岩藻聚糖硫酸酯酶提取方法比较研究及响应面优化

为了研究海洋细菌Flavobacteriaceae sp.CZ1127产胞内岩藻聚糖硫酸酯酶的高效提取方法,本研究比较了超声破碎、化学试剂法、溶菌酶法、渗透压作用、反复冻融等几种方法对Flavobacteriaceae sp.CZ1127胞内岩藻聚糖硫酸酯酶的提取效果,确定超声破碎法为最优方法。进一步通过单因素实验及响应面实验考察了超声破碎各因素对提取效果的影响,建立了预测超声破碎法提取岩藻聚糖硫酸酯酶酶活的数学模型,并对各因素条件进行了优化。最终确立的超声破碎提取最佳条件为:破碎功率600 W,菌悬液浓度20 mg/m L,破碎总时长9 min,单次破碎时长为6 s,间歇时长4 s。利用优化方法可从单位质量(g)菌体中获得岩藻聚糖硫酸酯酶酶活(1640.47±84.81)m U/g,提取效果较优化前提高了56.80%。      

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。     

海参岩藻聚糖硫酸酯的超滤纯化工艺研究

采用超滤膜分离技术对海参岩藻聚糖硫酸酯提取液进行纯化,研究膜截留分子量、跨膜压力等对膜通量及纯化效果的影响,并测定了膜污染后的清洗效果。结果发现:截留分子量200 k Da的UV200膜最适于海参岩藻聚糖硫酸酯的分离纯化,所得固形物产品中总糖含量高达56.12%,蛋白质含量仅为6.37%,岩藻糖含量为36.34%,硫酸根含量为10.75%;超滤工艺优化结果显示,跨膜压强以0.2 MPa为宜,蛋白质脱除率高达91.09%,色素脱除率可达65.30%;膜污染后,采用含酶强碱性清洗剂可有效去除膜面污染物。     

三氧化硫吡啶法酯化修饰海参岩藻聚糖硫酸酯的研究

该文对海参岩藻聚糖硫酸酯进行硫酸酯化修饰,并比较其酯化修饰前后的结构特征及抗氧化活性。分别采用三氧化硫-DMF法和三氧化硫-吡啶法制备硫酸酯化海参岩藻聚糖硫酸酯,以取代度为考察指标,研究了反应温度、酯化剂用量、反应时间对酯化效果的影响。结果表明,三氧化硫-DMF法的最佳修饰条件为:反应温度为40℃、酯化剂用量1. 2 g、反应时间为3 h,产品取代度可达15. 63;三氧化硫-吡啶法的最佳修饰条件为:反应温度为90℃、酯化剂用量1. 2 g、反应时间为3 h,产品取代度可达13. 31。抗氧化活性测定结果显示,硫酸酯化海参岩藻聚糖硫酸酯对DPPH·和·OH的清除率均显著提高,且三氧化硫-DMF法所得产品的抗氧化活性略高。     

基于响应面法优化Flavobacteriaceae sp.CZ1127中岩藻糖苷酶提取参数的研究

海洋细菌Flavobacteriaceae sp.CZ1127胞内含有大量岩藻糖苷酶,为高效获取该胞内酶,本文比较了超声破碎法、化学试剂法、反复冻融法、溶菌酶法及渗透压冲击法等多种细胞破碎方法,确定了超声破碎法为较优的提取方式。在此基础上,利用响应面实验设计研究超声破碎各因素对提取效果的影响。最终建立了基于超声破碎法提取岩藻糖苷酶实验数据的数学模型,优化后的工艺条件参数为:破碎功率300 W,菌悬液浓度20 mg/m L,破碎总时长10.2 min,单次破碎时长2 s,间歇时长2 s。在优化条件下,Flavobacteriaceae sp.CZ1127菌体中获得岩藻糖苷酶酶活为(13285.6±274.3)m U/g。本文针对岩藻糖苷酶的提取建立了一种高效简便的方法,对该酶的进一步开发利用具有积极意义。      

北大西洋瓜参岩藻聚糖硫酸酯分离纯化及结构分析

目的:从北大西洋瓜参(Cucumaria frondosa)体壁中提取纯化得到一种北大西洋瓜参岩藻聚糖硫酸酯(CF-FUC),并对其结构特征进行研究。方法:利用阴离子交换层析和凝胶过滤层析纯化出CF-FUC组分,以高效凝胶过滤色谱法测定分子质量,以离子色谱法测定硫酸根含量,以柱前衍生高效液相色谱法测定单糖组成,并通过核磁共振技术推测其精细结构。结果:CF-FUC的分子质量为360kD,硫酸根含量为(29.8±3.2)%,单糖组成为岩藻糖、半乳糖、氨基葡萄糖、氨基半乳糖物质的量比为1:0.22:0.07:0.07,岩藻糖存在两位硫酸酯化α型吡喃岩藻糖及非硫酸酯化α型吡喃岩藻糖两种形式。结论:CF-FUC结构有别于其他海参岩藻聚糖硫酸酯(SC-FUC)。     

酸法提取海带中岩藻聚糖硫酸酯的研究

研究了海带岩藻多糖的提取、影响因子,岩藻多糖的分离最适条件为：温度80℃,浸提时间10h,料液比为1：8.经浓缩后,再用终φ（乙醇）=60%醇析获得粗品.同时对其红外光谱性质作了研究.     

褐藻岩藻聚糖硫酸酯生物活性研究进展

近年来,人们发现褐藻岩藻聚糖硫酸酯具有广泛的生物活性,有关海藻多糖活性功能的应用越来越受到人们的关注.本文综述了褐藻岩藻聚糖硫酸酯生物活性及其调血脂功能的研究进展.     

褐藻岩藻聚糖硫酸酯生物活性研究进展

近年来,人们发现褐藻岩藻聚糖硫酸酯具有广泛的生物活性,有关海藻多糖活性功能的应用越来越受到人们的关注。本文综述了褐藻岩藻聚糖硫酸酯生物活性及其调血脂功能的研究进展。      

新型壳聚糖-岩藻聚糖硫酸酯纳米粒子研究

以羊栖菜为原料,经热CaCl_2溶液提取得到岩藻聚糖硫酸酯(SFP)。采用高效液相色谱法(HPLC)、高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)、化学法测定岩藻聚糖硫酸酯的单糖组成、分子质量、理化性质,对其结构进行初步表征。以岩藻聚糖硫酸酯和壳聚糖为原料,采用聚电解质自组装方法制备不同体积比的岩藻聚糖硫酸酯/壳聚糖(Fuc/Cs)纳米粒子(岩藻聚糖硫酸酯和壳聚糖的质量浓度均为1 mg/mL),测定纳米粒子的理化性质并研究其在人工胃、肠液中的稳定性。结果表明,羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯主要由甘露糖、氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖和岩藻糖组成,物质的量比分别为3.96%,0.37%,0.42%,27.20%,68.05%;分子质量在101.5～701.0 ku范围内;总糖含量56.42%;蛋白质含量1.56%;硫酸基含量21.07%;化学法未检测到糖醛酸。不同Fuc/Cs比例(0.6∶1～1.4∶1)的纳米粒子粒径在330～450 nm之间。当Fuc/Cs比例为1.4∶1时,粒径最小;当Fuc/Cs比例为0.6∶1时,粒径最大。Zeta电位的范围为27～31 mV,多分散系数(PDI)的范围0.2～0.29,表明纳米溶液体系稳定。岩藻聚糖硫酸酯复合率在85%～93%范围内,且随着Fuc/Cs比例的增大而降低。不同比例的纳米粒子在人工胃液中均表现出良好的稳定性,随着消化时间的延长,粒径、Zeta电位、PDI、Fuc复合率变化不大。在人工肠液中,纳米粒子的粒径显著增大,Zeta电位均为负值且绝对值减小,PDI变大,表明纳米粒子发生膨胀、解聚。当Fuc/Cs比例为0.6∶1,0.8∶1,1.4∶1时,Fuc复合率显著降低,尤其是比例为1.4∶1时,复合率降至36%。结论:当羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯/壳聚糖纳米粒子Fuc/Cs比例为0.6∶1,0.8∶1,1.4∶1时,在人工胃液中表现出良好的稳定性,在人工肠液中表现出良好的解聚性,可作为潜在的口服药物运载体系。     

海洋细菌Bacillus sp.H-TP2岩藻多糖酶的生产和酶学性质

研究了海洋细菌Bacillussp H TP2液态发酵生产岩藻多糖酶的条件 ,并对酶学性质进行了初步探讨。主要包括氮源、碳源、起始pH、温度、盐浓度和添加物等对产酶的影响。培养基组成为 :岩藻多糖 3g/L、尿素 5g/L、NH4 NO32g/L、CaCl2 ·2H2 O 0 0 5g/L、MgSO4 ·7H2 O 2g/L、Na2 HPO40 5g/L、葡萄糖 0 4g/L、蛋白胨 4g/L。菌种在 2 0℃ ,起始pH 7 0 ,1 2 5倍海水盐度下 ,培养 2 4h ,酶活力可以达到 1 2 9IU/mL。另外 ,该酶的最适反应温度为 5 0℃ ,最适反应pH为 6 5。     

海洋细菌产琼胶酶的条件优化

研究了一株高产琼胶酶的海洋细菌多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriummultivorumd)的最佳产酶条件,主要包括氮源、碳源、起始pH、温度、盐浓度和添加物等对产酶的影响,试验确定的最佳培养基组成为:NaCl2.0%;蛋白胨0.8%;MgS04·7H2O0.5%;KCl0.1;FeS04·7H2O0.002%;CaCl20.02%;NaH2PO40.06%;琼胶0.3%。该菌株产酶的最佳发酵条件为20℃,起始pH7.0下培养15h。经培养条件的优化后,菌株产酶活力高达18.4U/mL,较优化前提高了14倍,为酶的大量生产和活性琼胶低聚糖的酶法制备创造了条件。     

Penicillium sp.1407产纤维素酶的发酵条件优化

利用廉价的麸皮作为培养基的碳源,采用单因素试验分析了发酵影响因素摇床转速、发酵温度、接种量、初始pH、发酵时间对Penicillium sp.1407产纤维素酶的影响;利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行了优化,确定最佳发酵条件为:发酵温度32℃、发酵时间142 h、初始pH 5.2、转速230 r/min,纤维素酶活力为(136±0.74)IU/mL,验证试验结果与模型预测相符。     

海参肠乙酰胆碱酯酶亲和层析洗脱条件的优化

以3-羧基苯基-乙基二甲基铵为配基,与溴化氰活化琼脂糖凝胶交联制备亲和层析柱,分离海参肠中乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE),对其洗脱条件进行优化。结果显示：其适宜平衡体系为含0.3mol/L NaCl的PBS(0.05mol/L,pH7.4)缓冲溶液,适宜洗脱体系为含0.2mol/L四乙基碘化铵的PBS(0.05mol/L,pH7.4)缓冲溶液。此条件下,海参肠AChE可得到较好的吸附和分离,初步纯化后的AChE经Native-PAGE电泳分离出3条具有酶活性的条带,说明AChE在海参肠内可能以多种形式存在,呈现多态性。     

海洋拟诺卡氏菌株HY-G转化大豆异黄酮苷的发酵条件的优化

目的：优化大豆异黄酮苷微生物转化的发酵条件。方法：利用本实验室筛选出的海洋拟诺卡氏菌株HY-G进行生物转化,采用单因素和正交试验,对发酵条件和培养基组成及条件进行优化。结果：筛选的最佳发酵工艺为在高氏一号基础培养基中加入1g/100mL蔗糖、0.03g/100mL硫酸铵和200mg/L诱导物的培养基进行培养,培养基装液量150mL/250mL,起始pH8.0,培养温度40℃,摇瓶转速120r/min,培养72h。优化后的酶活力分别达3621U/mL(对染料木素)和4862U/mL(对大豆苷元)。结论：经过优化,得出了较好的产酶发酵工艺,有利于进一步采用大规模发酵法转化大豆异黄酮苷元。     

一株产大豆蛋白酶的芽孢杆菌发酵条件的优化

对一株产大豆蛋白酶芽孢杆菌(Bacillussp.D-16-9)的发酵条件进行了优化,研究各种碳源、氮源及无机盐对产酶的影响,应用正交试验优化发酵培养基组成。结果发现菌株D-16-9可以利用无机氮源生长,但用来产酶则很差;有机氮源利于生长和产酶,适当添加诱导物更利于产酶;酶合成模式属于滞后合成型,大量收获在菌体生长的稳定期。通过试验确定发酵培养基的最佳组成:5.0%玉米粉、3.0%大豆豆粕、0.05%氯化钾0、.05%硫酸镁;确定最适发酵条件为:起始pH10,培养温度30℃、种龄24 h、接种量10%,250 mL三角瓶中装入100 mL发酵培养基,摇瓶转速170 r/min,发酵时间120 h。综合最佳的培养基组成和培养条件,最终大豆蛋白酶活达6 500 U/mL。优化后蛋白酶活性由4423.20U/mL提高到6505.60U/mL。     

产低温几丁质酶菌株的筛选、鉴定与产酶条件优化

目的:筛选产低温几丁质酶菌株,并对其进行鉴定及发酵条件优化。方法:本实验以渤海海域海泥为样品,以胶体几丁质为唯一碳源,通过平板筛选法筛选产低温几丁质酶细菌,对其进行形态学鉴定和分子生物学鉴定,并对其发酵产酶条件进行了单因素优化。结果:菌株鉴定结果为发光杆菌(Photobacterium sp.),单因素优化结果为:胶体几丁质12.0 g/L、酵母膏6.0 g/L、发酵温度15 ℃、初始pH7.0、转速为220 r/min、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、发酵时间96 h,酶活力达4.566 U/mL,比优化前提高389.91%。结论:为下一步酶学性质研究及低温几丁质酶在工业中的应用提供参考。