉淀、透析、DEAE-琼脂糖凝胶阴离子交换层析和苯基-琼脂糖凝胶疏水层析,得到电泳纯的几丁质酶和几丁质结合蛋白CBP21。该几丁质酶和CBP21分子质量分别约为58 ku和21 ku,CBP21对该几丁质酶水解几丁质增效明显。几丁质酶反应最适温度为50℃,最适pH约为6.5～7.0。该酶在55℃以下、pH 4.5～8.0范围内稳定。酶的Km值为0.22 mg/mL,Vm为1.26μmol/(min.mg)。金属离子K+、Sn2+、Mn2+对酶有一定激活作用,而Pb2+、Hg2+和Cu2+则强烈抑制其活性。该几丁质酶的糖基含量约为3.3%。EDTA和2-ME可分别提高酶活力65%和105%。H2O2强烈抑制酶活力,提示其活性中心可能存在硫氢基。     

酒曲中高蛋白酶产生菌筛选及酶学性质研究

利用脱脂牛奶平板法从宋河酒曲中分离得到6株有明显水解圈的蛋白酶产生菌,其中水解圈直径与菌落直径之比最大为8.84,经鉴定为芽孢杆菌。以此菌种通过发酵培养提取出粗酶液,然后对该蛋白酶的酶学性质进行研究。试验表明,该蛋白酶的最适酶活力温度为40℃,在40℃～50℃热稳定性较好;该蛋白酶最适pH值为11.0,在pH值为9.0～11.0稳定性较好,在pH6.0条件下酶活力很快丧失;金属离子Fe2+对该蛋白酶有激活作用,Cu2+、Zn2+和Pb+有抑制作用,Mg2+、Ca2+和Li+对该蛋白酶酶活性影响不大。     

臭曲霉ZU-G1 α-半乳糖苷酶的分离纯化及酶学性质

为明确臭曲霉ZU-G1分泌的α-半乳糖苷酶的酶学性质,采用硫酸铵沉淀、分子筛层析和阴离子交换层析等方法进行分离纯化.试验结果表明:α-半乳糖苷酶的分子质量136.71 kDa,反应最适pH 5.0,最适温度60℃;在30～40℃环境中热稳定性较好,在pH 6.0环境中酸碱稳定性较好.该酶受Ag+和十二烷基磺酸钠的强烈抑制(抑制率分别为100%和93%)、Cu2+的明显抑制,而Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+、K+、Na+、棉籽糖、乙二胺四乙酸和巯基乙醇对酶活性影响较小.该酶对pNPG的米氏常数Km=33.48 mmol/L,最大反应速度Vmax=238.09 mmol/(L·min).本试验结果为α-半乳糖苷酶在饲料和食品中的应用提供了一定的理论基础.     

一株嗜热菌木糖异构酶的纯化与性质研究

研究了1株嗜热菌(Anoxybacillus flavithermus)所产木糖异构酶的分离纯化以及酶学性质。结果表明,经硫酸铵沉淀、Sephadex G-75凝胶过滤、纤维素DE-52弱阴离子交换柱和Q Sepharose Fast Flow强阴离子交换层析得到的木糖异构酶,分子量约为181 ku,由4个相同分子量的亚基组成。酶反应的最适温度为80℃,最适为pH为7.0且最适pH范围宽泛,pH6.0~11.0酶反应活性能保持80%左右。该酶热稳定性及耐碱性能良好,70℃保温1 h后酶活仍能保持近80%左右;pH5.0~8.0保温1 h后酶活仍能保持近80%以上,甚至pH12.0保温1 h后酶活性仍能保持40%左右。Mn2+和Co2+对酶活性有明显促进作用,Zn2+、Cu2+以及Al3+对酶活性有一定程度的抑制。     

低温β-半乳糖苷酶分离纯化及酶学性质研究

对来自新疆天山冻土的Rahnella sp.R3所产的胞内低温β-半乳糖苷酶进行纯化,并对其酶学性质进行研究。采用硫酸铵分级沉淀、Phenyl Sepharose CL-4B疏水层析、Q Sepharose High Performance阴离子交换层析、Sephacryl S-200High Resolution凝胶过滤层析,得到电泳纯酶。酶的活性回收率为21.3%,纯化倍数为35.6,比酶活由1.28U/mg提高到45.54U/mg。SDS-PAGE电泳显示其表观分子量为57.3kDa。酶学性质研究表明,该酶最适反应温度为45℃,在15℃时的酶活为最高酶活的40%,4℃时的酶活为最高酶活的23%。该酶对热敏感,45℃保温45min酶活全部丧失。纯酶的最适pH为7.0,在pH 6.5~7.5时保持稳定。5 mmol/L Na+、Ca2+、Cu2+、Al 3+、Zn2+对酶活力有不同程度的抑制作用,其中Al 3+抑制作用最强,Na+、Ca2+抑制作用不明显。5 mmol/L Mg2+、K+对酶活力具有促进作用,其中Mg2+促进作用较强,使酶活提高到1.19倍。25℃以ONPG为底物的Vmax,Km值分别为7.19mol/(min·mL)、4.64mmol/L。     

香菇谷氨酰胺转氨酶的酶学性质研究

采用超滤浓缩,乙醇沉淀,冷冻干燥和SephadexG-100层析等方法,获得香菇谷氨酰胺转氨酶粗酶及纯酶,对其酶学性质进行研究.结果表明:香菇中谷氨酰胺转氨酶粗酶的最适反应温度为40℃,温度稳定范围在50℃以下,最适PH为6.0,pH稳定范围在5.0～7.0,Na+、Ca2+等离子对该酶的活性影响甚微,为非Ca2+依赖性酶;纯酶的最适温度为40℃,以Nα-CBZ-Gin-Gly为底物时香菇谷氨酰胺转氨酶的Vmax为0.020mg/(mL·min),Km为1.520g/L.     

米曲氨基酰化酶的提取及其酶学性质的表征

通过硫酸铵分级沉淀、SephadexG5 0凝胶层析和DEAE Sepharose阴离子交换层析 ,从米曲霉 3 0 42中提取得到了米曲氨基酰化酶 ,该酶的纯化倍数为 5 4.2 9,比活为 647.66U/mg ,总收率为49 5 3 %。详细考察了温度、pH、缓冲体系的离子强度和金属离子对米曲氨基酰化酶酶活的影响。结果表明 ,该酶促反应的最适pH为 7 5～ 8 0 ,最适反应温度随催化反应时间的延长而降低 ,缓冲体系中的离子对酶活有抑制作用 ,而低浓度的Co2 +对酶活有激活作用。     

人参皂苷Rb3木糖苷酶的纯化及其酶学性质

采用DEAE-Cellulose DE52阴离子交换柱层析的方法对微生物Absidia sp.GRB3-X8r菌产特异性人参皂苷Rb3木糖苷酶进行分离纯化,分离后该酶在SDS-PAGE上呈现单一蛋白质条带,并对其酶学性质进行研究。研究表明:人参皂苷Rb3木糖苷酶的最适反应pH为3.0,在pH2.2~8.0范围内相对稳定;最适温度为40 ℃,在20~60 ℃范围内具有较好的稳定性;金属离子K+、Na+、Mg2+、Mn2+、Ca2+离子对酶反应无明显作用,Zn2+、Pb2+、Ni2+对酶反应有抑制作用。SDS-PAGE电泳结果表明酶蛋白的相对分子量约为66.7 kDa。反应动力学研究结果显示K_m值为65.63 mmol/L,V_max为2.03 mmol/(h·L)。通过对酶的催化特性研究表明,该酶能水解人参皂苷Rb3木糖基,生成人参皂苷Rd。     

绿色木霉β-葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质

针对绿色木霉AS3.3711产生的β-葡萄糖苷酶组分,先后运用包括乙酸铵沉淀、透析、Sephadex G-150葡聚糖凝胶柱层析在内的一系列分离纯化技术对该纤维素酶进行纯化,得到β-葡萄糖苷酶纯化组分,并对该酶的酶学性质进行研究。纯化后酶液的蛋白质量浓度为8.12 mg/mL、酶活力为4.08 U/mL,纯化倍数达到18.48,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）测定分子质量为66.0 kD。绿色木霉β-葡萄糖苷酶在酸性条件下稳定性良好,最适pH值为5.0;在温度60～70 ℃能长时间保持较高酶活力,最适反应温度为60 ℃。金属离子中,Ca2+、Mg2+、K+对绿色木霉AS3.3711 β-葡萄糖苷酶活力起到促进作用,Ca2+促进作用最强;而Zn2+、Fe3+对该酶有抑制作用,Ag+、Cu2+、Hg2+重金属离子使β-葡萄糖苷酶几乎丧失了全部活性。     

桔青霉产核酸酶P1酶分离纯化及其酶学性质

桔青霉（Penicillium citrinum）产核酸酶P1浓缩液采用活性炭脱色、硫酸铵分级沉淀、脱盐和凝胶层析等分离技术,得到核酸酶P1纯组分,并研究了该酶的酶学性质。该酶纯化后比酶活达到33967 U/mg,纯化倍数为8.48倍;该酶的米氏常数K_m、最大反应速度V_m和催化常数K_cat分别为2.50 mmol/L、0.0864 mmol/（mL·min）和252.43 s?1。该酶最适温度为75 ℃,热稳定范围60～75 ℃;最适pH为5.5,pH稳定范围为4.0～6.0;Zn2+在1 mmol/L条件下对核酸酶P1有很好的激活作用,Cu2+和Co2+对该酶的抑制作用明显,而Ni2+、Fe2+、Mn2+等离子具有不同程度的抑制作用。本研究对于该酶的广泛应用奠定了科学基础。     

产黄青霉抗真菌几丁质酶的纯化及特性分析

为实现抗真菌性能的耐热新型几丁质酶在食品防腐及生物防治方面的应用，从产黄青霉Xch23中分离纯化几丁质酶（Chi-Pc76）并研究其应用特性。通过硫酸铵沉淀、DEAE-Cellulose A52离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤层析纯化得到均一的Chi-Pc76。最终得到Chi-Pc76纯化倍数17.1 倍，回收率21.6%，比活力为584.8 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得Chi-Pc76分子质量61 kDa。纯化后的Chi-Pc76最佳反应条件为pH 6.0、温度55 ℃。Chi-Pc76在宽泛的pH 4.0～10.0之间稳定性强，其显著的热稳定性可达到70 ℃。Chi-Pc76对底物胶体几丁质具有高的底物特异性，对乙二醇几丁质、α-几丁质、β-几丁质有中等活性，而对其他受试底物无活性或痕量活性。以胶体几丁质为底物Km和Vmax值分别为0.25 mg/mL和20 μmol/（min·mg）。金属离子Ca2＋、Ba2＋、K＋、Na＋对酶有明显激活作用；十二烷基硫酸钠、吐温80、苯甲基磺酰氟和尿素对酶活力基本无影响，但Mn2＋、Co2＋、Fe2＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋、Hg2＋和β-巯基乙醇、二硫苏糖醇均对酶活力有抑制作用。Chi-Pc76对黑曲霉、黄曲霉、尖孢镰刀菌和橘青霉均有显著的抗真菌活性，对比文献为产黄青霉抗真菌几丁质酶。鉴于Chi-Pc76纯化简便、热稳定性好、宽广的pH值稳定性、高效降解几丁质和抗真菌等特点，产黄青霉Xch23几丁质酶在几丁质废料综合利用、生物转化药理活性产品、食品保鲜以及植物病原性真菌和昆虫幼虫生物防治等方面具有潜在价值。     

产β-D-半乳糖苷酶马克斯克鲁维酵母的分离鉴定及其产酶特性

从藏灵菇中分离筛选到的一株高产β-D-半乳糖苷酶菌株ZX-5,经ITS DNA序列分析,鉴定为马克斯克鲁维酵母。对产酶培养基的最佳碳源和氮源优化结果为半乳糖2.0%,胰蛋白胨1.0%;产酶优化条件:温度30℃,培养基初始pH 6.5,装液量30%,转速100 r/min,接种量2.0%,发酵36 h。粗酶液酶活力为2.60 U/mL;经硫酸铵分级沉淀和DEAE离子交换层析,获得纯化酶的比活力为157.35 U/mg。酶最适反应温度35℃,最适pH 6.0,在20~40℃和pH 5.0~7.0的范围内酶的稳定性较好;Mn2+对酶的活性有促进作用。利用菌株ZX-5β-D-半乳糖苷酶分解乳糖并合成低聚半乳糖(galacto-oligosaccharide,GOS),在35℃、乳糖质量浓度60 g/100 mL、酶浓度1.0 U/mL条件下,乳糖水解率达68.34%(50 h),GOS产率达34.70%(40 h),具有潜在的应用前景。     

Purification and Characterization of a β-Amylase of Hendersonula toruloidea

β-Amylase produced by Hendersonula toruloidea was purified to homogeneity by salting out with ammonium sulphate, ion-exchange chromatography on DEAE-cellulose and gel-filtration on Sephadex G-75. The relative molecular mass of the enzyme was estimated to be 60,000 by gel filtration. The enzyme was optimally active at pH 6.0 and 60°C, stable between pH 6 and 8 (24 h) and retained 74% activity at 70°C (30 min). It was strongly activated by Na⁺ but inhibited by Hg²⁺, Zn²⁺ and Cu²⁺. The enzyme hydrolyzed amylopectin (Km 0.42 mg/ml) forming maltose, maltotetraose and unidentified maltooligosaccharide, and hydrolyzed soluble starch (Km 0.3 mg/ml) and glycogen (Km 0.5 mg/ml) forming maltose and unidentified maltooligosaccharide.     

基因工程菌1020耐热木聚糖酶的纯化与性质

通过热变性处理和Ni-NTA层析分离纯化基因工程菌1020耐热木聚糖酶。对热变性条件优化,70℃处理30min效果,纯化倍数4.9;利用木聚糖酶C端6个His标记对Ni-NTA琼脂糖凝胶的结合性,一步层析得到电泳纯的木聚糖酶。酶的最适反应温度为110℃,具有高度耐热性,在70℃保温8h,酶活基本不变,100℃保温5h后,酶活残余40%;在pH6.0～10.0范围内都有较高的酶活性和稳定性。低浓度的异丙醇对酶反应有促进作用,Hg2+对酶反应有强抑制作用。该酶对燕麦木聚糖的Km为0.55mg/ml,Vmax=14.26μmol/min·mg。     

绿色木霉耐高温葡萄糖氧化酶的特性分析

从绿色木霉（Trichoderma viride）WX24菌株发酵中分离、纯化葡萄糖氧化酶（T. viride glucose oxidase,TvGOD）,研究其酶学特性,为葡萄糖氧化酶的应用提供理论基础。将绿色木霉胞外产酶发酵液经硫酸铵沉淀、透析、DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Phenyl Sepharose 6 Fast Flow疏水层析和Sephadex G-75分子筛凝胶过滤层析纯化,并研究酶学性质。由十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测得TvGOD表观分子质量93 kDa,达到电泳纯。经纯化,TvGOD比活力为426.67 U/mg,纯化倍数为14.36,活力回收率19.15%。TvGOD最适pH 6.0,最适反应温度60 ℃。70 ℃以下、pH 4～7之间,TvGOD稳定性好。所测金属离子中,Na＋和K＋对酶活力无影响,Fe2＋、Cu2＋和Zn2＋有轻微抑制作用,Mg2＋和Ca2＋对TvGOD有显著激活作用,而重金属离子Hg2＋和Pb2＋几乎完全抑制酶活力;丝氨酸蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟和金属螯合剂乙二胺四乙酸二钠对TvGOD抑制作用较为强烈;TvGOD对表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、Triton X-100和吐温80表现出强稳定性。以葡萄糖为底物,酶Km和Vmax分别为11.62 μmol/L和8.244 mmol/（L·min）。基于TvGOD在高温、酸性下的高活性与高稳定性以及对表面活性剂的高耐受性、对底物葡萄糖高亲和性等优良特性,TvGOD很有希望在面粉加工、食品饮料、饲料及生物传感器领域以及需要在高温、高酸环境下使用的生物技术工业中应用。     

枯草芽孢杆菌壳聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达及其酶解特性

研究枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因（BsCsn46）在巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115中的高效表达、重组酶性质及其酶解特性。重组菌在5 L发酵罐高密度发酵后胞外酶活力高达50 370 U/mL,蛋白质量浓度15.7 mg/mL。粗酶经强阴离子交换层析纯化,纯酶比活力为4 065.7 U/mg,最适pH 6.0,最适温度55 ℃,在45 ℃以下保持稳定。该酶水解3 g/100 mL壳聚糖得到主产物为二糖、三糖和四糖的壳寡糖,水解率为92.8%,壳寡糖得率为90.9%。本研究的重组壳聚糖酶产酶水平和水解效率高,为工业化制备壳聚糖酶及大规模制备壳寡糖的应用提供了理论支持。