低分子量岩藻多糖的生产途径及药理作用

介绍了近年来一些产岩藻多糖酶的微生物菌株及酶的固态发酵条件，经过酶解得到低分子量的岩藻多糖，有着诸多药理作用。     

低分子质量岩藻多糖的研究新趋势

低分子质量岩藻多糖是一类由岩藻多糖降解生成的、含有硫酸基团的生物小分子物质。它来源广泛,常以褐藻类海藻作为原料进行提取。较之大分子质量的多糖类物质,低分子质量岩藻多糖不仅具有优良的物理化学性质,而且具备多种生理功效,如抗凝血、抗肿瘤、抗血栓、抗氧化、抗病毒等。作为21世纪新型绿色原料,低分子质量岩藻多糖被广泛地应用于现代食品工业以及医疗保健领域。其制备、功效以及应用等方面的研究有着重大的科研价值。     

岩藻多糖降解酶产生菌的筛选及鉴定

岩藻多糖,特别是低分子质量的岩藻多糖具有多种生理活性功能。岩藻多糖降解酶可以将分子量大的岩藻多糖降解成小分子量的岩藻低聚糖。本实验从广东海域筛选到1株编号为1．1e的产岩藻多糖降解酶的菌株。根据菌株的形态、生理生化特征及API条带分析结果,鉴定为多食鞘氨醇杆菌（Sphingobacterium multivorum）。产生岩藻多糖降解酶的多食鞘氨醇菌在国内外均无报道。本研究的开展,为进一步利用岩藻多糖降解酶法生产低分子量岩藻糖聚合物、寡糖等提供了先决的条件。     

海带岩藻多糖的水提制备及其抗氧化活性研究

以热水浸提后乙醇沉淀的方法从海带中提取制备岩藻多糖。通过单因素试验和正交优化试验确定最佳提取工艺,可获得岩藻多糖最大提取率为4.99%,硫酸- 苯酚法测定多糖的含量为96.9%。多糖提取物对羟自由基、超氧阴离子自由基的清除作用,还原力测定以及在模拟胃液条件下对NO2 的清除实验结果表明,海带中岩藻多糖提取物具有较强的体外抗氧化性能,且随着多糖质量浓度的增大,其抗氧化活性整体呈逐渐增强趋势。     

岩藻多糖酶产生菌的筛选、鉴定及发酵条件初探

从我国厦门海域采集的样品中分离得到129株真菌,以岩藻多糖为唯一的碳源,经过初筛和复筛得到28株岩藻多糖酶产生菌,其中PZ322号菌株岩藻多糖酶产量最高为3.83IU/ml,且发酵性能较稳定,被确定为下一步研究的出发菌株。我们对该菌株进行了形态学鉴定及ITS序列分析,表明该菌为温特曲霉(Aspergillus wentii)。发酵实验结果表明,PZ322产岩藻多糖酶的较优培养基为(%):麸皮5,海带粉2,(NH4)2SO40.4,此时酶活力最高可达6.90IU/ml。     

壳聚糖酶高产菌株的筛选及其发酵产酶条件的研究

采用透明圈法,通过大量筛选从土样中分离得到4株产壳聚糖酶的菌株,经摇瓶复筛培养,发现菌株KD03产酶能力最强。对其产酶条件进行优化研究,结果显示其产酶最适培养基组分为(c/0,w/v):蛋白胨0.3,K2HP04 0.1,KCl 0.5,MgSO4.7H2O 0.1025,FeSO.47H2O 0.00183,壳聚糖2.0,pH 5.5。最适产酶培养条件为:装液量为100 mL/500 mL三角瓶,摇床转速160r.min-1,40℃培养48 h,酶活可达0.127 U·mL-1。     

海洋黄杆菌来源岩藻多糖酶Fcn1的异源表达及酶学性质

为了寻找和挖掘降解岩藻多糖的新型酶,以从海带中筛选获得的一株可以降解岩藻多糖的海洋黄杆菌Flavobacterium sp. RC2-3为研究对象,对其进行了全基因组测序。通过与已报道的岩藻多糖酶氨基酸序列比对,并进行转录组学分析及实时荧光定量PCR验证,挖掘了1个可能的岩藻多糖酶基因,并将其命名为Fcn1。Fcn1基因全长1221bp,编码406个氨基酸,蛋白分子质量约为46.8kDa。通过引物设计、PCR扩增,将Fcn1基因克隆,进一步构建了Fcn1基因异源表达载体Fcn1-pET-28a(+),并将其成功地在大肠杆菌BL21(DE3)表达宿主中进行了诱导表达。所得重组酶Fcn1通过带有His标签的镍柱进行分离纯化,采用铁氰化钾法测定纯化酶酶解岩藻多糖的比酶活(332U/mg),纯化倍数为2.25。酶学性质研究表明,重组酶Fcn1最适反应温度为50℃,最适反应pH值为8.0,在20~30℃和pH值为7.0~8.0时表现出较好的稳定性。结合酶学性质研究结果,确定酶的最适反应条件为30℃,pH值为8.0,并测定了岩藻多糖酶水解反应的动力学参数,K_m为1.17mg/mL,V_max为10.53g·L-1·min-1。该酶降解岩藻多糖的酶活力较高,在岩藻多糖资源的开发领域具有较大应用潜力。     

木聚糖酶高产菌株的筛选及其产酶营养条件研究

采用木聚糖为唯一碳源的平板初筛培养基以及摇瓶复筛液体培养基从保藏的菌株中筛选到产木聚糖酶活力较高、茵丝生长快的粗糙咏孢菌(Neurospora crassa)菌株,采用优化的碳源(30 g/L浓度的麸皮)、氮源(20g/L浓度的硝酸钠),粗糙脉孢茵在摇瓶发酵培养的第6天产酶活力最高,可达136.90u/mL.     

产右旋糖酐酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

该研究从连云港海域海泥中筛选产右旋糖酐酶菌株,对其进行形态学观察、生理生化试验及分子生物学鉴定,并对其产右旋糖酐酶的酶学性质、酶解产物组分及抗氧化活性进行研究。结果表明,筛选得到一株产右旋糖酐酶菌株GN02,其被鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.）。菌株GN02产右旋糖酐酶的最适温度和pH分别为20 ℃和7.0,在25～40 ℃、pH 5.0～9.0范围具有良好的稳定性。酶解1 h的主要产物为异麦芽四糖（85.6%）和异麦芽三糖（14.3%）。酶解产物清除羟基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和超氧阴离子自由基的半抑制浓度（IC50值）分别为0.42 mg/mL、2.98 mg/mL和11.54 mg/mL。     

基于人工神经网络的海参岩藻聚糖硫酸酯酶解模型建立及抗氧化活性研究

本文以海地瓜岩藻聚糖硫酸酯为原料,用自主筛选的海洋细菌Flavobacteriaceae sp. CZ1127产生的FUCase酶解制备低分子质量产物(Am-LMF),随机选取80组酶解数据作为训练样本用于构建误差反向传播神经网络(BP网络),剩余10组作为预测样本检验网络的性能。建立起网络输入为酶浓度和酶解时间,输出为酶解产物分子质量的对数的单隐层BP网络模型(BP-ANNs),通过优化设计,确定BP网络隐层节点数为7,隐层传递函数为logsig,输出层传递函数为purelin,训练函数为trainlm,并固定最优网络权值,使BP-ANNs经74次训练后,均方误差达到0.01以下,经测试网络预测值和实测值的相对误差控制在1.06%以内。经测定,不同分子质量的Am-LMF对超氧阴离子的清除能力具有显著差异。结果表明,本文成功建立了用于分子质量预测的海参岩藻聚糖硫酸酯酶解的人工神经网络,可为今后试验和实际生产中制取不同分子质量的SC-FUC及其构效关系的研究提供依据。     

β-1,3葡聚糖酶高产菌株的筛选及其产酶条件研究

从土壤中分离筛选出一株β-1，3葡聚糖酶活较高的菌株，编号为M014，初步鉴定为木霉。研究了碳源、氮源、培养温度与时间等因素对M014产酶的影响。实验结果表明，MOl4在含3％茯苓粉、0．5％酵母膏及一些无机盐的液体培养基中(pH6．0)，于30℃，150r／min振摇培养6d，β-1，3葡聚糖酶活最高，达到4．95U／ml。另外，还就β-1,3葡聚糖酶的酶解条件进行了研究，结果显示，β-1,3葡聚糖酶的最适反应pH为4．5,最适反应温度为60℃.粗酶液在40℃和50℃保温12h，酶活基本稳定，最适反应温度为60℃保温时，酶活迅速下降。     

酶解中国毛虾制备低分子肽的研究

以中国毛虾为原料,采用酶法制备低分子肽。利用响应面法优化了Alcalase4L酶水解中国毛虾的工艺参数:温度57.1℃、pH8.0、加酶量为46mL/kg,酶解产物的平均肽链长从0.5h的14.02逐渐降低到8h的3.96。采用凝胶层析法测定了酶解产物的分子质量分布,不同时间酶解产物的SephadexG-15凝胶色谱图中均出现3个吸收峰,前2个峰的分子质量在18722～641u和641～35u之间。从峰值变化可以判断出,随着酶解的进行,低分子肽的量逐渐增加。     

高压酶解大米蛋白抗氧化活性及其分子质量分布

以大米蛋白为原料,经不同压力(0.1、300、500 MPa)处理后,用Alcalase酶水解.以酶解物的还原力为指标,通过正交试验方法分别优化了3种压力条件下的酶解条件;用高效液相色谱分析了主要酶解产物的分子质量分布.结果表明,3种预处理蛋白在各自优化条件下制备的酶解物在1.0 mg/mL时的最大还原力分别为0.125、0.149、0.158.常压(即0.1MPa)对照组中10～15 ku、1～10 ku和1 ku以下等3段分子质量组分所占比例分别为26.6％、46.9％、26.5％;300 MPa和500 MPa组中的含量分别依次为16.5％、39.3％、44.2％和11.8％、33.1％、55.1％;可见,酶解物还原力大小与其分子质量的分布之间有一定的关联性.     

高产木聚糖酶菌株的筛选及其产酶特性研究

寻找一种新的产木聚糖酶菌并从整体上降低木聚糖酶的生产成本.本试验以湖南岳阳某厂的土壤为样品,利用透明圈比较法和DNS法相结合,筛选出26株产木聚糖酶菌,并从中分离、纯化出一株高产木聚糖酶菌-S6,通过对S6菌株的发酵条件和产酶规律的试验,结果表明:S6菌株产酶的最优条件是以自制玉米半纤维素为碳源、添加0.2%硝酸铵、pH值为5.5浓度为0.01 mol/L的柠檬酸一磷酸二氢钠缓冲体系的培养基中,28℃培养75 h,菌生长进入时数期,酶活最大,达到156.2 U/mL.     

降解猪血蛋白的优良菌株筛选鉴定及产酶条件研究

为获得可用于生产的高效降解猪血的菌株,在以猪血为主要培养物的平板上对生猪屠宰场下水道土壤中的微生物进行分离,根据微生物在酪素固态培养基上透明圈的大小,初筛得到10株产蛋白酶的菌株。发酵后测定酶活力,筛选出1株产酶能力较高的菌株B12。根据形态学分析、生理生化实验,以及16S rRNA序列比对,鉴定为Bacillus cereus,构建了关于B12的系统发育树。菌株B12在以葡萄糖为碳源,猪血为氮源,培养基初始p H 7.0,培养温度33℃的条件下振荡培养24 h,所产蛋白酶活力最高可达185.48 U/m L。     

产纤维素酶真菌的筛选及其酶学性质的研究

采用DNS法从土壤中分离出1株高产纤维素酶的真菌,将其命名为S5,经形态学初步鉴定为绿色木霉菌.研究结果表明,当碳源为羧甲基纤维素钠、氮源为硝酸铵时,产酶效果最佳,测得其滤纸酶活为200 U/mL.该酶最适反应温度为45℃,在温度为400℃～55%热稳定性较高,其最适反应pH值为5.5,在pH值为5.0～6.5时较稳定.     

海洋肌酐水解酶菌株的筛选鉴定及其酶学性质研究

从渤海海泥中筛选出一株肌酐水解酶高产菌株S-09,经形态学、生理生化特征并结合16S rDNA系统发育分析,鉴定菌株为微小杆菌属(Exiguobacterium sp.)。对所产肌酐水解酶进行酶学性质研究表明,该酶的最适作用温度为30 ℃,热稳定性较差;最适作用pH值为7.5,碱性条件下,pH值稳定性较好;Co2+、Mn2+对酶的激活作用较强,Ag+、Hg2+对酶有显著的抑制作用。     

海洋低温甾醇酯酶菌株的筛选鉴定及其酶学特性研究

从大连渤海湾海泥海水样品中分离出一株高产海洋甾醇酯酶的菌株Q-06,对其进行形态观察、生理生化试验和分子生物学（16S rDNA）鉴定,并对其产海洋甾醇酯酶进行酶学特性研究。结果表明,菌株Q-06被鉴定为莓实假单胞菌（Pseudomonas fragi）,其最适作用温度和pH值分别为30 ℃和7.0,该酶在低温下酶活性较高,有一定的耐弱碱性。Ag+对酶的抑制性较强,Mg2+、Ni2+、Ca2+等对甾醇酯酶的活性有微弱的激活作用,乙二胺四乙酸（EDTA）和十二烷基硫酸钠（SDS）均可以有效地抑制甾醇酯酶活性。     

产壳聚糖酶菌株的筛选及酶解产物壳寡糖性质的研究

采用透明圈法从长白山天池边的土样中筛选到一株高产壳聚糖酶的菌株.经16S rDNA序列测定,该菌株与Beta proteobacterium的同源性高达99&,可将其鉴定为Beta proteobacterium属的一个种,命名为Beta proteobacterium sp.T1.用发酵制得的酶液降解壳聚糖,制备壳寡糖,并用端基法检测聚合度.在微酸性条件下,壳寡糖对一些常见的植物病原真菌和细菌有不同程度的抑制作用.     

草鱼鱼鳞抑菌成分的分步酶解制备及其分子质量分布

对草鱼鱼鳞进行酶解制备鱼源抑菌成分,通过筛选所用酶的种类,并利用正交试验对酶解条件进行了优化,通过Tricine-SDS-PAGE、SEC方法对获得的酶解液抑菌成分的分子质量分布进行测定.结果显示,采用3种酶(碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶)依次酶解鱼鳞,并且底物浓度控制在25％,碱性蛋白酶酶解时间为70 min,木...