酵母β-葡聚糖水解酶的表达及应用

酵母β-葡聚糖是一种具有多种生物功能的细胞壁结构多糖,但天然的酵母β-葡聚糖水溶性较差,影响了其在医疗、保健食品和化妆品行业中的应用。作者通过β-1,3-葡聚糖水解酶Gly5m和β-1,6-葡聚糖水解酶BT3312水解酵母β-葡聚糖制备小分子酵母葡聚糖,提高其水溶性。以大肠杆菌为宿主,异源表达β-1,3-葡聚糖水解酶Gly5m和β-1,6-葡聚糖水解酶BT3312。在25℃条件下,添加0.2 mmol/L IPTG诱导后,Gly5m和BT3312的最高酶活分别为1 086 U/mL和2 355 U/mL。酵母β-葡聚糖经过Gly5m和BT3312水解后,溶解率分别提高了2.6倍和2.4倍。采用Gly5m和BT3312共同水解,酵母β-葡聚糖溶解率提高了3.2倍(水溶性酵母葡聚糖的质量浓度为12.5 g/L)。因此,Gly5m和BT3312在提高酵母葡聚糖的水溶性和制备小分子酵母葡聚糖领域具有重要的应用价值。     

高效液相色谱法测定油脂中β-谷甾醇的含量

高效液相色谱法准确、高效测定油脂混合体系中β-谷甾醇含量的方法,并对油脂混合物中β-谷甾醇的提取工艺进行了优化。采用C18反相色谱柱对β-谷甾醇含量进行测定,流动相为甲醇-水（体积比98.5∶1.5）,检测波长210 nm。结果表明：β-谷甾醇在25～500 μg/mL范围内,质量浓度与峰面积呈良好的线性关系(R2=0.999 8),仪器检出限为7.5 μg/mL,相对标准偏差（RSD）为0.85%;油脂混合物中β-谷甾醇的最佳提取工艺条件为提取次数4次,离心转速2 000 r/min,皂化温度80℃,皂化时间210 min;在最佳提取工艺条件下β-谷甾醇的回收率为93.44%～96.48%,RSD为1.70%。     

4℃诱导解离对山羊乳酪蛋白胶束结构的影响

山羊脱脂乳于25℃超离心,分为乳清和胶束,后者复溶于脱脂乳超滤液,于4℃超离心,分为乳清和胶束,探究4℃诱导解离对胶束结构的影响。4℃下超离心和超滤液复溶2次后,胶束态酪蛋白的解离达平衡,总酪蛋白的解离达36.5%,其中β-、κ-、α_s-酪蛋白的解离达60.4%、31.4%、11.8%;25℃下游离β-酪蛋白以2P、3P和4P的低磷酸化形式存在,4℃下胶束钙的解离导致5P和6P的高磷酸化β-酪蛋白的解离;4℃诱导解离后,胶束钙相对含量从72.0%减少至50.2%,胶束中钙与酪蛋白物质的量之比从21.8减少至19.4,胶束仍保持完整的球状形貌,胶束均方回转半径R_g、流体力学半径R_h、重均分子质量均减小,胶束形状因子R_g/R_h、水合率和内源荧光强度均增加,胶束内部结构中酪蛋白空间分布的非均一性降低,表明低温诱导解离后胶束内部组分发生了重排,骨架结构变得更加松散。该研究为羊乳酪蛋白配料的分离提供参考。     

机械加工对燕麦β-葡聚糖理化特性及体外发酵的影响

目的：研究机械加工对燕麦β-葡聚糖理化特性和体外发酵特性的影响。方法：通过钢切、压片、研磨等机械加工方式分别制得燕麦粗粒、燕麦片、燕麦粉,采用扫描电镜观察微观结构,测定燕麦β-葡聚糖的含量、溶出率和相对分子质量,体外模拟结肠环境进行燕麦发酵。结果：燕麦粗粒的β-葡聚糖总含量和溶出率均高于燕麦米,而燕麦片和燕麦粉的β-葡聚糖总含量低于燕麦米,但溶出率高于燕麦米。燕麦米具有较低的发酵速率,产酸产气速率明显低于燕麦粗粒、燕麦片、燕麦粉,虽然发酵产生的总短链脂肪酸含量最低,但丙酸和丁酸含量显著高于其他3组。结论：机械加工可以通过改变燕麦细胞壁结构完整性及β-葡聚糖的含量和溶出率,进而影响其体外发酵特性,适度加工有助于燕麦健康功效的发挥。     

具有极高热稳定性的β-（2，6）果聚糖蔗糖酶及其应用

挖掘具有高热稳定性的β-（2,6）果聚糖蔗糖酶（levansucrase,LS）,并应用果聚糖蔗糖酶进行β-（2,6）果聚糖的高效合成。以分子动力学模拟的方式筛选出具有潜在高热稳定性的β-（2,6）果聚糖蔗糖酶。将目的酶在大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）中进行重组及诱导表达,并通过镍柱亲和层析进行纯化。在不同温度下进行保温实验以验证LS的热稳定性,并通过条件优化获得产物的高转化率。Cedi-LS在65 ℃时显示出最高活性,远高于已鉴定的其他LS。同时,在45 ℃下保温72 h,重组酶Cedi-LS能够保留90%以上的相对活性;在55 ℃下保温60 h,其保留活性仍可达到初始活性的60%以上,表现出优异的热稳定性。在反应过程中,Cedi-LS可同时生成低聚糖、低相对分子质量的β-（2,6）果聚糖和高相对分子质量的β-（2,6）果聚糖。当温度从65 ℃降至35 ℃时,Cedi-LS倾向于产生HMW-levan,其相对分子质量可达8.4×10⁶。在pH 5.5和35 ℃的条件下,以质量分数30%的蔗糖为底物,加酶量定20 μg/mL,蔗糖转化为β-（2,6）果聚糖的平衡转化率为41.4%。作者鉴定了一种具有高热稳定性的LS,并且这种LS能够高效生产一系列具有不同相对分子质量的果聚糖。     

柚子籽油-β-环糊精微胶囊制备工艺的优化

以β-环糊精为壁材,采用β-环糊精饱和水溶液法对柚子籽油进行微胶囊包埋。研究表明壁油比（β-环糊精质量（g）与柚子籽油体积（mL）比）、包埋时间、包埋温度对微胶囊包埋率影响程度大小为：包埋温度＞包埋时间＞壁油比。在单因素实验基础上通过响应面法优化,确定的最佳工艺条件为：壁油比4.5∶1,包埋时间132 min,包埋温度47℃。在最佳工艺条件下,柚子籽油的包埋率为92.18%。     

太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用

为研究太行菊醇提物不同极性萃取相中黄酮对α-葡萄糖苷酶活性的影响及其抑制作用的动力学特征,采用萃取法制得太行菊黄酮的乙酸乙酯相、正丁醇相、残余水相和石油醚相,使用体外（PNPG） 法建立抑制α-葡萄糖苷酶活性的筛选模型,通过酶促反应动力学绘制Lineweaver-Burk曲线,分析太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶作用的抑制类型。太行菊不同极性萃取物对α-葡萄糖苷酶呈现不同程度的抑制作用,而且抑制活性与黄酮的质量浓度之间呈现明显的剂量效应关系。其中乙酸乙酯相和正丁醇相中黄酮质量分数及α-葡萄糖苷酶抑制活性均显著高于其他萃取相,且高于阿卡波糖,而残余水相和石油醚相中黄酮对α-葡萄糖苷酶的抑制活性低于阿卡波糖。酶抑制活性乙酸乙酯（IC₅₀=1.01 mg/mL）<正丁醇（IC₅₀=1.25 mg/mL）<阿卡波糖（IC₅₀=1.47 mg/mL）<残余水相（IC₅₀=1.77 mg/mL）<石油醚（IC₅₀=2.12 mg/mL）。酶抑制动力学研究发现,乙酸乙酯相和正丁醇相中太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶是混合型抑制类型中竞争与非竞争关系;残余水相和石油醚相中太行菊黄酮对α-葡萄糖苷酶是竞争与反竞争的混合抑制类型。太行菊醇提物不同极性萃取相黄酮均具有一定的α-葡萄糖苷酶的抑制活性,在开发成辅助降血糖的保健食品或药品方面具有良好的潜力,有望将太行菊醇提物乙酸乙酯相和正丁醇相黄酮开发为新型α-葡萄糖苷酶抑制剂。     

奶牛β-酪蛋白基因分型及A2型牛群培育技术研究进展

牛乳中β-酪蛋白含有多种变异体,其中A1β-酪蛋白（A1）和A2β-酪蛋白（A2）是其最常见的2种变异体。由于A1和A2蛋白在氨基酸序列上仅存在个别氨基酸的差异,因此通过常规的分离、纯化手段较难以实现纯度较高的A1和A2蛋白的制备。本研究利用分子生物学手段,分别构建含有CSN2-A1和CSN2-A2目的基因的重组质粒载体pET28a（+）-CSN2-A1和pET28a（+）-CSN2-A2。将构建的重组表达载体导入到大肠杆菌BL21（DE3）中进行诱导表达和纯化。结果表明,在0.2 mmol/L IPTG,37 ℃下诱导表达4 h可获得大量蛋白,但通过SDS-PAGE电泳显示目的蛋白以包涵体形式表达,存在于细胞破碎后的沉淀中。通过洗涤、溶解、镍柱亲和色谱纯化、复性以及鉴定等步骤最终可获得纯度大于90%（PAGE）的A1和A2重组蛋白,从而为制备A1和A2蛋白提供新的途径。     

人乳β-酪蛋白单体二级结构及胶束微观结构的研究

以人乳β-酪蛋白为研究对象,使用圆二色光谱研究单体的二级结构后,借助透射电镜,扫描电镜,和共聚焦电子显微镜技术对β-酪蛋白胶束的微观结构进行观察。圆二色光谱结果表明,单体内部含有α螺旋1.33%,β-折叠17.3%,β-转角31.07%,无规则卷曲50.23%,二级结构相对较少,单体的内部构象疏松开放。共聚焦电子显微镜和扫描电镜结果表明胶束与胶束之间容易进一步缔合,形成直径大小不均的胶束团,透射电镜结果表明,人乳β-酪蛋白胶束最小直径约为20 nm,胶束内部呈现出疏松有孔的柔性结构,这种结构与β-酪蛋白胶束具有释放和保留某些免疫活性物质的功能相关。     

低温微滤处理对牛乳组成、胶束结构及凝乳性质的影响

β-酪蛋白具有低温溶出的特性。本文通过低温微滤处理制备了β-酪蛋白脱除率为10、20、30%的牛乳,运用HPLC、场发射扫描电镜、流变仪以及激光共聚焦研究了这些牛乳的蛋白组分、酪蛋白胶束结构及凝乳性质变化。结果表明：脱脂乳与低温微滤处理得到的牛乳样品的脂肪含量,总钙含量及pH值无显著性差异,但总蛋白含量有显著性差异,其中κ-酪蛋白和αs2-酪蛋白浓度无差异,αs1-酪蛋白浓度有显著差异,但低温处理样品间αs1-酪蛋白浓度则无差异,β-酪蛋白及乳清蛋白浓度差异极显著,其浓度随处理时间增加显著减小。脱脂乳与牛乳样品均可形成致密的具有空隙的凝胶结构,且其酸凝乳及酶凝乳所表现的流变学变化趋势相似,但随着β-酪蛋白脱除率升高,表征凝乳块硬度的最大G''逐渐下降,凝胶结构逐渐变疏松,出现的孔隙则更大更多。