生物合成甘露聚糖酶中氮源作用的研究

为了研究不同氮源及氨基酸对微生物合成碱性甘露聚糖酶的影响,分别进行了不同氮源对碱性β-甘露聚糖酶合成的影响、酵母氮基作为唯一氮源对碱性β-甘露聚糖酶合成的影响、在合成培养基中添加不同的氨基酸对微生物产酶的影响、几种氨基酸作为唯一氮源对微生物产酶的影响、在粗酶液中添加氨基酸对酶活的影响和几种氨基酸复配对碱性β-甘露聚糖酶...     

热稳定性高β-甘露聚糖酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

为开发耐高温、热稳定性高的β-甘露聚糖酶,以魔芋胶为唯一碳源,采用透明圈法,从土壤中筛选产β-甘露聚糖酶的菌株;通过16S rDNA序列及分子发育树分析对菌株进行鉴定;采用DNS法测定β-甘露聚糖酶活性并对酶学性质进行研究。结果表明,该菌能够水解魔芋胶,水解圈D/d比值平均为1.67;鉴定该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)KD-1;该菌所产β-甘露聚糖酶最适pH6.0,最适反应温度60℃;在pH5.0~9.0和60~80℃,酶的稳定性良好,60、70和80℃酶的半衰期(T1/2)分别为5.5、4.3和4.2 h;10 mmol/L的Cu2+和Mg2+明显促进β-甘露聚糖酶活性,而Mn2+明显抑制酶活性。本研究筛选到一株地衣芽孢杆菌KD-1,其所产β-甘露聚糖酶,高温下(如80℃)热稳定性高于目前报道的β-甘露聚糖酶。     

耐高温β-甘露聚糖酶基因的高效表达与水解魔芋精粉条件的优化

β-1,4-D-甘露聚糖酶(EC3.2.1.78)能够随机催化水解甘露聚糖和葡甘露聚糖等中的β-1,4-甘露聚糖苷键。魔芋(Amorphophallus konjac)精粉是葡甘露聚糖类物质,以之为原粉在甘露聚糖酶的作用下可制作益生元类低聚甘露糖。采用串联多拷贝表达盒的方式提高耐高温甘露聚糖酶的表达量,获得具有高产特性的菌株;探究甘露聚糖酶的酶学性质以及水解魔芋精粉制作低聚甘露糖的最适条件,为甘露聚糖酶的产业化及低聚甘露糖的酶法制备奠定基础。结果表明:该酶的最适温度为70℃,最适p H5.0;所获得的多拷贝菌株在14 L发酵罐下酶活可达10810 U/m L;在最适反应条件下,该酶可高效地将魔芋精粉水解为低聚甘露糖。     

超声-微波协同提取大豆种皮多糖性质及微观结构

本实验通过对大豆种皮多糖的总糖和蛋白质量分数、分子质量、单糖组成、傅里叶变换红外光谱进行测定,对扫描电子显微镜、原子力显微镜结果进行观察,深入分析超声-微波协同提取大豆种皮多糖性质及结构。结果表明,采用超声-微波协同提取的大豆种皮多糖中总糖质量分数可达(50.67±3.36)%,显著高于超声或微波提取的总糖质量分数;超声、微波及超声-微波协同提取的大豆种皮多糖均主要由半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸和鼠李糖组成,说明超声-微波协同技术未改变大豆种皮多糖的单糖种类,但对不同单糖所占比例有明显影响;超声-微波协同处理降低了多糖的多分散性,使多糖的不饱和度降低且支链的位置及数量发生变化,但未改变糖环类型。此外,超声-微波协同提取的大豆种皮多糖由直径较大的球形颗粒及疏松的网状结构组成,说明超声-微波可促进大豆种皮多糖分子聚集。通过探究超声-微波协同提取大豆种皮多糖的性质和微观结构,将为多糖结构解析提供一定的理论支持。     

野皂荚多糖胶酶法制备半乳甘露低聚糖的研究

研究了β-甘露聚糖酶水解野皂荚多糖胶制备半乳甘露低聚糖的工艺条件以及水解产物中寡糖的组成,结果表明,反应时间和温度对酶解过程影响较大,而pH的影响相对较小.通过正交实验确定了酶法制备半乳甘露低聚糖的最佳工艺:底物浓度4.0%,加酶量700U/g,水解温度65℃,反应体系pH 6.5,水解时间8h.水解液平均聚合度为5.6,经TLC检测,水解产物主要为二糖以上的寡糖,HPLC分析表明,产物中半乳甘露低聚糖纯度达到74%.     

固定化β-甘露聚糖酶制备甘露低聚糖的研究

研究用固定化β-甘露聚糖酶水解魔芋精粉制备甘露低聚糖的工艺.试验结果表明反应时间、魔芋精粉浓度、温度及加酶量对甘露低聚糖的制备有一定影响,其中魔芋精粉浓度和加酶量影响较大,反应温度影响较小.通过正交试验优化出的固定化β-甘露聚糖酶制备甘露低聚糖的最佳工艺条件为:魔芋精粉浓度2%;加酶量为6400U;反应温度70℃;反应时间17 h.在此条件下甘露低聚糖的得率为30.8%.     

新型β-甘露聚糖酶制备葡甘寡糖工艺优化

为探索能应用于葡甘寡糖制备的新型β-甘露聚糖酶,利用半纤维素降解高效菌株Bacillus subtilis BE-91高产的β-甘露聚糖酶水解魔芋胶(纯度95%)。在单因素试验的基础上,采用四因素三水平的正交试验优化魔芋胶酶解工艺条件,薄层层析法定性分析酶解产物。结果表明:正交试验的最佳酶解工艺组合为魔芋胶质量浓度0.33 g/100 m L、加酶量6 U/g、酶解时间1 h、酶解温度60℃,在该条件下魔芋胶水解率为35.96%;β-甘露聚糖酶水解魔芋胶产物为二糖以上的寡糖,且主要介于二糖与六糖之间。该新型β-甘露聚糖酶用于葡甘寡糖制备,其工艺具有加酶量少、酶解时间短、产品纯度高等优势,在功能性食品制备方面具有广阔的应用前景。     

氮气低温等离子体对β-甘露聚糖酶催化活性的影响

为探讨β-甘露聚糖酶在不同工作环境中催化活性的变化,研究了氮气低温等离子体处理对其催化活性的影响,并对氮气低温等离子体处理的工艺因素进行探讨。结果表明,采用氮气低温等离子体,可对β-甘露聚糖酶的生物催化活性产生明显影响,氮气低温等离子体压强在60~80 Pa时,β-甘露聚糖酶的催化活性及其活性保留率均明显提高;在合适的等离子体处理工艺条件下,可不同程度地提高β-甘露聚糖酶的催化活性。氮气等离子体在放电功率低于100 W时,有利于改善β-甘露聚糖酶的催化活性及其活性保留率。     

酶法水解田菁胶制备半乳甘露寡糖水解液的分析研究

对酶法水解田菁胶制备半乳甘露寡糖的水解液进行了组成、聚合度分析,采用对水解液的还原糖浓度、还原性末端糖基和黏度的测定,并通过薄板层析和高效液相色谱分析对酶解液进行分析。结果表明:选择田菁多糖胶作为半乳甘露寡糖的生产原料,利用β-甘露聚糖酶进行水解,其方法具有水解过程简单、产物聚合度低、纯度高的优点。     

β-甘露聚糖酶作用魔芋胶条件研究

利用枯草芽孢杆菌产生的胞外β-甘露聚糖酶水解魔芋胶,探讨单因素的影响作用,并用均匀设计考察多因素的影响作用。经二次多元回归分析,得出影响的最显著因子为时间;其次为魔芋胶浓度和温度;影响最小的因子为酶量。     

产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

将产黄青霉（Penicillium chrysogenum）来源的β-甘露聚糖酶（PcMan26A）在毕赤酵母中高效表达,经高密度发酵,发酵液酶活力达25 200 U/mL。该酶属于GH26家族,与黑曲霉（Aspergillus niger）CBS 513.88来源的β-甘露聚糖酶同源性最高（67.8%）,是一个新型β-甘露聚糖酶。PcMan26A的最适催化条件为pH 6.0和50?℃,在pH?4.0～8.0和45?℃下具有良好的稳定性。该酶对魔芋粉具有最高的比活力,为3?581.0?U/mg。进一步利用该酶水解魔芋粉得到魔芋甘露寡糖,产品得率为86.2%;经分析,其主要组分为聚合度大于4的甘露寡糖。该β-甘露聚糖酶适用于生产魔芋甘露寡糖,为魔芋甘露寡糖的酶法生产提供了更多的选择。     

微生物β-甘露聚糖酶的研究进展

β-1,4-D-甘露聚糖酶是一种广谱诱导型多功能酶,广泛存在于植物、动物和微生物中,其主要存在于微生物中,主要水解产物为甘露寡糖。该文对β-甘露聚糖酶的来源、酶结构、催化机制及过去和现在的应用进行了综述,并对β-甘露聚糖酶在动物生产、饲料、食品、医药、石油开采及生物技术等方面的广泛应用进行介绍,为β-甘露聚糖酶的基础研究和开发提供参考和依据。     

N-糖基化对β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中异源表达的影响

为研究N-糖基化对里氏木霉β-甘露聚糖酶(β-mannanase,Man1)在毕赤酵母GS115中异源表达的影响,采用定点突变的方法,将Man1上3个N-糖基化修饰位点(N131、N158和N329)上的天冬酰胺用中性谷氨酰胺取代。结果发现,N-糖基化位点的突变对Man1的转录水平无明显影响,突变后获得的Man1表观分子质量有轻微下降,与Man1相比,3个突变体N131、N158和N329的甘露聚糖酶活力分别降低了85.43%和79.48%和16.3%;而热稳定性分别提高了7.87%、13.5%和15.37%。由此可见,N-糖基化修饰对于β-甘露聚糖酶的高效表达是必需的,其中N131和N158糖基化位点尤为重要,但是会稍微降低β-甘露聚糖酶的热稳定性。     

β-甘露聚糖酶低限度水解制备适度黏度魔芋胶

利用β-甘露聚糖酶对魔芋精粉进行低限度水解,得到适度黏度的魔芋胶,改善了市售魔芋胶黏度过大在食品工业生产中不易操作的缺陷,并实现魔芋胶产品标准化。确定酶解的最适条件为:温度55℃,魔芋胶质量分数12%(去离子水配制),加酶量为3.0U/g,酶解时间120 min。在该工艺条件下得到魔芋胶的黏度在1 800～2000 mPa.s,分子量在105～107范围内的分布为91.01%,仍为大分子多糖,此水解为低限度水解。     

产气肠杆菌B19中β-甘露聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质研究

将产气肠杆菌B19中的β-甘露聚糖酶基因(ManE)进行克隆,获得全长ManE基因序列,将ManE基因与pET28a(+)表达载体连接,转入大肠杆菌BL21(DE3)中,构建重组菌株BL21(DE3)-pET-28a(+)-ManE,并成功表达了重组β-甘露聚糖酶。结果表明:克隆得到ManE基因序列全长为2196 bp,编码731个氨基酸。通过Ni柱亲和层析法分离纯化得到纯度较高的重组β-甘露聚糖酶,其分子量大小约为82.5 ku。重组β-甘露聚糖酶的酶学性质研究结果显示:最适反应温度和最适pH分别为55℃和6.5,在温度50~55℃,pH4.0~7.0的范围内都能保持较好的稳定性。1 mmol/L浓度的Co2+、Mn2+、Zn2+、Ba2+和Ca2+对重组β-甘露聚糖酶的酶活有不同程度的激活作用。而K+、Mg2+和Cu2+对该重组酶有不同程度的阻碍作用,其中Cu2+对该重组酶催化活性的抑制作用最强,酶活降低到最大酶活力的65.3%。本研究实现了β-甘露聚糖酶的异源表达,这些结果为该酶的进一步工业化应用提供了重要的理论依据。     

利用复合酶制备低聚甘露糖

为了探寻利用复合酶制备低聚甘露糖的最佳工艺,基于β-甘露聚糖酶和β-1,4-内切葡聚糖酶对魔芋精粉的水解具有协同作用的原理,以耐高温的重组β-甘露聚糖酶(re Au Man5AN3C3)为主,辅以不同活性单位的高催化活性的重组β-1,4-内切葡聚糖酶(re Au Cel12A)对魔芋精粉进行水解。通过研究不同酶的添加比例、酶解p H值、酶解时间、酶解温度和底物浓度等因素,获得复合酶最佳的复配比例及酶解工艺条件。同时研究了保护剂对复合酶稳定性的影响。研究结果表明:复合酶解魔芋精粉制备低聚甘露糖的最佳工艺条件为:用去离子水配制的30 g/L魔芋胶溶液,re Au Man5AN3C3和re Au Cel12A配比为1∶1.5(前者为60 U/g魔芋精粉),水解温度为60℃,水解时间为6 h,在此条件下魔芋精粉的水解率可达65%。薄层层析分析结果显示魔芋精粉经酶水解后产物主要是二糖以上的寡糖,且主要介于二糖与六糖之间,无单糖的产生。在有保护剂存在的情况下,复合酶在室温下存放2个月其残余酶活均能超过85%。     

微生物β-甘露聚糖酶的研究进展

本文阐述β-甘露聚糖酶的来源，微生物生产方法，酶的纯化及酶学特性，同时简要介绍了β-甘露聚糖酶及其水解产物的应用。     

固定化-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备葡甘露低聚糖工艺研究

以魔芋精粉为原料,通过研究固定化β-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备葡甘露低聚糖工艺条件。结果表明,反应时间、魔芋精粉浓度、反应温度、加酶量及pH等对葡甘露低聚糖的制备都有不同程度的影响,其中魔芋精粉浓度和反应时间影响较大,加酶量和pH影响较小。通过正交实验优化得出的固定化酶水解魔芋精粉制备葡甘露低聚糖的最佳工艺条件为:底物浓度为1.5%、加酶量为80×10~3 U/g、反应时间为6 h、反应温度为75℃,pH值为3.5。葡甘露低聚糖的得率为29.5%。     

基于原子力显微图像和流变学特性的大豆种皮多糖构象分析

大豆种皮多糖(SHP)是从大豆种皮中分离纯化得到的高分子质量酸性多糖。采用原子力显微镜(AFM)观察大豆种皮多糖在溶液-云母片表面的表观形貌,探究多糖的构象特征,并通过流变学验证其构象结果。结果表明:质量浓度及离子强度显著影响大豆种皮多糖的AFM成像。随着大豆种皮多糖质量浓度的降低,多糖分子间的作用力减弱,水溶液中多糖形貌从密集堆积的条带状结构逐渐分散为网状、双链结构。0.5 mol/L KCl盐溶液中多糖形貌从交联紧密的凝胶网状结构逐渐分散为螺旋短棒状结构。离子强度对大豆种皮多糖的影响体现在多糖的螺旋紧密度上,大豆种皮多糖在水溶液中呈现伸展的柔性长链,而在0.5 mol/L KCl溶液中则为螺旋的刚性短链。SHP溶液静态流变分析验证了KCl的加入导致糖链间相互交联形成网络结构,溶液体系逐渐从流体状态转变为弱凝胶状态。     

β-甘露聚糖酶的制备及其应用研究进展

本文概述了β-甘露聚糖酶作用底物的方式，不同生物来源的β-甘露聚糖酶的一般特性及其分离纯化技术，β-甘露聚糖酶在工业、饲料添加剂、食品方面的广泛应用。