从长白山阔叶林中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌及其酶学性质研究

利用马丁氏培养基富集、PDA培养基纯化和七叶灵培养基显色,从长白山阔叶林中初步筛选出6株产β-葡萄糖苷酶的真菌。对真菌发酵生成的β-葡萄糖苷酶进行提取和纯化,测得10号菌株的β-葡萄糖苷酶活力最高为18.34 U/mL,形态学和分子学结合方法鉴定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适反应温度约为55℃,在温度30、40℃和50℃时较为稳定。最适反应pH值约为5,在pH值为5~6之间相对较稳定。Cu~(2+)对酶活力有较强的抑制作用,而Ag~+有较强的激活作用。     

广东客家娘酒发酵过程中产β-葡萄糖苷酶酵母菌的筛选及酶学性质研究

采用七叶苷分离培养基初筛、4-硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷（p-NPGal）显色法复筛的方法从广东客家娘酒发酵过程中的酒糟中筛选产β-葡萄糖苷酶能力较强的酵母菌,通过26S rDNA D1/D2区基因序列分析对其进行鉴定,并对其酶学性质进行分析。结果表明,获得1株产β-葡萄糖苷酶能力较强的假丝酵母Candida apicola kj_312。该菌株所产的β-葡萄糖苷酶具有较宽的底物特异性,最适底物为对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷;最适反应温度为60 ℃,在25～65 ℃范围内,相对酶活力＞50%;最适pH值为4.5,在pH值为4.0～7.0酸性范围内,相对酶活力＞80%;1 mmol/L的Ca2+、Mn2+、Zn2+和Fe2+及100 mmol/L的Ca2+、Zn2+和Fe2+能显著提高酶活力。     

交联壳聚糖固定化β-葡萄糖苷酶的稳定性研究

以戊二醛交联壳聚糖微球为载体通过共价连接反应固定化β-葡萄糖苷酶,研究固定化β-葡萄苷酶的稳定性。结果表明:固定化和游离β-葡萄糖苷酶的最适温度分别为706、5℃,最适pH分别为4.0、4.5。固定化β-葡萄苷酶贮存11周以后仍保持75.0%以上的相对活力,连续使用6批次后其相对活力仍保持在65.0%以上。固定化β-葡萄糖苷酶的高温、pH、贮存、操作稳定性明显高于游离酶。     

酿酒条件对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响

研究酿酒条件(氧气、pH值、温度、糖和乙醇等)对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响。结果显示:氧气促进酵母β-葡萄糖苷酶的合成,两株商业酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶最适pH值为5.0,最适温度为60℃,果糖、葡萄糖和蔗糖对两株酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶活性具有轻微抑制作用,乙醇(体积分数2%~20%)促进β-葡萄糖苷酶的酶活力。在葡萄酒发酵过程中,β-葡萄糖苷酶主要存在于完整细胞和透性化细胞中,上清液中酶较少。     

产β-葡萄糖苷酶真菌的筛选鉴定、纯化及酶学性质分析

经刚果红平板染色法从土样中筛选到3株产纤维素酶的真菌,通过对其β-葡萄糖苷酶活力的测定,选择一株相对活力较高的菌株进行菌种鉴定。在形态鉴定的基础上,通过内转录间隔区(ITS)序列构建系统发育树初步鉴定为米曲霉(Aspergillus oryzae),命名为giF-10。对米曲霉giF-10进行摇瓶发酵,经硫酸铵沉淀、Sephadex G-100凝胶层析、DEAE Cellulose 52离子交换层析进行纯化。得到纯化后的β-葡萄糖苷酶,比活力为40.84U/mg,分子质量约90kD;该β-葡萄糖苷酶最适温度为55℃;在30～50℃之间热稳定性好;最适pH值为4.5;pH4.0～6.0稳定性好;金属离子对酶活力具有一定的影响,Mn2+对酶具有较强的激活作用;Fe3+和Cu2+对β-葡萄糖苷酶活力有较强的抑制作用;该酶对水杨素和纤维二糖具有较强的底物特异性;β-葡萄糖苷酶对水杨素的动力学参数：Km为0.676mmol/L;对纤维二糖的动力学参数为：Km为2.906mmol/L。     

宏基因组文库新型β-葡萄糖苷酶的筛选、克隆及酶学性质分析

利用宏基因组文库方法,通过功能筛选法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因bgl2238（GenBank：KU320675.1）,对新基因进行生物信息学分析和原核表达,并研究其酶学性质。结果表明,该基因全长2238bp,可编码745个氨基酸,通过氨基酸序列分析,预测bgl2238蛋白分子质量为80.67kDa,pI值为4.95,是一种结构较稳定、疏水性高且无信号肽序列的酸性蛋白质;经同源性分析,发现其与来源于Bacteroides thetaiotaomicron的β-葡萄糖苷酶具有58%的相似性,属于GH3超家族和GH3C超家族酶。将重组质粒pET-32a（＋）-bgl2238转化入Escherichia coli BL2l（DE3）细胞进行异源表达,酶学性质测定结果显示,以对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷（p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside,pNPG）为底物,β-葡萄糖苷酶bgl2238最适反应pH值和温度分别为6.10、44℃,此时该酶最大比活力达到29.1U/mg;且在4～50℃范围内,热处理β-葡萄糖苷酶bgl22384h后仍保留70%以上的酶活力,热稳定性较好;其动力学参数Vmax为576μmoL/（L·min）,Km为0.296mmol/L;不同浓度的K＋、Na＋、Fe2＋、Mg2＋、Mn2＋、Ca2＋、Co2＋和Ni2＋对酶活力均有较大促进作用,其中Fe2＋对bgl2238酶活力的促进作用最大,10mmol/LFe2＋使相对酶活力高达260%,而重金属离子Ag＋、Hg2＋及Cu2＋对酶活力有抑制作用。bgl2238具有良好的酶学性质,可以尝试应用于工业上纤维素降解的生产。     

产β-葡萄糖苷酶酵母菌的分离鉴定及酶学特性

在葡萄酒自然发酵的初期,非酿酒酵母菌占主导地位,其产生的β-葡萄糖苷酶独特的水解活性,能够赋予葡萄酒特殊的香气。在新疆赤霞珠葡萄酒发酵过程中,通过对非酿酒酵母菌的采集与筛选,得到1株产β-葡萄糖苷酶能力较强的菌株;紫外-微波复合诱变后,酶活力增加1.81倍;经26S r RNA基因序列分析,鉴定为克鲁维毕赤酵母,并命名为XYN086(P.kluyveri XYN086);酶学性质研究表明:该菌株所产β-葡萄糖苷酶最适pH为6.0,在pH 6.0~8.0时酶活力保持60%以上;酶的最适作用温度为60℃,在60℃酶活力保持较好;金属离子依赖性实验表明,Fe2+和Cu2+对该菌株所产β-葡萄糖苷酶的酶活力均有激活作用,Mg2+、Ca2+、K+和Na+均有抑制作用,说明此菌株所产的β-葡萄糖苷酶对金属离子具有依赖性。据以上数据确认,该菌株为产β-葡萄糖苷酶克鲁维毕赤酵母。     

超嗜热古菌Thermococcus sp．HJ21产高温α-葡萄糖苷酶条件和酶学性质初步研究

对1株分离自深海热液口的超嗜热古菌(Thermococcus sp.HJ21)菌株进行了产α-葡萄糖苷酶条件的优化和酶学性质的初步研究。结果表明,该菌株发酵时间为6h时,较适合产胞内α-葡萄糖苷酶,发酵时间为21 h时较适合产胞外α-葡萄糖苷酶。其最适产酶温度为85℃,pH为6.5,NaCl浓度为2.5%。可溶性淀粉、酵母粉和蛋白胨促进产酶。该酶的最适作用温度为100℃,90℃半衰期(t_(1/2))为2h。最适酶作用pH值为7.0,在pH值5.0～8.0酶活力相对稳定。金属离子Cu~(2+)、Al~(3+)、Ni~(2+)对该酶有较明显抑制作用,Hg~(2+)几乎完全抑制该酶的活性,而EDTA、Fe~(3+)和K~+对该酶有激活作用。     

短小芽孢杆菌碱性β-葡萄糖苷酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质研究

以毕赤酵母密码子为基准,对短小芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶基因密码子进行优化,设计合成全基因序列,构建表达载体转入毕赤酵母中。结果表明,短小芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶基因已成功转入酵母菌中并分泌表达,诱导培养72h发酵液的酶活力可达25.39U/mL。重组酶最适反应温度45℃,最适pH 9.0,重组酶的K_m值1.26mmol/L,V_(max)为32.15μmol/(min·mg)。重组β-葡萄糖苷酶对大豆苷水解活性相对活力是pNPG的248%,转糖苷活性催化50%底物葡萄糖合成龙胆二糖,达34.25g/L。     

部分纯化小麦β-葡萄糖苷酶的酶学性质

进行了8个小麦品种中β-葡萄糖苷酶含量的测定,研究发现东农91-5992中β-葡萄糖苷酶含量最高.对东农91-5992中β-葡萄糖苷酶进行了提取、硫酸铵沉淀分离和酶学性质的研究.该酶被纯化了1.83倍.该酶反应的最佳温度为35℃,最佳pH为6.0;在pH值为6.0时和低于40℃较稳定;70℃时,酶活性基本全部丧失.1 mmol/L的Ba2 、Al3 、Ca2 、Mg2 、Cu2 和Zn2 对酶活无明显的抑制作用,1 mmol/L的Ag 使酶活力完全丧失.     

小麦麸皮内源性β-木糖苷酶的酶学特性

以硝基苯酚-木糖苷为底物,在底物浓度为1 mg／ml ,提取液pH值为5的条件下,测定了小麦麸皮内源性β-木糖苷酶的酶活力,并对4种小麦麸皮内源性β-木糖苷酶的酶学特性进行了比较。结果表明：不同品种小麦麸皮内源性β-木糖苷酶的酶活力不同,同种小麦的粗麸皮和细麸皮中的内源性β-木糖苷酶的酶活力也不同;细麸皮中β-木糖苷酶的酶活力均高于粗麸皮中β-木糖苷酶酶活力,粗麸皮中郑麦8998的β-木糖苷酶酶活力最大,细麸皮中花培8号小麦β-木糖苷酶酶活力最大;郑麦8998、花培8号、郑麦366、郑麦90234种小麦粗麸皮内源性β-木糖苷酶的最适反应温度分别为60、50、50和60℃;最适反应pH值均为5;花培8号和郑麦366两种小麦粗麸皮内源性β-木糖苷酶在20～50℃范围内,酶活力稳定性较好,而郑麦8998和郑麦9023两种小麦粗麸皮内源性β-木糖苷酶在20～60℃范围内,温度对β-木糖苷酶的酶活力影响较小;4种小麦粗麸皮内源性β-木糖苷酶在pH值为5～6时,酶活力稳定性较好;Ca2＋、Co2＋促进β-木糖苷酶的酶活力,而Ag＋对β-木糖苷酶的酶活力有较强的抑制作用。     

里氏木霉β-葡萄糖苷酶水解大豆异黄酮糖苷的工艺研究

研究了里氏木霉β-葡萄糖苷酶的酶学性质,及其水解大豆异黄酮糖苷能力.该酶反应的最适温度为50℃,最佳pH为5.0;此酶在pH 4.5～5.5之间和低于60℃下酶较稳定,在80℃基本无活力.采用里氏木霉β-葡萄糖苷酶水解的方法,将大豆异黄酮糖苷转化为苷元,以染料木苷水解率为检测指标.通过正交试验确定了该酶水解大豆异黄酮的工艺条件为反应温度50℃、水解时间90 min、水解介质pH4.5、加酶量20U,大豆异黄酮中染料木苷的水解率为99%.     

热稳定酸性β - 葡萄糖苷酶的分离纯化及其酶学性质

耐酸性黑曲霉菌株Aspergillus niger L.的菌丝体破碎液依次经过乙醇沉淀、离子交换层析和凝胶过滤等步骤处理,获得电泳纯的β-葡萄糖苷酶,SDS-PAGE显示其分子质量为125.7kD。β-葡萄糖苷酶水解对硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷的最适pH值为3.0～4.0,最适温度为70℃,表观米氏常数(Km)值为2.35mmol/L,表观kcat/Km值为2.99×104L/(mol ·s);水解京尼平苷、水杨苷的表观kcat/Km值分别是1.26×104、1.37×104L/(mol ·s);水解活性受Mn2+的显著激活和Fe2+、Zn2+、Cu2+等离子的微弱抑制。该酶活性在pH2.0～8.3保持稳定;酶在65℃时保温60min,残余酶活达到了85%,是一种热稳定酸性β-葡萄糖苷酶。     

产胞外β-葡萄糖苷酶乳酸菌的筛选及其酶学性质的初步研究

用荧光底物法从20种可利用纤维二糖的乳酸菌中筛选出10株产胞外β-葡萄糖苷酶的乳酸菌,在MRS培养基中筛选出粗酶液酶活较高的1株植物乳杆菌KLDS1.0320,进一步研究了其产酶的特点、酶学性质,结果表明,植物乳杆菌KLDS1.0320产生的胞外β-葡萄糖苷酶受底物纤维二糖的诱导,但与底物浓度有关。粗酶液酶活的最适pH为4.8,最适温度为37℃。在pH值为4.0,温度为48℃条件下仍具有酶活力。     

吸附交联法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,采用吸附交联法对黑曲霉(Aspergillus niger)β-葡萄糖苷酶进行了固定化。考察了固定化pH、戊二醛含量、吸附时间、交联时间和壳聚糖微球加入量等对固定化酶活力回收率的影响,在单因素试验的基础上,采用正交试验设计确定最佳固定化条件为固定化pH 5.0、戊二醛含量3.0%、吸附时间12 h、交联时间2 h、壳聚糖微球加入量0.91 g/IU,此时固定化酶活力回收率达到87.0%。固定化和游离β-葡萄糖苷酶的最适p H值均为4.2,最适温度分别为65℃和60℃,固定化酶具有更高的耐酸碱性和热稳定性。     

海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠微胶囊二步法固定化β-葡萄糖苷酶的制备

以二步法制备的ACA微胶囊为载体,对β-葡萄糖苷酶进行固定化,以固定化β-葡萄糖苷酶的酶比活力和酶的稳定性为考查指标,对影响二步法制备固定化β-葡萄糖苷酶的各因素及其性质进行了探讨。ACA微胶囊二步法固定β-葡萄糖苷酶的优化条件是:3.5%海藻酸钠溶解0.15g酶,逐滴滴入到2%的CaCl2溶液中引发25min,所形成微球先在0.4%壳聚糖(0.5%(v/v)醋酸溶解)溶液中进行成膜反应,再在0.2%海藻酸钠进行覆膜反应,然后用1%戊二醛交联4h(4℃)。用上述最适条件制备固定化酶,总酶活的回收率为68.3%。4℃下贮藏,固定化β-葡萄糖苷酶的酶活力在一个月内保持稳定,重复使用3次后其活力仍保持在原来的80%以上。固定化酶反应的最适温度是60℃,最适pH是4.6。     

Bacillus altitudinis SYBC hb4碱性β-葡萄糖苷酶基因的克隆表达及酶学性质的研究

为获得耐碱性β-葡萄糖苷酶,进一步研究碱性β-葡萄糖苷酶的酶学性质。从实验室已有蜂蜜中筛选出一株耐碱性的高地芽孢杆菌Bacillus altitudinis SYBC hb4,根据Bacillus altitudinis SYBC hb4中β-葡萄糖苷酶(bglA)基因序列设计一对引物,通过PCR扩增技术,获得β-葡萄糖苷酶基因(bglA),将扩增后的bglA与质粒pColdII构建重组表达载体pColdII-bglA,并转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中表达。重组表达的β-葡萄糖苷酶酶活可达12.40 U/mL;该重组β-葡萄糖苷酶最适反应温度为60℃;最适反应pH值为pH 8.0;5 mmol/L的Mg~(2+)可使酶活提高50%左右。本实验所获得的碱性β-葡萄糖苷酶比已报道的重组酶在碱性条件下稳定性更好。     

黑曲霉纤维素酶的特性研究

在黑曲霉突变株DM-1所产纤维素酶中,β-葡萄糖苷酶活力较高。采用固体发酵培养,其滤纸酶活和β—葡萄糖苷酶活分别为95和1200mg葡萄糖/gDMh。本试验系统研究了该酶的固体发酵培养过程、最适反应温度、热稳定性、最适反应pH以及pH对酶稳定性的影响,为该酶在酿造行业中的广泛应用提供参考依据。     

海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠微胶囊二步法固定化β-葡萄糖苷酶的制备

以二步法制备的ACA微胶囊为载体,对β-葡萄糖苷酶进行固定化,以固定化β-葡萄糖苷酶的酶比活力和酶的稳定性为考查指标,对影响二步法制备固定化β-葡萄糖苷酶的各因素及其性质进行了探讨。ACA微胶囊二步法固定β-葡萄糖苷酶的优化条件是:3.5%海藻酸钠溶解0.15g酶,逐滴滴入到2%的CaCl2溶液中引发25min,所形成微球先在0.4%壳聚糖（0.5%（v/v）醋酸溶解）溶液中进行成膜反应,再在0.2%海藻酸钠进行覆膜反应,然后用1%戊二醛交联4h（4℃）。用上述最适条件制备固定化酶,总酶活的回收率为68.3%。4℃下贮藏,固定化β-葡萄糖苷酶的酶活力在一个月内保持稳定,重复使用3次后其活力仍保持在原来的80%以上。固定化酶反应的最适温度是60℃,最适pH是4.6。      

橡胶籽中β-葡萄糖苷酶活力测定条件研究

对橡胶籽中β-葡萄糖苷酶活力测定的条件进行了探讨。结果表明最适测定条件为:0.1mL适度稀释粗酶液,使反应最终吸光值在0.1~1.0范围内,0.3mLpH6.0磷酸二氢钾-磷酸氢二钠缓冲液,0.1mL10mmol/LpNPG体系,在42℃下反应30min,于400nm测定对硝基苯酚含量。按照此方法测得橡胶籽中β-葡萄糖苷酶活力为:105.632U/g,该方法相对标准偏差为:2.017%,精密度较好。