小麦麸皮内源性β-木糖苷酶酶活测定及酶学性质

以PNP-β-xylopyranoside为底物确定小麦麸皮内源性β-木糖苷酶的酶活力测定条件,并对β-木糖苷酶的酶学性质进行研究。试验确定酶活测定条件为底物浓度1mg/mL,提取液pH 5。木糖苷酶的酶学性质:最适反应温度为60℃,在20~50℃时稳定性好,保温60min后其活力可保持在70%以上,最适pH值为5,在pH值5~6时对木糖苷酶的破坏力相对较小,保温60 min后其活力仍可保持在80%以上。动力学参数Km和Vmax分别为4.518mg/mL,0.392μmol/(min·g)。通过对4种小麦麸皮酶活力进行测定发现:细麸中的β-木糖苷酶活性均高于粗麸,粗麸中郑麦8998的木糖苷酶酶活最大,细麸中花培8号小麦木糖苷酶活性最大。     

响应面法优化小麦麸皮内源性β–木糖苷酶提取条件

为提高小麦麸皮内源性β–木糖苷酶提取得率,该文采用响应面法对其提取条件进行优化,在单因素实验基础上,选择提取液pH、料液比、提取时间为自变量,以β–木糖苷酶的酶提取量为响应值,根据Box–Benhnken Design法设计响应面试验,进行显著性和交互作用分析,确定酶的最佳提取条件并进行验证,结果表明:提取液pH 4.93、料液比1∶9.85 g/mL、提取时间36.85 min为最佳提取条件,酶提取量为84.19 mU/g,与响应面拟合优化预测值非常接近。     

β-木糖苷酶的研究进展

可再生半纤维素的主要成分木聚糖降解为单体木糖的过程需要一系列酶的共同参与。内切木聚糖酶和木糖苷酶是该降解过程中最重要的两种酶。该文主要阐述了不同来源和种类的β-木糖苷酶之间的差异性,β-木糖苷酶研究方向的展望,以及在农工业资源再利用,食品添加剂,纤维饲料,饮料和造纸工业等方面的应用。为系统性地研究木聚糖酶系协同作用提供了参考,为在分子调控机制方面研究β-木糖苷酶的合成与表达提供方向,为工业化应用β-木糖苷酶提供指导。     

β-木糖苷酶型非淀粉多糖酶对小麦的体外酶解及消化研究

以灭活内源酶的小麦为原料,测定添加β-木糖苷酶和其他非淀粉多糖(NSP)酶后小麦的分解效果,并采用单胃动物仿生消化系统模拟猪的胃肠道消化过程,观察小麦中添加β-木糖苷酶型NSP酶消化率的变化。结果表明,分解小麦产生还原糖效果以β-木糖苷酶和NSP酶组最佳,β-木糖苷酶和木聚糖酶组次之,单独添加木聚糖酶组效果最差;当β-木糖苷酶添加量达到16U/g小麦时,与NSP酶结合产出的还原糖量可达到最高,为28.16mg/g,与空白不加酶组相比,还原糖提升68.52%,酶解效果显著。模拟动物胃肠道消化过程也发现,NSP酶中加入β-木糖苷酶可使小麦干物质消化率和能量消化率进一步增长0.4%和0.5%左右,但这种提高与β-木糖苷酶剂量高低无关。     

草菇中木糖苷酶的分离纯化及其酶学性质

草菇(Volvariellavolvacea)在20L发酵罐中以稻草粉为基质进行培养,所产生的β 木糖苷酶(β 1,4 xylosidase,EC3.2.1.37)经硫酸铵沉淀、苯基 琼脂糖(Phenyl agarose)疏水性柱层析、DEAE Sephacel阴离子柱层析、TOSOHASS HW 5S分子筛过滤分离等提纯步骤,达到了电泳纯,提纯倍数为241倍,收率为14.5%.该酶反应的最适pH值为6.41～6.76,最适温度为55℃;在pH值5.78～7.68之间酶活力相对稳定,52℃的半衰期(t1/2)为1h.由凝胶过滤和SDS PAGE测得酶由4个亚基组成,酶的相对分子质量为2825000.在所测定的底物中,β 木糖苷酶仅对对硝基苯基 β D 木糖苷有专一性水解作用,其对对硝基苯基 β D 木糖苷水解的动力学参数Km值为2.4mmol/L,vmax为42μmol/(min·mg).该酶催化对硝基苯基 β 木糖苷水解将产物β 木糖反转成α 木糖.     

微波处理对小麦麸皮酶法制取低聚木糖的影响

研究一种高效、无污染、低成本的以小麦麸皮为原料酶法制备低聚木糖的方法.分别考察酸法、碱法、双氧水法处理小麦麸皮,比较经微波处理与不经微波处理的小麦麸皮中木聚糖的得率.结果表明:不经微波处理的麸皮的木聚糖提取率最高的是双氧水法处理;经微波处理后木聚糖提取率最高的是碱法处理;TLC(薄层色谱)结果显示小麦麸皮酶解液的主要成分为木二糖.     

发芽处理对小麦面粉中内源性β-木糖苷酶的影响

为研究发芽对小麦面粉中β–木糖苷酶及阿拉伯木聚糖(AX)的影响,以发芽小麦的面粉(包括皮磨粉和心磨粉)为原料,测定发芽后β–木糖苷酶和AX的变化,研究面团的流变学特性,及其与面粉理化指标间的相关性。结果表明:小麦发芽的时间越长,β–木糖苷酶的活力呈先升高后降低的趋势;发芽小麦面粉中水溶性阿拉伯木聚糖(WE–AX)随发芽时间的延长含量逐渐升高,水不溶性阿拉伯木聚糖(WU–AX)含量降低,总AX呈现略微下降的趋势;发芽时间越长,面团的拉伸阻力越小,且皮磨粉低于心磨粉;发芽时间与β–木糖苷酶活性、WE–AX含量和延展性呈高度正相关,与总AX含量、WU–AX含量、灰分含量、拉伸阻力具有较好的负相关性;β–木糖苷酶活性与面团延展性高度正相关,与总AX、WU–AX、出粉率、拉伸阻力呈显著负相关(ρ0.01)。     

富含低聚木糖的小麦麸皮饮料的研制

以小麦麸皮为原料,经焙烤、酶解、澄清和调配等工艺制成富含低聚木糖的保健功能性饮料。先将小麦麸皮在180℃下焙烤20 min,之后采用木聚糖酶将其中的木聚糖酶解为低聚木糖,采用风味蛋白酶将蛋白质酶解为短肽,中温α-淀粉酶将淀粉酶解为葡萄糖和麦芽糖。优化后的酶解条件为:木聚糖酶153 U/g麸皮、风味蛋白酶138 U/g麸皮、中温α-淀粉酶60 U/g麸皮,料水比1∶8(g∶mL),pH值6.0,反应温度50℃,反应时间4 h。酶解液经稀释后加入0.2 g/L皂土和0.1 g/L壳聚糖澄清,调配时加入10 g/L蜂蜜、60 g/L白砂糖和0.75 g/L柠檬酸,经超高温瞬时杀菌、无菌灌装得到成品。低聚木糖(2.06 mg/mL)和短肽为饮料中主要功能性成分。     

耐热β-木糖苷酶的构建及在木糖制备中的应用

β-木糖苷酶在完全快速降解木聚糖类半纤维素为木糖的过程中起重要作用.海栖热袍菌(Thermotoga maritima)是一个极端嗜高温厌氧细菌,所产耐热酶类具有非常可观的工业应用前景,但这类酶在大肠杆菌中的表达很低.采用基因重组技术将源自海栖热袍菌的具有阿拉伯糖苷酶活性的耐热β-木糖苷酶基因克隆至表达载体pET-28a,与组氨酸标签融合表达构建重组质粒pET-28a-xyl,然后转化不同大肠杆菌宿主,结果在大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RIL中获得高效表达;重组酶蛋白经诱导表达、破胞和热处理后纯度在90%以上,经Ni2 亲和层析后达电泳纯;用HPLC和TLC检测酶解产物,β-木糖苷酶和木聚糖酶联合水解后,酶解产物主要为木糖,外加阿拉伯糖苷酶后能使其酶解产物中木糖含量明显提高.因此,具有阿拉伯糖苷酶活性的耐热β-木糖苷酶在木糖制备中具有重要的工业应用价值.     

小麦麸皮低聚木糖提取液絮凝工艺技术研究

对小麦麸皮低聚木糖提取液絮凝工艺的研究表明,提取液絮凝除杂的最优无机絮凝剂为聚合A1C13,并通过单因素试验及正交旋转组合优化实验设计,确定低聚木糖提取液絮凝的最佳工艺参数.试验结果表明,在聚合A1C13添加量为0.54％00,絮凝温度为61℃,絮凝时间为65 min,絮凝液的pH值为7条件下,低聚木糖提取液的絮凝效果最好,低聚木糖的收率为88.72％.     

韭菜β-木糖苷酶的分离纯化与部分性质研究

新鲜韭菜经匀浆、缓冲液提取、硫酸铵分级沉淀、羧甲基离子交换层析(carboxymethyl-sephar ose,CMSepharose)再通过Su perdex-200凝胶过滤层析,从而获得电泳纯的β-木糖苷酶。该酶的比活力达到18.25 U/mg,纯化倍数为12.59,回收率为1.83%,分子质量为123.02 k D,亚基分子质量为61.51 k D。通过对β-木糖苷酶的酶学性质研究得到最适温度为65℃,最适p H值为4。该酶在25~55℃及p H 3.0~5.0的范围内有较好的稳定性;在最适条件下测得其米氏常数(K_m)值为0.28 mmol/L;甲醇、乙醇、异丙醇及十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和Ag+对该酶具有抑制作用,Mn~(2+)和Co~(2+)对该酶具有一定的激活作用。     

小麦麸皮中低聚木糖底物-半纤维素提取条件的研究

论述了低聚禾糖的生产概况、发展前景和重要作用．测定了麸皮中相关成分的含量．研究了麸皮中碱法提取半纤维素的适宜条件，结果为：温度50℃；固液比1：20；氨氧化钠溶液浓度0．7％；时间1．5h．     

定点突变提高β-木糖苷酶Xln-DT的酶活

笔者在前期研究中已从嗜热菌Dictyoglomus thermophilum中克隆并异源表达了一种β-木糖苷酶Xln-DT,通过获得高酶活、酶学性质优异的β-木糖苷酶Xln-DT突变体,进而提高其在生物燃料、食品和医药等行业中的应用价值。基于提高比酶活的目的,通过生物信息学方法确定了β-木糖苷酶Xln-DT可突变的关键氨基酸位点,在161、202和231位点处分别引入HIS/LEU、PHE/LEU和TRP,获得Xln-DT比酶活明显提高的突变型酶Xln-DT-202PHE和Xln-DT-202LEU,并分析比较突变前后的酶学性质。突变型酶Xln-DT-202PHE和Xln-DT-202LEU的酶活较Xln-DT分别提高了3.28和2.97倍,比酶活分别提高了2.86和2.54倍。Xln-DT-202PHE和Xln-DT-202LEU的最适pH下降明显,由6.0分别下降至4.5和5.0。Xln-DT-202LEU在75℃下保温2 h酶活维持不变,较Xln-DT在75℃下的温度稳定性相比有明显提高。Xln-DT-202PHE和Xln-DT-202LEU在pH 4.0～7.0的范围内保温24 h,仍能保持80%以上的剩余酶活力。突变型酶不但显著提高了酶的活力,而且热稳定性得到了极大的改善,为其在食品热加工等领域中的应用奠定了基础。     

α-半乳糖苷酶酶学性质及催化反应特性

近年来,α-半乳糖苷酶的生产、应用等技术问题备受关注.将国外学者对α-半乳糖苷酶的酶学性质及催化反应特性报道做以概述,为我国α-半乳糖苷酶的性质研究和应用提供一点参考.     

连接肽对β-木糖苷酶HJ14GH43热适应性的影响

为揭示连接肽对β-木糖苷酶热适应性的影响机制,本文通过替换β-木糖苷酶HJ14GH43的连接肽序列获得突变子MutLK10,利用大肠杆菌BL21 (DE3)对其进行重组异源表达。表达后对MutLK10纯酶进行酶学特性和蛋白质结构分析。结果表明:突变酶MutLK10的最适温度为20 ℃,相比野生酶HJ14GH43降低5 ℃。突变酶MutLK10在20 ℃和10 ℃下处理60 min后分别保持约28%和69%的相对酶活,而野生酶HJ14GH43在20 ℃和10 ℃下处理60 min后分别保持约70%和88%的相对酶活。突变酶的最适温度和热稳定性与野生酶相比均降低。野生酶和突变酶的连接肽是位于蛋白质表面的一段无规则卷曲区域。蛋白质结构分析表明:突变后该区域内的负电势面积增大,由此带来的是该区域内亲水性的增加。结论:增大连接肽中的酸性氨基酸比例,使β-木糖苷酶通过增加表面负电势面积来竞争水合作用,从而增加酶与溶剂的相互作用并最终使酶能适应低温环境。本研究结果可为β-木糖苷酶及其它类型酶的热适应性改性研究提供参考。     

米曲霉β-半乳糖苷酶系的克隆表达与酶学特性分析

本研究通过对米曲霉的3个β-半乳糖苷酶基因O158、AO及O76进行了克隆与表达,成功构建了相应的重组菌GS115（p PIC-O158）、GS115（p PIC-AO）和GS115（p PIC-O76）,并获得相应的重组酶。进一步分析发现,重组酶O158、AO和O76的最适作用p H分别为4.0、5.5和7.0;最适作用温度均为50℃;在p H5.0⁷.5之间或30⁴0℃均较为稳定。Mn2+对重组酶O158、AO和O76有明显的激活作用,而Fe2+、Cu2+和Zn2+则强烈抑制它们的酶活。O158、AO和O76只对乳糖具有水解与转苷活性,而且AO对乳糖的亲和力和催化效率均高于O158和O76。此外,在所试米曲霉菌种中不存在参照基因组中的β-半乳糖苷酶基因O42。本文系统地对米曲霉的3个β-半乳糖苷酶进行了异源表达及酶学性质的研究,为其大规模生产及工业化应用奠定了基础。      

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。     

一种来源于青霉的β-半乳糖苷酶酶学性质研究

从土壤里筛选到20株产β-半乳糖苷酶的菌株,其中β-半乳糖苷酶活力最高的是菌株L7,通过形态学观察和18SrDNA序列分析,得出该菌株为斜卧青霉;并研究了其β-半乳糖苷酶的酶学性质。结果表明:β-半乳糖苷酶最适作用温度为60℃,最适pH为6.0,在60℃以下和pH3.0 7.0有较高的稳定性;Mg2+、Mn2+对β-半乳糖苷酶活性有显著的激活作用,Cu2+、Fe2+、和Zn+对酶活有较强的抑制作用;以ONPG为底物采用双倒数做图法测得Km为6.25mmol/L;经过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,该酶蛋白的分子量约为110kDa。     

微波-酶法处理小麦麸皮制备低聚木糖的工艺研究

以小麦麸皮为原料制备低聚木糖,先微波消解,后加酶水解,研究微波酶法制备低聚木糖过程中微波功率、微波处理时间、液料比、加酶量和酶解时间5个因素对低聚木糖提取率的影响.经单因素和正交试验,确定最佳工艺条件为:微波功率600 W、微波处理时间7 min、加酶量2.5％和酶解时间8h,低聚木糖提取率为47.5％.该工艺成本较低,所得到的粗提取液颜色较浅,便于脱色,明显优于传统单一的微波消解法和酶解法.     

不同预处理方法对制备小麦麸皮低聚木糖的影响

以提高低聚木糖得率为目的,分别采用了超声波、微波和酸解三种方法对小麦麸皮木聚糖粗提物进行预处理,再利用木聚糖酶对其进行酶解.三种方法中以超声波法效果最好,所得酶解产物中主要成分为木二糖,其含量为67.70％,除此之外木三糖含量为4.74％,低聚木糖含量为82.44％.