黑曲霉葡萄糖氧化酶基因在毕赤酵母SMD1168中的表达

在毕赤酵母SMD1168中利用乙醇氧化酶AOX1强启动子表达黑曲霉葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)。提取黑曲霉Aspergillus niger PCTC的基因组DNA,以此为模板进行PCR扩增获得葡萄糖氧化酶基因,将目的基因插入到具有AOX1强启动子的表达载体p PICZαA上,经电转化导入毕赤酵母SMD1168中。经zeocin抗性平板初筛、摇床复筛以及SDS-PAGE蛋白质电泳的检测,获得了一株产葡萄糖氧化酶活力的菌株,该株菌在30℃、200 r/min的培养条件下,经体积分数1.0%的甲醇诱导发酵1 d可获得1.12 U/mL的酶活。对该菌株进行了摇瓶产酶条件优化,其最佳发酵条件为:在pH 5、30℃下经体积分数1.5%甲醇诱导7 d,酶活为32 U/mL。     

黑曲霉中葡萄糖氧化酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

为了提高葡萄糖氧化酶的生产能力,提取和纯化了黑曲霉Aspergillus niger PCTC的基因组DNA,以此为模板进行PCR扩增获得葡萄糖氧化酶基因,经测序,所得基因全长1 772 bp,编码含有589个氨基酸的蛋白质。将目的基因和表达载体pPIC9K连接经电转化导入毕赤酵母GS115中,在甲醇诱导和α信号肽的转运下,将葡萄糖氧化酶分泌到胞外。经G418梯度抗性平板和显色平板的初筛以及摇床复筛,获得了一株产葡萄糖氧化酶活力较高的菌株,该株菌在30℃、180 r/min的培养条件下,经0.5%的甲醇诱导发酵4 d可获得0.342 U/mL的酶活。对该菌株进行了摇瓶产酶条件优化,其最佳发酵条件为:200 r/min、pH 5、接种体积分数50%、25℃下经1.5%甲醇诱导7 d,酶活达到25 U/mL。实验结果表明:葡萄糖氧化酶基因已经成功转入毕赤酵母,并获得相当的产量。     

葡萄糖氧化酶在无孢黑曲霉中的重组表达及酶学性质

针对目前食品级葡萄糖氧化酶的工业生产产量不高,选择黑曲霉CBS513.88的葡萄糖氧化酶基因goxC,通过密码子优化、信号肽替换对其编码区进行改造,并利用强启动子PglaA、杂合启动子Pna2/tpi及营养缺陷标记pyrG构建表达载体,旨在构建高活力的葡萄糖氧化酶表达工业菌株。goxC表达载体转化低蛋白背景的黑曲霉SH2原生质体后,经营养缺陷标记pyrG筛选获得重组菌株,邻联茴香胺显色和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳结果显示,在SH2宿主中成功表达葡萄糖氧化酶,蛋白质大小约为80 kDa。500 mL摇瓶发酵在第7天时酶活力可达563.8 U/mL;50 L发酵罐发酵在179 h时酶活力最高,达到1 128 U/mL,相比摇瓶发酵提高了1倍多,在目前曲霉表达系统的相关表达研究中,本研究葡萄糖氧化酶表达量已达到较高的水平。酶学性质研究发现,重组葡萄糖氧化酶最适pH值为5.5,最适温度为45℃。综上所述,本研究成功实现了葡萄糖氧化酶在黑曲霉中的高效重组表达。     

黑曲霉A9葡萄糖氧化酶的提取纯化

为研究葡萄糖氧化酶的酶学性质、催化机理等问题,利用黑曲霉(Aspergillus niger)A9,经发酵、破碎细胞,得到胞内葡萄糖氧化酶,然后经超滤浓缩、硫酸铵盐析、DEAE-纤维素离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤分离纯化。试验结果表明:通过控制离子交换层析与分子筛层析的具体操作条件,大部分杂蛋白被除去,所得酶蛋白经PAGE电泳鉴定为单一条带,达到电泳纯。测定其比活力为1779.29U/mg,比初始发酵液提高20.13倍。建立了一套操作简单、快速且费用低廉的黑曲霉A9葡萄糖氧化酶的提纯方案。     

菊糖果糖转移酶基因在毕赤酵母中的分泌表达

将PCR获得的不包含信号肽序列的菊糖果糖转移酶基因（ift）与毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K进行连接,构建重组载体pPIC9K-IFTase。重组载体经线性化后电转入毕赤酵母GS115感受态细胞,利用G418抗性梯度筛选及PCR鉴定,获得一株高拷贝菊糖果糖转移酶重组毕赤酵母菌株。该重组菌株经甲醇诱导,能够分泌具有活性的菊糖果糖转移酶,且60h时酶活为10.3U/mL。结果表明,菊糖果糖转移酶可以实现在毕赤酵母的分泌表达。      

黑曲霉低聚葡萄糖氧化酶的分子克隆与生化特征

低聚葡萄糖氧化酶能够氧化低聚葡萄糖末端残基生成相应的低聚糖酸,在低聚糖酸的制备、食品、化工等方面具有潜在的应用价值。从黑曲霉基因组中发现1个疑似编码低聚葡萄糖氧化酶开放读框,共编码473个氨基酸序列,包含2个保守结构域(FAD结合域和黄素结构域)和4个活性位点(His80、Cys141、Asp377和Try428);在毕赤酵母中表达的重组酶蛋白大小为61 kDa,比酶活0.33 U/mg。重组酶的最适作用温度和pH值分别为75℃和9.0;在55～85℃和pH 5.0～9.0范围内孵育4 h,仍能保持70%以上的酶活;Mn²⁺和Fe³⁺分别对酶活具有最强的激活和抑制作用。该酶的K_m和V_max为0.48 mmol/L和2.22μmol/(L·min),对麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖具有相对较高酶活。     

响应面法优化黑曲霉产葡萄糖氧化酶发酵条件

为了提高葡萄糖氧化酶的产量,通过响应面法对诱变后的黑曲霉菌株的发酵条件进行优化,首先利用Plackett-Burman设计筛选出对酶活影响最显著的因素:牛肉膏蛋白胨、吐温-60和磷酸氢二铵;继而用最陡爬坡实验逼近最大影响区域;最后利用Box-Behnken设计及其响应面分析确定最优的发酵培养基(g/L):蔗糖87.5,牛肉膏蛋白胨3.15,NH4NO31.88,(NH4)2HPO40.34,KH2PO40.25,Tw-60 30.47,玉米粉12.5,培养基优化后的发酵酶活为87.5 U/m L,与优化前(45.27 U/m L)相比提高了93.28%。在7 L发酵罐中对显著影响因素吐温-60的不同添加时间进行对比,确定对数期流加吐温-60可以显著提高发酵的酶活,发酵后酶活为92.88 U/m L。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6.5 U/mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO₃,发酵周期为48 h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6.0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6．5U／mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO3,发酵周期为48h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6．0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

黑曲霉Z-25产葡萄糖氧化酶胞外酶发酵培养基优化研究

以黑曲霉Z-25(Aspergillus niger Z-25)作为葡萄糖氧化酶胞外酶生产菌株,研究提高胞外酶活力的环境因素.通过单因素试验,确定了主要影响葡萄精氧化酶合成的四个因素,采用四因素三水平L9(34)正交试验,确定了产葡萄糖氧化酶胞外酶的优化发酵条件:葡萄糖添加量为10%、(NH4)2SO4添加量为0.5%、月示蛋白胨添加量为1.5%、吐温80添加量为3%.在优化条件下,葡萄糖氧化酶的活力是优化前的242%.     

葡萄糖氧化酶简介及其应用

葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等发酵制得的一种需氧脱氢酶,对人体无毒、副作用,具有去除葡萄糖、脱氧、杀菌等功能,已广泛应用于食品、饲料、医药等行业中。该文从葡萄糖氧化酶的作用机理、酶学性质、分离纯化、固定化、基因工程和应用等方面对其进行了简单介绍。     

南极假丝酵母脂肪酶B在黑曲霉中的分泌表达及其硅藻土固定化应用

为提高南极假丝酵母脂肪酶B（Candida antarctica lipase B,CALB）表达量,根据黑曲霉（Aspergillus niger）密码子偏好性设计合成CALB基因,以PnaII/tpi为启动子构建CALB表达载体并转化到黑曲霉HL-1中表达,摇瓶发酵120 h后上清液中重组CALB活力为171 U/mL。研究重组CALB的酶学性质,最适反应温度和pH值分别为50 ℃和8.0,在pH 6.0～9.0和45 ℃以下具有较高的稳定性,10 mmol/L Cu2＋、Zn2＋和0.1 g/100 mL十二烷基硫酸钠强烈抑制酶活力,而1 mmol/L Ca2＋、0.1 g/100 mL山梨醇对酶活力具有非常明显的激活作用。此外,以硅藻土为载体固定CALB,固定化酶活力为187 U/g。将制备的硅藻土-CALB固定化酶用于生物合成己酸乙酯,经反应条件优化后在无溶剂体系中己酸乙酯产率达91%。     

阿魏酸酯酶在黑曲霉中的同源表达

利用食品级黑曲霉表达系统同源表达阿魏酸酯酶是提高阿魏酸酯酶产量、降低生产成本的有效途径。利用PCR技术扩增黑曲霉阿魏酸酯酶A基因（faeA）的编码区,构建黑曲霉表达载体pSZHG-faeA,并通过农杆菌介导法转化黑曲霉。经筛选获得将faeA基因整合到糖化酶基因位点的同源重组转化子4株。在酶摇瓶发酵条件下,重组菌株培养液上清中的阿魏酸酯酶活性最高达18.6mU/mL。SDS-PAGE分析显示,4株重组菌株都有约36ku目的蛋白条带,表达量为188²62μg/mL。结果表明,实现了阿魏酸酯酶在黑曲霉中的同源表达,为食品级阿魏酸酯酶的大规模工业化生产奠定了基础。      

黑曲霉产胺氧化酶培养及诱导条件的优化

黑曲霉可经诱导产生胺氧化酶,该酶具有催化生物胺氧化脱氨生成相应醛、氨气和过氧化氢的特性。黑曲霉胺氧化酶产生分菌体生长和诱导产酶两个阶段。通过单因素试验优化得出黑曲霉产胺氧化酶的菌体生长最佳培养条件：氮源为NaNO3,碳源为麦芽糖,接种量1%,培养时间24 h;诱导产酶的最佳培养条件：诱导氮源为质量浓度60 g/L的正己胺,诱导碳源为葡萄糖,培养时间36 h,培养温度30 ℃,摇床转速160 r/min,初始pH 7.0,胺氧化酶酶活力从诱导前的1 006.5 U/g提升至1 422.4U/g,提高幅度为41.3%。     

电化学法测量黑曲霉孢子萌发过程中葡萄糖氧化酶的活性

建立了电化学循环伏安法测定葡萄糖氧化酶活性的方法。该方法引入二茂铁甲醇作为氧化还原探针,以玻碳电极作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂丝电极作为辅助电极,采用循环伏安法,得到不同酶活的峰电流值,在酶浓度为0.128~2.377U/mL,酶浓度与峰电流之间存在线性关系,相关系数为0.998,检测下限为0.128 U/mL。运用该法测定了孢子萌发过程中酶活的变化,随着孢子的萌发,酶活先增加,达到最大值(2.130U/mL)后再次下降,同时采用传统滴定法进行对照。结果表明,相较于传统方法,电化学方法具有准确、快速和简便的特点。