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。     

β-1,3-1,4-葡聚糖酶研究进展

β-1,3-1,4-葡聚糖酶（EC 3.2.1.73）是一类内切型糖苷水解酶,广泛存在于各类微生物及植物中,对谷物β-1,3-1,4-葡聚糖的水解具有重要作用。在食品工业及饲料工业有着广阔的应用前景。目前已有GH16、GH17及GH26 3 个糖苷水解酶家族的β-1,3-1,4-葡聚糖酶结构得到解析。本文针对β-1,3-1,4-葡聚糖酶的来源、性质、结构、功能及应用的国内外研究现状进行综述。     

灰树花菌丝体β-葡聚糖的毒理学实验

目的：对灰树花菌株GF-932 发酵菌丝体β- 葡聚糖的食用安全性进行初步研究及评价。方法：采用最大限量法进行急性毒性实验;通过微生物回复突变实验(Ames 实验)和小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验考察其致突变性;通过小鼠精原细胞染色体畸变实验和小鼠精子畸形实验考察其生殖毒性;通过大鼠30d 喂养实验进行体质量、进食量、血液和生化等指标测定。结果：灰树花菌丝体β- 葡聚糖小鼠急性毒性实验LD50 大于20g/kg bw;灰树花菌丝体β- 葡聚糖对鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型菌株的回复突变实验结果为阴性;无致小鼠骨髓嗜多染红细胞微核作用,无致小鼠精原细胞染色体畸变作用,也无致小鼠精子畸形作用;大鼠30d 喂养实验期内,与对照组相比,体质量、食物利用率、血常规、血液生化、脏器系数等各项指标均无显著差异(P ＞ 0.05),各实验组大鼠生长发育良好。结论：灰树花菌株GF-932 发酵菌丝体β- 葡聚糖属实际无毒物质,无遗传毒性作用,对动物的生长发育无不良影响。     

β-1,3-1,4葡聚糖酶在大肠杆菌中的高效分泌表达

在大肠杆菌中实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效分泌表达。将实验室自主开发的信号肽ff53与β-1,3-1,4-葡聚糖酶成熟肽基因（bgl）进行融合连接到p ET-28a（+）上;通过优化诱导表达条件,28℃、8 g/L乳糖诱导10 h,重组菌E.coli BL21/p ET-ff53-bgl发酵液上清中β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达到1093 U/m L,与IPTG诱导的重组菌E.coli BL21/p ET-bgl（583 U/m L）相比,提高了0.87倍。本研究为高密度发酵制备该酶奠定了基础。      

β-葡聚糖提取分离工艺及其分子量测定研究

利用单因素和正交试验研究不同因素的不同水平对水提燕麦成分β-葡聚糖的工艺条件的影响。结果表明：β-葡聚糖的最佳提取工艺为提取温度80℃、液料比25:1(ml/g)、pH11、提取时间4h,影响因素由大到小依次为提取温度、pH值、液料比和提取时间,在此最佳工艺条件下得率达17.30mg/g左右。再将提取的粗β-葡聚糖进行纯化,纯度为75.30%,由此可用高效凝胶色谱测定其分子量,得到其平均分子量为9.697×105,平均分子半径为83.8nm,分子构型接近于球状。     

不同温度对β-葡聚糖酶分批发酵动力学的影响

在5 L发酵罐中研究不同温度对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）ZJF-15菌体生长、底物消耗和产酶量的影响。分批发酵的工艺条件为：搅拌转速400 r/min、通气量1.0 L/（L·min）、pH 7.0、接种量5%、装液系数0.6、发酵温度35～37 ℃。结果表明：温度升高会导致反应速率加大、生长代谢加快、生产期提前、酶失活速率加快、发酵周期缩短、最终产酶量减少。实验建立了B. subtilis ZJF-15分批发酵的菌体生长、底物消耗和β-葡聚糖酶产酶的动力学方程。     

β-1，4-葡聚糖内切酶基因在大肠杆菌中分泌表达

采用重叠延伸PCR合成技术将乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)分泌蛋白基因序列usp45(81 bp)和瑞氏木霉(Trichoderma reesei)β-1,4-葡聚糖内切酶成熟蛋白序列egl3(657 bp)连接成融合基因usp45-egl3,构建了分泌型重组质粒pMG36e-usp45-egl3及重组大肠杆菌E.coli DH5α/pMG36e-usp45-egl3。分析重组大肠杆菌的表达效果及表达产物降解纤维素的能力。结果表明,重组大肠杆菌DH5α/pMG36e-usp45-egl3经14 h培养能分泌酶活为226 mU/mL的β-1,4-葡聚糖内切酶,并有效地降解了羧甲基纤维素钠。其中分泌的β-1,4-葡聚糖内切酶降解羧甲基纤维素钠生成还原糖的速率为2.35 mg/(h·mL)。     

β- 葡萄糖苷酶基因工程菌发酵工艺优化

以菌体生物量和酶比活力为参考指标,通过单因素和响应面分析法优化β- 葡萄糖苷酶基因工程菌发酵条件,得到最优的发酵条件：温度37.9℃、pH6.6、接种量10%、转速200r/min、诱导时间10h,在此条件下发酵可以使β- 葡萄糖苷酶酶活力达到147.8U/L。     

高效液相色谱法测定黄酒中的β-苯乙醇

建立一种采用反相高效液相色谱法测定黄酒中β- 苯乙醇的方法。采用反相C18 色谱柱Synergi Hrdro-RP C18(4.6mm × 250mm,4μm),以甲醇- 水为流动相(50:50,V/V),流速1ml/min,紫外检测器,检测波长210nm,对黄酒中的β- 苯乙醇进行检测。结果表明,在5.00～30.00mg/L 添加量范围内,回收率水平在99.5%～99.8% 之间,相对标准偏差为0.6% (n = 6),方法的检出限为0.05mg/L,线性范围为0.5～50mg/L(r = 0.9999),测定结果与标准气相色谱方法基本相同。所建立的方法可以作为黄酒中β- 苯乙醇的检测方法。     

热纤梭菌β-葡聚糖酶基因的克隆和表达

提取热纤梭菌(Clostridium.sp)基因组DNA,首次通过PCR克隆了该菌的β-葡聚糖酶基因全长。结果表明:该基因全长1040bp,ORF为1003bp,编码334个氨基酸,计算分子质量为37.8kD,等电点为7.67。经Blast分析,该序列与热纤梭菌同源性最高(99%),而与基因库中嗜热梭菌的同源性为94%,该基因已被GenBank接受(AY225318)。用BamHⅠ和XhoⅠ双酶切目的片段和表达载体pET-30a(+)后相连接,构建重组表达载体pET-clo,并导入BL21细菌中表达。酶学特性表明:SDS-PAGE电泳在37kD左右有表达蛋白带,该工程菌最适酶活29.4U/mL,是出发菌的15倍,最适温度80℃,最适pH9。该工程菌可作为耐热性材料构建耐热性好、酶活高的杂合基因工程菌。     

大肠杆菌BL21(DE3)生产β-环状糊精转移酶发酵条件的优化

采用正交试验确定大肠杆菌BL21 (DE3)产β-环糊精转移酶的发酵条件.结果表明,生产β-环状糊精转移酶的最适条件为:接种量1％,100mL三角瓶装液量15mL,初始pH值为7.0,Ca2+浓度为1.25mmol/L,Mg2+浓度为2.50mmol/L,温度控制在37℃,转速控制为150r/min.当OD600达到1.4时,加入终浓度5.0g/L的α-乳糖,转速提高至170r/min,37℃诱导12h后过滤,β-CGTase酶活最高可达16.3μ/mL.     

营养因子对重组大肠杆菌产β-胡萝卜素的影响

研究了各种营养因子对重组大肠杆菌产β-胡萝卜素的影响,以葡萄糖10g/L和蔗糖10g/L为复合碳源,牛肉膏4g/L为氮源有利于菌体生长和β-胡萝卜素的表达,添加微量因子NaCl、Span-20和KH2PO4有利于β-胡萝卜素的表达,而对细胞生长作用不明显,最佳添加浓度分别为1.6、0.7和3g/L.     

碎囊毛霉产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的分离纯化及其酶学性质

基于碎囊毛霉M-28固态发酵方式,采用单因素试验对其所产β-1,3-1,4-葡聚糖酶进行提取纯化条件优化,并开展部分酶学性质研究。结果表明:用pH 5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液在200 r/min浸提固态发酵基质30 min,所得粗酶液经饱和度80%硫酸铵盐析、24 h透析浓缩、Sephadex G-100柱层析分离后,经紫外分光光度计检测,得到2个蛋白峰,酶活力测定发现有一个峰具有酶活性,收集该酶活组分并采用聚乙二醇高度吸附浓缩,再用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度检验,纯化酶蛋白呈单一谱带,分子质量约为17.2 kD,酶比活力达到225.02 U/mg,纯度较粗酶液提高了2.48倍。酶的最适反应温度为55℃、在40~50℃时相对稳定,其最适pH值为5.5、酶活力在pH 4.5~5.5条件下相对稳定。Fe3+和Al3+对该酶具有明显抑制作用,Fe2+对其有激活作用,其他金属离子影响不大。     

泡盛曲霉液体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的条件优化

从土壤样品中筛选得到一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的真菌,经鉴定为泡盛曲霉(Aspergillus awamori),命名为Aspergillus awamori CAU33。依次采用单因素试验和响应面分析法优化了其液体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的条件,得到该菌株产酶的最适条件为:玉米芯质量浓度55 g/L、大豆蛋白胨质量浓度25 g/L、曲拉通X-114质量浓度23 g/L、初始pH 4.5、培养温度35℃、培养时间6 d。在此条件下β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达到8 447 U/m L,为优化前的17.6倍。     

超表达葡萄糖脱氢酶促进大肠杆菌生长

通过PCR扩增了肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）和大肠杆菌（Escherichia coli）各自的葡萄糖脱氢酶基因KPgdh和ECgdh,构建了表达载体p ET-28a-KPgdh和p ET-28a-ECgdh,转化大肠杆菌E.coli BL21,获得了重组菌BL21（p ET-28a-KPgdh）和BL21（p ET-28a-ECgdh）。经IPTG诱导,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示重组菌实现了葡萄糖脱氢酶的高效表达,且葡萄糖脱氢酶活性分别是空质粒对照菌E.coli BL21（p ET-28a）的8.5倍和12倍。重组菌的生长速度快于空质粒对照菌E.coli BL21（p ET-28a）,并与原代菌E.coli BL21持平。如果扣除质粒复制造成的代谢负荷,过表达葡萄糖脱氢酶促进了大肠杆菌的生长。      

两步荧光法检测牛乳中大肠杆菌的研究

本文主要进行了两步荧光检测牛乳中大肠杆菌的研究,确定了两步荧光法的基本条件和过程。其过程为将大肠杆菌菌悬液在TB培养基中进行12h的预培养后,取出0.1ml菌液加入到1.5ml的离心管中,再加入0.2mg/mlMUG底物0.1ml和100μg/ml的多粘菌素B0.05ml培养45min,最后加入pH10.4的0.2mol/LGly-NaOH缓冲液1.75ml终止反应,使用荧光分光光度计测荧光密度。空白样为0.1mlmol/LUG底物加0.05ml100ug/ml的多粘菌素B,再加0.2mol/LpH10.4Gly-NaOH缓冲液1.75ml。