微生物来源的β-葡萄糖苷酶在食品工业中应用进展

β-葡萄糖苷酶是一种用于改善食品风味或生产活性单体成分的重要酶制剂,广泛应用于食品、药品、保健品等领域。微生物来源的β-葡萄糖苷酶数量庞大,价格低廉,制备容易而且用途广泛,与植物来源的β-葡萄糖苷酶相比更容易获得高纯度的酶制剂。近年来微生物来源特别是食品微生物来源的β-葡萄糖苷酶受到广泛关注。本文主要综述了霉菌、酵母菌、乳酸菌和其他微生物来源的β-葡萄糖苷酶的生产菌株以及不同微生物生产的β-葡萄糖苷酶的理化性质、底物特异性,并总结和展望了β-葡萄糖苷酶在食品工业中的应用及其发展趋势,为微生物来源的β-葡萄糖苷酶工业化生产提供技术导向和理论依据。     

基于β-葡萄糖苷酶活力的蜂蜜真伪鉴别

提出以β-葡萄糖苷酶活力为指标的蜂蜜真伪鉴别新方法,采用分光光度法分析不同来源蜂蜜中的β-葡萄糖苷酶活力,研究不同储存条件下蜂蜜中β-葡萄糖苷酶活力的变化规律,探讨掺入不同比例大米高果糖浆的蜂蜜中以β-葡萄糖苷酶活力的变化规律。结果表明:不同来源蜂蜜中均能检测出β-葡萄糖苷酶活力,而大米高果糖浆中检测不到该酶活力;不同浓度油菜蜜分别在-18、4、25(室温)、30℃条件下储存11个月,随着储存时间的延长,蜂蜜中β-葡萄糖苷酶活力变化较小;随着油菜蜜中大米高果糖浆的掺假比例增大,β-葡萄糖苷酶活力呈线性下降。因此,β-葡萄糖苷酶活力是检测蜂蜜是否掺假的一个有效定性指标。     

微生物源β-葡萄糖苷酶在发酵食品中的应用

β-葡萄糖苷酶是一种通过水解含有β-D-葡萄糖苷键的底物释放有强烈芳香特性的游离糖苷配体的水解酶,可以制造活性芳香单体物质改善食品风味和提高营养价值。微生物来源的β-葡萄糖苷酶因具有优良的特性已广泛应用于谷物、果蔬、豆制品、饮料和功能食品产业中。本文重点综述了霉菌、酵母菌和其他微生物来源的β-葡萄糖苷酶的生产菌株以及不同微生物生产的β-葡萄糖苷酶的特异性,总结和展望了β-葡萄糖苷酶在发酵食品领域中的应用及其发展趋势,以期为β-葡萄糖苷酶产菌种选育、酶学特性改造、酶工业化生产及在发酵食品中的应用提供技术导向和理论依据。     

柑橘中β-葡萄糖苷酶的研究进展

β-葡萄糖苷酶广泛存在于自然界中,在柑橘果皮、果汁以及果肉中都能被检测到.柑橘中β-葡萄糖苷酶对柑橘香气形成、柑橘果实加工具有重要作用.本文总结了柑橘中β-葡萄糖苷酶的酶活测定和分离纯化方法,阐述了柑橘中β-葡萄糖苷酶对柑橘果实香气的影响,及其在柑橘柠檬苦素类物质及花色苷降解中的作用,并且指出了柑橘β-葡萄糖苷酶研究中存在的问题以及今后研究的方向.     

酿酒条件对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响

研究酿酒条件(氧气、pH值、温度、糖和乙醇等)对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响。结果显示:氧气促进酵母β-葡萄糖苷酶的合成,两株商业酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶最适pH值为5.0,最适温度为60℃,果糖、葡萄糖和蔗糖对两株酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶活性具有轻微抑制作用,乙醇(体积分数2%~20%)促进β-葡萄糖苷酶的酶活力。在葡萄酒发酵过程中,β-葡萄糖苷酶主要存在于完整细胞和透性化细胞中,上清液中酶较少。     

β-葡萄糖苷酶检测方法及其应用进展

β-葡萄糖苷酶在食品、生物燃料、农业饲料等领域具有重要的商业用途，同时在环境监测、医学疾病诊断等方面也有着广泛的应用价值。根据β-葡萄糖苷酶作用底物的种类、酶解产物的结构类型及特征综述了近年来β-葡萄糖苷酶常用的检测方法，主要从分光光度法、荧光法、电化学及试剂盒等方法的原理、优缺点等方面进行了详细概述，并重点介绍了活体细胞中测定β-葡萄糖苷酶活性的新方法及筛选β-葡萄糖苷酶抑制剂的最新研究进展，以期为推动β-葡萄糖苷酶的进一步应用提供方法和依据。     

Bacillus altitudinis SYBC hb4碱性β-葡萄糖苷酶基因的克隆表达及酶学性质的研究

为获得耐碱性β-葡萄糖苷酶,进一步研究碱性β-葡萄糖苷酶的酶学性质。从实验室已有蜂蜜中筛选出一株耐碱性的高地芽孢杆菌Bacillus altitudinis SYBC hb4,根据Bacillus altitudinis SYBC hb4中β-葡萄糖苷酶(bglA)基因序列设计一对引物,通过PCR扩增技术,获得β-葡萄糖苷酶基因(bglA),将扩增后的bglA与质粒pColdII构建重组表达载体pColdII-bglA,并转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中表达。重组表达的β-葡萄糖苷酶酶活可达12.40 U/mL;该重组β-葡萄糖苷酶最适反应温度为60℃;最适反应pH值为pH 8.0;5 mmol/L的Mg~(2+)可使酶活提高50%左右。本实验所获得的碱性β-葡萄糖苷酶比已报道的重组酶在碱性条件下稳定性更好。     

β-葡萄糖苷酶在酒类酿造中研究进展

β-葡萄糖苷酶EC3.2.1.21是一类可水解含β-D-葡萄糖苷键底物,释放具有香气特性的游离糖苷配体的水解酶,广泛应用于食品、药品、保健品等领域。该文基于国内科研人员在β-葡萄糖苷酶方面取得的研究成果,综述了近年来我国在产β-葡萄糖苷酶酿酒微生物选育方面以及β-葡萄糖苷酶在酒类酿造领域中的应用研究进展,以期为进一步扩大β-葡萄糖苷酶菌种的选育和应用提供理论参考。     

酒酒球菌31MBR的β-D-葡萄糖苷酶活性

以对-硝苯-β-葡萄糖苷为底物,采用分光光度法对酒酒球菌31MBR的β-D-葡萄糖苷酶活性进行了初步研究。结果表明:酒酒球菌31MBR具有很高的β-D-葡萄糖苷酶活性,该酶为胞内酶,且主要为可溶性酶,酶活在对数生长中期最高且随着生长时间的延长呈下降趋势。β-D-葡萄糖苷酶为结构酶,但在纤维二糖和熊果苷的诱导下酶活均有不同程度的提高。酒酒球菌31MBR具有β-D-葡萄糖苷酶活性对增加葡萄酒香气和提高葡萄酒品质具有重要意义。     

β-葡萄糖苷酶基因克隆及在丝状真菌中 高效表达的研究进展

纤维素酶是来源于真菌、细菌和原生动物并且能够降解纤维素成为葡萄糖单体的一组酶的总称, 包括内切型(β-l,4)葡聚糖水解酶、外切型(β-1,4)葡聚糖水解酶、β-葡萄糖苷酶。β-葡萄糖苷酶能够水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖, 是纤维素酶的限速酶, 但其含量少、活力低, 成为纤维素酶解的瓶颈。因此, 通过基因重组技术构建工程菌, 开展关于β-葡萄糖苷酶基因高效表达的研究具有重要的意义。本文从β-葡萄糖苷酶及其菌株的筛选和育种、β-葡萄糖苷酶基因的克隆与表达、分泌及诱导等方面论述了如何使β-葡萄糖苷酶在丝状真菌中得到高效表达。     

β-葡萄糖苷酶基因克隆及在丝状真菌中高效表达的研究进展

纤维素酶是来源于真菌、细菌和原生动物并且能够降解纤维素成为葡萄糖单体的一组酶的总称,包括内切型(β-l,4)葡聚糖水解酶、外切型(β-1,4)葡聚糖水解酶、β-葡萄糖苷酶。β-葡萄糖苷酶能够水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖,是纤维素酶的限速酶,但其含量少、活力低,成为纤维素酶解的瓶颈。因此,通过基因重组技术构建工程菌,开展关于β-葡萄糖苷酶基因高效表达的研究具有重要的意义。本文从β-葡萄糖苷酶及其菌株的筛选和育种、β-葡萄糖苷酶基因的克隆与表达、分泌及诱导等方面论述了如何使β-葡萄糖苷酶在丝状真菌中得到高效表达。     

高产β-葡萄糖苷酶野生酵母的筛选及产酶能力差异性分析

为了比较分析野生酵母菌产β-葡萄糖苷酶的情况,筛选高产β-葡萄糖苷酶的酵母菌株,该研究采用七叶灵显色法和4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷（p-NPG）显色法对从宁夏贺兰山东麓分离的941株野生酵母的产β-葡萄糖苷酶能力进行筛选,通过WL培养基上的酵母菌落形态和26S rDNA D1/D2区的序列分析对所有酵母菌株进行分类鉴定,并且对酵母产β-葡萄糖苷酶能力进行差异性分析。 结果表明,941株酵母被鉴定为14个种,且筛选出了4株酵母菌高产β-葡萄糖苷酶：菌株SLY-4（98.51 U/L）、F2-24（76.93 U/L）、 F2-16（62.72 U/L）和HX-13（47.95 U/L）。 产酶能力差异性分析表明β-葡萄糖苷酶广泛分布于14种酵母,但是产酶能力表现出明显的种间和种内差异性。     

利用七叶灵显色技术检验和判断β-葡萄糖苷酶的研究

七叶灵(6,7-2-羟基-香豆素-β-D-葡萄糖苷)在β-葡萄糖苷酶的作用下能生成葡萄糖和七叶苷原(6,7-2-羟基-香豆素),七叶苷原能和Fe3+作用呈现棕黑色。七叶灵显色技术用于β-葡萄糖苷酶高产菌株的筛选、β-葡萄糖苷酶提纯时的样品检测、非变性聚丙烯酰胺凝胶活性染色的应用结果表明,以七叶灵为作用底物检验和判断β-葡萄糖苷酶的新方法具有高分辨率和灵敏性,而且操作简易、快速、经济。     

非酿酒酵母产生的β-葡萄糖苷酶在发酵酒中的应用研究进展

β-葡萄糖苷酶对糖苷键的水解作用已被广泛应用于酿酒、茶增香、保健品开发等领域.发酵环境中非酿酒酵母产生的β-葡萄糖苷酶活力高于酿酒酵母,可在酿酒酵母酶活力不足时进行补充.本文对发酵过程中不同的影响因素如酵母合成和释放β-葡萄糖苷酶的能力、发酵环境中的温度、酸碱度和可发酵糖浓度等对β-葡萄糖苷酶活力的影响进行了综述,并对...     

黑曲霉3.316β-葡萄糖苷酶底物亲和性研究

β-葡萄糖苷酶属于纤维素酶系中的限速酶。为了研究酶解过程中底物与酶的连接方式和找到β-葡萄糖苷酶的最适底物,以来源于黑曲霉3.316(Aspergillus niger 3.316)的β-葡萄糖苷酶为研究对象,通过对3种底物的分子对接了解对接结构,并测定动力学参数进行试验验证。试验结果表明:3种底物与β-葡萄糖苷酶复合物均以氢键相连。在3种过渡态复合物中,纤维二糖与酶的复合物结构最稳定,原因可能是纤维二糖与β-葡萄糖苷酶形成了H-π共轭;动力学参数表明,纤维二糖为底物时的催化速率和最大反应速率最大,而4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(4-nitrophenyl beta-D-glucopyranoside,pNPG)与β-葡萄糖苷酶的亲和力最强。该研究找到了β-葡萄糖苷酶的合适底物,并发现影响催化效率和催化速率的原因可能是H-π共轭,这为β-葡萄糖苷酶的后期分子改造提供了一定的参考价值。     

变性剂对橡胶籽中β-葡萄糖苷酶结构及酶活的影响

本文以橡胶籽蛋白溶液为原料,分离得到提取β-葡萄糖苷酶,研究了不同浓度的变性剂对β-葡萄糖苷酶酶活的影响,并通用激光粒径分析和分子荧光光谱分析等方法研究了变性剂对酶的空间结构的影响。结果表明:β-葡萄糖苷酶的酶活随变性剂浓度的增加大体上呈现下降趋势,温度的增加会加速下降的速度,通过对β-葡萄糖苷酶的空间结构分析发现尿素变性酶后,酶溶液的分子粒径变小,推断为β-葡萄糖苷酶的多聚体结构发生解聚。低浓度尿素在1 h时间内对β-葡萄糖苷酶有激活作用,酶活力明显提高,表明酶的空间结构变化与尿素浓度大小有关。通过分子荧光光谱分析发现随酶溶液中尿素浓度增加,荧光峰位红移,表明色氨酸残基不断暴露,蛋白质分子结构不断展开。本研究为进一步开发利用橡胶籽中β-葡萄糖苷酶提供了实验依据。     

利用β-葡萄糖苷酶提高葡萄酒香气的研究进展

葡萄酒中的萜类物质大多以结合态糖苷的形式存在,不易释放,而β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)是水解葡萄酒中结合态挥发性芳香化合物的关键酶,对葡萄酒香气的提升具有十分重要的作用。然而,由于葡萄醪或葡萄酒中高浓度的葡萄糖、乙醇以及低pH条件对该酶的活性及稳定性产生巨大的抑制或破坏作用,因此其在葡萄酒中的应用受到极大限制。近年来,针对如何提高β-葡萄糖苷酶在葡萄酒复杂生境中的活性及稳定性,研究者们做了大量的工作。本文在阅读大量文献的基础上,对通过β-葡萄糖苷酶产生菌的筛选、酶固定化技术、酿酒酵母细胞表面展示技术以及蛋白质的半理性化设计等不同策略来提高β-葡萄糖苷酶在葡萄酒复杂生境下的活性及稳定性方面的研究进行了综述,在此基础上,对利用β-葡萄糖苷酶来提高葡萄酒香气做了展望。     

产β-葡萄糖苷酶野生真菌的筛选鉴定及酶学性质研究

从原始森林腐木的土壤中筛选得到1株高产β-葡萄糖苷酶活力菌株Lcxs9,表型分析及ITS rDNA序列分子鉴定为芽枝霉菌,酶活为7.18U/mL,在pH值为4~9范围内,60℃以下酶活力稳定,酶谱分析芽枝霉菌Lcxs9可以产2种β-葡萄糖苷酶。该文首次报道芽枝霉菌产高活性β-葡萄糖苷酶。     

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。     

交联壳聚糖固定化β-葡萄糖苷酶的稳定性研究

以戊二醛交联壳聚糖微球为载体通过共价连接反应固定化β-葡萄糖苷酶,研究固定化β-葡萄苷酶的稳定性。结果表明:固定化和游离β-葡萄糖苷酶的最适温度分别为706、5℃,最适pH分别为4.0、4.5。固定化β-葡萄苷酶贮存11周以后仍保持75.0%以上的相对活力,连续使用6批次后其相对活力仍保持在65.0%以上。固定化β-葡萄糖苷酶的高温、pH、贮存、操作稳定性明显高于游离酶。