α-葡聚糖酶的酶学性质初步研究

α-葡聚糖酶能够很好地解决制糖工业中的葡聚糖问题,在制糖工艺过程通过添加α-葡聚糖酶去除α-葡聚糖是目前最佳选择。本文初步研究了基因工程菌株GSll5-dex生产的。α-葡聚糖酶的酶学性质。结果显示：该酶的最适反应温度为50℃;最适反应pH为5．0;FeH、Mg2＋和Co2＋对酶有激活作用,Ca2＋、Kr＋、Zn2＋、Na＋、Al3＋的作用不明显,而Cu2＋、Ba2＋、Fe2＋、Sn2＋、Ag＋对酶有抑制作用;30℃以下保存28h酶活损失很小,而40℃保存16h,就已损失60％,在45℃保存30min,就已损失56％,保存温度越高,酶活损失越快;该酶在pH为4～6的范围内较稳定,高浓度蔗糖对该酶起到很好的保护作用,甘油次之,氯化钠基本没有保护作用。     

α-葡聚糖酶在甘蔗制糖中的应用研究进展

国外研究表明,α-葡聚糖酶可用于整个制糖生产过程,最佳添加点为提汁车间,α-葡聚糖酶的使用可取得良好的经济效益。国内还未见有相关工业应用研究的报导。本文简要分析葡聚糖对制糖生产的影响,并介绍国内外α-葡聚糖酶研究情况及其在甘蔗制糖生产过程中的应用进展,以期为α-葡聚糖酶的后续深入研究提供一定参考。     

α-葡聚糖酶在制糖工业中的应用

葡聚糖是由肠膜明串珠菌繁殖代谢产生的一种通过糖苷键连接且分子质量很大的聚合物。其对制糖工艺中的澄清、过滤、煮糖等环节有很多不利影响。α-葡聚糖酶可以切断糖苷键从而降低葡聚糖含量,因此在制糖过程中添加α-葡聚糖酶有利于减少糖分损失,改善过滤性能等作用。该文对制糖过程中α-葡聚糖所带来的不利影响进行分析,并对不同类型的α-葡聚糖酶在国内外制糖工业中的应用现状进行归纳和整理,为解决α-葡聚糖在制糖生产过程中所带来的问题提供了参考。     

皱纹盘鲍内脏β-1,3-葡聚糖酶的提取及其酶学性质研究

从鲍鱼内脏提取β-1,3-葡聚糖酶粗酶并研究其酶学性质。以昆布多糖为底物监控酶的活性。鲍鱼内脏经匀浆后,采用3倍体积0.1mol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(pH6.0)浸提12h。浸提液经离心后收集上清液,并采用60%饱和度的硫酸铵对上清液中的蛋白进行盐析沉淀得β-1,3-葡聚糖酶粗酶。研究表明,粗酶中β-1,3-葡聚糖酶的最适反应温度为40℃,酶活力在40℃以下稳定;酶的最适pH为6.0,酶活力在pH4.0～7.0范围内稳定。Mn2+能明显激活酶活力,而Cu2+、Fe3+、Hg+对酶活力有抑制作用,其中Fe3+的抑制作用最强;亮肽酶素和1,10-菲啰啉对酶活力有明显的抑制作用,而E-64对酶活力有一定的激活作用;此酶对海藻酸钠也有一定水解能力。     

葡聚糖对制糖工业的影响及对策(上)

由甘蔗或甜菜带来的肠膜明串珠菌形成的葡聚糖会造成制糖过程处理困难和糖分损失,从而明显地影响糖厂的经济效益.本文主要介绍葡聚糖对制糖工业的负面影响及其在制糖过程中产生的原因、预防措施、测定和去除的方法.     

皱纹盘鲍内脏β-1,3-葡聚糖酶的提取及其酶学性质研究

从鲍鱼内脏提取β-1,3-葡聚糖酶粗酶并研究其酶学性质。以昆布多糖为底物监控酶的活性。鲍鱼内脏经匀浆后,采用3倍体积0.1mol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液（pH6.0）浸提12h。浸提液经离心后收集上清液,并采用60%饱和度的硫酸铵对上清液中的蛋白进行盐析沉淀得β-1,3-葡聚糖酶粗酶。研究表明,粗酶中β-1,3-葡聚糖酶的最适反应温度为40℃,酶活力在40℃以下稳定;酶的最适pH为6.0,酶活力在pH4.0～7.0范围内稳定。Mn2+能明显激活酶活力,而Cu2+、Fe3+、Hg+对酶活力有抑制作用,其中Fe3+的抑制作用最强;亮肽酶素和1,10-菲啰啉对酶活力有明显的抑制作用,而E-64对酶活力有一定的激活作用;此酶对海藻酸钠也有一定水解能力。      

微生物β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶学性质和基因工程研究进展

对微生物β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶学性质,基因克隆和表达等方面研究进展作了综述.     

β-葡聚糖酶的研究进展

本文阐述了β-葡聚糖酶的来源、作用机理、酶学性质、基因工程研究进展,及其在啤酒、饲料生产等领域的广泛应用。     

内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

利用A¨KTA UPC-900快速蛋白液相色谱系统(FPLC)从黑曲霉发酵粉中分离纯化出内切β-葡聚糖苷酶。分离纯化后的酶比活力提高了8.1倍,回收率为7.5%。经SDS-PAGE电泳分析该内切酶的相对分子质量为26 400。酶学试验研究表明:该酶的最适反应温度为55℃,最适pH为4.8,Lineweaver-Burk法求得动力学参数,Km和Vmax分别为6.838×10-3mg/mL、2.906×10-2(mL.min)/mg。并确定了FPLC层析缓冲液的离子强度为4.8 mmol/L时分离效果达到最佳。     

耐热黑曲霉3.316产外切葡聚糖苷酶培养基优化及酶学性质研究

以外切葡聚糖苷酶的酶活力为指标,对黑曲霉产外切葡聚糖苷酶的培养基组分进行优化,并研究外切葡聚糖苷酶酶学性质。单因素和响应面法对黑曲霉3.316产外切葡聚糖苷酶培养基条件优化结果表明,最佳培养基组分为:小麦秸秆14.73 g/500 mL,硫酸铵2.22 g/500 mL,微晶纤维素+麦芽糖2.18 g/500 mL,在该条件下外切葡聚糖苷酶2.120 U/mL,酶活力较未优化前相比提高了91%。外切葡聚糖苷酶最适温度是50 ℃。外切葡聚糖苷酶在50 ℃较稳定,相对酶活保持在98%~99%范围内。外切葡聚糖苷酶在pH为3.0、7.0时表现出较高的稳定性,相对酶活在70%以上。外切葡聚糖苷酶能够在Fe²⁺和表面活性剂的作用下促进酶活力,同时在高温及酸性环境中发挥作用,能够参与高效降解高温酸性环境中的纤维素,提高生产率,同时将分解成的葡萄糖供发酵使用,具有应用高温大曲发酵酒生产的潜力。     

酿酒酵母表面展示表达的β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶学性质研究

固定化酶是酵母表面展示技术的1个重要应用方向。本文应用食品级酵母展示表达系统进行表达,成功获得具有生物活性且固定在酿酒酵母细胞表面的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,并测定其酶学性质。结果表明,与分泌表达的自由酶相比,展示表达的β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质发生了改变。其最适温度为60℃,热稳定性增强。50℃保温3 h,对酶活几乎没有影响。60℃保温1 h后的酶活为初始酶活的129.2%。随着该温度下保温时间的延长,酶活迅速下降,保温3h后的酶活为初始酶活的64.6%。70℃保温1 h,酶活增加到初始酶活的109.2%;1 h后酶活开始下降;70℃保温3 h后残留酶活仅为初始酶活的35.8%。展示表达的β-1,3-1,4-葡聚糖酶最适pH为6.0,在pH 4~7范围内酶的稳定性较好。     

葡聚糖酶应用于甘蔗制糖过程的试验研究

2013/14年榨季在广西农垦的多家糖厂进行了葡聚糖酶应用的生产性试验。结果表明葡聚糖酶可有效清除制糖物料中的葡聚糖,除去率达到98%以上,清混汁纯度差达到2 AP以上,煮炼回收率提高1个百分点以上。使用葡聚糖单抗试剂盒能快捷、准确测定甘蔗原料、在制品和产品中的葡聚糖含量,解决制糖生产中葡聚糖测定的大难题。     

工业酿酒酵母重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶部分酶学性质的研究

用刚果红法测定β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活力,研究重组酿酒酵母(S.cerevisiae)菌株SC-βG分泌表达的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的部分酶学性质,并与出发菌株枯草芽孢杆菌(B.subtilis)表达的原始酶的性质进行比较。结果表明,重组酶保持了与原始酶相同的底物专一性。 重组酶的最适反应温度为35℃,而原始酶为55℃。重组酶的热稳定性也发生了改变,40℃热处理20min只保留63.4%的最初酶活力,但温度再升高时对热处理敏感度降低,70℃的热处理20min仍保留45.9%的最初酶活力;而原始酶50℃时稳定,60℃以上的热处理酶活力损失很大。与原始酶相比,重组酶的最适pH值下降为pH5.0,而原始酶为pH6.5;相比原始酶在pH7.0有最大稳定性,重组酶在pH5.5时有最大稳定性。重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最适反应条件与原始酶相比更接近啤酒的实际生产条件。     

米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质分析

根据NCBI(GenBank Accession No.:D83732.1)中注册的米曲霉内切葡聚糖酶CelB基因序列设计引物,以本实验室自行筛选的天然米曲霉基因组DNA为模板,PCR高保真扩增出内切葡聚糖酶基因eg,将其定向插入到酵母表达载体pPICZαA上,转化酵母宿主菌X33,刚果红水解圈筛选结果表明已成功表达。SDS-PAGE分析表明,表达产物分子量约为65 ku。对酵母表达工程菌X33-eg进行发酵条件优化,结果显示最适甲醇诱导浓度为0.75%,用1 L三角瓶诱导培养5天达到最高酶活120 U/mL。对重组酶的酶学性质分析表明,其最适反应pH值和温度分别为pH4.0和45℃,在30～45℃和pH3.4～pH6.9范围内可保持内切葡聚糖酶最高酶活力70%以上。     

多糖对制糖生产的影响

目前许多甜菜糖厂原糖的加工。原糖大多是一种以甘蔗为原料制成的半成品,原糖中多糖的存在导致生产低效和糖份损失,生产的多糖主要是淀粉和葡聚糖。本文讨论多糖的结构与特征及降低其负效应的方法。     

工业酿酒酵母重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶部分酶学性质的研究

用刚果红法测定β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活力,研究重组酿酒酵母(S.cerevisiae)菌株SC-βG分泌表达的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的部分酶学性质,并与出发菌株枯草芽孢杆菌(B.subtilis)表达的原始酶的性质进行比较。结果表明,重组酶保持了与原始酶相同的底物专一性。重组酶的最适反应温度为35℃,而原始酶为55℃。重组酶的热稳定性也发生了改变,40℃热处理20min只保留63.4%的最初酶活力,但温度再升高时对热处理敏感度降低,70℃的热处理20min仍保留45.9%的最初酶活力;而原始酶50℃时稳定,60℃以上的热处理酶活力损失很大。与原始酶相比,重组酶的最适pH值下降为pH5.0,而原始酶为pH6.5;相比原始酶在pH7.0有最大稳定性,重组酶在pH5.5时有最大稳定性。重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最适反应条件与原始酶相比更接近啤酒的实际生产条件。     

菌株F21来源α-淀粉酶的酶学性质研究

该研究对菌株F21所产的α-淀粉酶进行纯化和酶学性质研究。 通过硫酸铵盐析、疏水层析等方法纯化后,α-淀粉酶酶活达到 4 616.3 U/mL。 酶学性质研究表明,该酶最适pH值为4.8,最适温度为55 ℃,且酶在pH 4.0～9.0及低于45 ℃的条件下稳定性较高;Ca2+ 对酶活有较强激活作用,Fe2+及Fe3+对酶活有较强的抑制作用。     

低频超声场促进细丽毛壳菌发酵生产α葡聚糖酶的研究

为了解决细丽毛壳菌发酵过程中菌体絮凝对发酵产酶的影响,本研究利用低频超声场对细丽毛壳菌的发酵过程进行处理,通过实验确定低频超声场的作用时间、频率等因素对菌体生长以及产酶的影响。研究结果表明在低频超声处理的时间为20s/20min,超声频率为20k Hz,超声功率为300W的条件下,菌体絮凝现象得到显著缓解。同时,葡聚糖酶酶活从102.9U/m L提高至193.4U/m L,提高了87.9%。低频超声场处理有利于提高细丽毛壳菌发酵过程中的生理活性及产酶效率。      

扇贝消化腺β-1,3-葡聚糖酶的分离和性质研究

以扇贝加工废弃物消化腺为原料,经磷酸缓冲液抽提、80%饱和度硫酸铵沉淀、DE52纤维素离子交换层析和Sephadex G-100分子筛层析等步骤,获得β-1,3葡聚糖酶.经SDS-PAGE检测,扇贝消化腺β-1,3-葡聚糖酶的相对分子质量为157kDa.β-1,3-葡聚糖酶水解木耳多糖(β-1,3-葡聚糖)的最适pH为7.0,最适温度为30℃.通过Lineweaver-Burk作图,得到其米氏常数Km为13mg/mL.     

耐热黑曲霉3.316产内切葡聚糖苷酶培养条件优化及酶学性质研究

以内切葡聚糖苷酶的酶活力为指标,采用单因素结合和响应面法对黑曲霉产内切葡聚糖苷酶的培养基组分进行优化,并研究内切葡聚糖苷酶酶学性质。结果表明:最佳培养基组分为小麦秸秆16.29 g/500 mL,硫酸铵2.24 g/500 mL,微晶纤维素+麦芽糖2.16 g/500 mL,在该条件下内切葡聚糖苷酶酶活力4.257 U/mL,优化后的酶活力提高了86%。内切葡聚糖苷酶最适温度是60℃,热稳定性在50℃较高;内切葡聚糖苷酶最适pH值是3,稳定性在5时较高。动力学模型表明以羧甲基纤维素钠为底物的内切葡聚糖苷酶Km=0.0211 mol/L,Vm=0.0036 mmol/min。内切葡聚糖苷酶能够在高温及酸性环境中发挥作用,参与高效降解高温酸性环境中的纤维素,提高其生产率,具有应用高温大曲发酵酒生产的潜力。