菊粉酶的研究及应用

许多菊科植物中含有丰富的菊粉 (菊糖 ) ,利用菊粉酶的作用可将菊粉转化为果糖、低聚果糖 ,在食品工业中具有重要应用价值和良好应用前景。文章就菊粉酶的来源、性质、应用及研究进展进行了简要综述     

菊粉化学和微生物菊粉内切酶研究进展

菊糖作为多聚果糖类碳水化合物,其物理化学性质已较早地得到研究,之后菊糖分子结构得到深入的研究。近年以开发菊粉系列产品作为功能性食品成分为目标,关于微生物菊粉内切酶酶学性质、基因结构、工程菌株构建与生产应用方面的研究进展迅速,如已经成功地构建2种高表达内切菊粉酶的基因工程酵母。本世纪菊粉生物技术将大力推动菊粉产业的发展。     

微生物产菊粉酶的研究进展

论述了目前国内外微生物产菊粉酶研究的现状，主要从菌种筛选，不同条件对产酶的影响，酶的纯化及酶活测定等方面进行综述。     

Aspergillus ficuum菊粉酶的分离纯化及其酶解菊粉制备低聚果糖

采用硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、DEAE-Cellulose离子交换色谱等分离纯化技术，从Aspergillus ficuum菌株混合酶系中分离得到4种菊粉酶组分，应用薄层层析法分离各组分水解菊粉的产物，发现其中3种组分主要含外切菊粉酶，一种主要含有内切菊粉酶。进一步对所得到的内切菊粉酶组分酶解菊粉制备低聚果糖进行了研究，研究了底物浓度、加酶量、反应温度和反应pH对低聚果糖制备的影响，确定其最适反应条件为：底物浓度50g／L、加酶量10U／g底物，反应温度45℃，反应PH6．0。在此条件下反应72h，菊粉酶解率达74％，低聚果糖得率可达50％以上，酶解产物以DP2～DP4为主。     

菊粉酶研究和应用

该文介绍菊粉酶来源、分类、性质、提取、纯化和应用研究进展。     

内切菊粉酶法生产低聚果糖研究进展

菊糖是自然界中广泛存在的碳水化合物,以此为原料生产功能性食品配料是食品发酵领域研究的热点之一,本论述了以菊糖为原料,利用内切菊粉酶生产低聚果糖的方法并将其与呋喃果糖苷酶法进行了比较。     

Aspergillus ficuum内切菊粉酶基因在大肠杆菌中表达

研究内切菊粉酶基因在大肠杆菌中表达,利用基因工程的原理和方法,将来源于Asper-gillus ficuum JNSP5-06的内切菊粉酶基因(endoI)克隆到pET-28a(+),并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达。重组菌经IPTG诱导后对表达产物进行酶活检测和酶水解产物分析。结果表明已成功构建表达载体pET28a-endoI,表达后的粗酶活为35 U/mL发酵液;重组酶水解菊粉的产物经TLC分析证实酶液具有内切菊粉酶活性,水解产物主要为低聚二糖、三糖和四糖。为其应用和工业化生产奠定基础。     

对菊粉酶产生菌B-3-3发酵条件、酶的分布及酶学特性的研究

经过对pH、摇瓶装量、底物浓度及碳源种类与酶合成之关系进行研究,发现B-3-3菌株在碱性条件,较大通气量,和较高的碳源浓度下产菊粉酶较高,可达21u/ml。当以蔗糖代替菊粉为碳源时,产酶更高。而其它所试糖类较小或没有诱导菊粉酶合成的作用。改进种子液的制作和种子液培养基的成份,大大缩短了酶合成的时间,并提高了酶的产量。 对B-3-3的菊粉酶在胞内外分布进行了研究,结果为胞内酶:胞外酶约为1∶2;pH和温度对酶的活性和稳定性影响较大,其最适pH为6.5,最适温度55℃。在pH6～8的范围内和55℃以下,酶较稳定。     

菊粉酶酶解菊芋提取液的试验

报道黑曲霉ＡＬ－１５４菊粉酶产生和酶解菊芋提取液的适宜条件：５％菊芋提取液,２％玉米浆、０．３％酵母膏的基本培养基,该酶活力达１４６．４ｕ／ｍｌ,是适培养条件为：ＰＨ４．５－５．０,３０℃,时间４８ｈ,酶解菊芋提取液的最适工艺条件为：ＰＨ５．０,６０℃,底物总糖浓度为１０－２０％,酶用量３．０ｕ／ｇ菊糖,酶解时间１０ｈ,底物降解率达９７．２％,酶解产物中果糖占总糖的８６．１％。     

固定菊粉酶酶解菊芋提取液制备果糖的研究

采用固定菊粉酶方法酶解菊芋提取液制备果糖溶液,并对固定化菊粉酶的反应条件进行了研究.制备的果糖溶液浓度可达到95%.     

黑曲霉固体发酵产菊粉酶的研究

利用黑曲霉固体发酵获得了菊粉酶的粗酶液,并采用单因素试验和正交试验相结合的方法对酶的发酵条件进行了研究。结果表明,菊粉酶的最适发酵条件：pH值为6．5,培养6d,装样量为20g,氮源为酵母膏,基质为麦麸,可达到内切酶56．31U／g（干重）,外切酶137．24U／g（干重）。     

黑曲霉产菊粉酶的条件及其酶学性质的研究

对黑曲霉SL-09在摇瓶条件下产菊粉酶的奈件及其酶学性质进行了研究。结果发现,接种量和装瓶量对产酶影响不大,而pH值影响较为显著,最佳产酶pH值为6．0;在对催化条件的研究中发现最佳反应温度、底物浓度和pH值分别为60℃、60g/L和6．0;锰离子对酶活有较强的激活作用,最适浓度为1．5×10mol／L;同时发现该酶存在着严重的产物抑制现象,当果糖浓度大于1％时,菊粉酶活力将大幅度下降。     

Enhanced production of extracellular inulinase by the yeast Kluyveromyces marxianus in xylose catabolic state

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薏苡功能活性及应用研究进展

薏苡是一种历史悠久的保健品和中成药,营养丰富且均衡,富含碳水化合物,蛋白质,脂肪,粗纤维,磷、钙、铁等微量元素,以及多种人体所需的必需氨基酸,且不饱和脂肪酸含量较高,有"世界禾本科植物之王"之称。现代药理学研究表明,薏苡中含有脂类、酚类、醇类、酸类、醛酮类、木脂素类、腺苷等70余种生物活性物质,具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、降血糖等生理活性,因此有加工成具有食用和药用价值保健产品的潜力,具有广阔的发展前景。本文综述了近年来国内外关于多酚、黄酮、多糖等多种薏苡生物活性物质在其功能活性及应用方面的研究进展,通过本文综述,以期推进薏苡高值化利用,促进薏苡深加工产业发展,进一步为功能食品开发和农产品深加工提供理论依据。     

Kinetics of inulinase production by solid-state fermentation in a packed-bed bioreactor

In this work the cell growth and inulinase production by Kluyveromyces marxianus NRRL Y-7571 were investigated in a packed-bed bioreactor. For this purpose, seven experimental runs were carried out in order to verify the influence of the inlet air temperature and volumetric air flow rate on the process dynamics. The results showed that the manipulated variables affected significantly the process performance. The best condition for enzyme production was an inlet air temperature and volumetric flow rate of 30 °C and 3 m³ h⁻¹, respectively, reaching an activity of around 463 U gds⁻¹. The results obtained here can be useful in the scale-up and optimisation of packed-bed bioreactors configuration for inulinase production.     

海藻酸钠包埋法固定青霉产菊粉酶的研究

利用海藻酸钠包埋法固定青霉(penicillium)产菊粉酶,研究了最佳固定化条件及固定化酶性质,为固定化菊粉酶应用于果糖工业生产提供理论依据。结果表明:海藻酸钠浓度为4%,氯化钙浓度为1%时,固定化酶活力最高且机械强度好;加酶量越少,固定化效率越高;固定化酶与游离酶的最适pH为4.5,但固定化酶在pH4到6.5范围内相对酶活要比游离酶酶活高;固定化酶与游离酶的最适温度均为55℃,在35℃到55℃范围内两者酶活变化不大,在55℃到75℃范围内固定化酶的温度适应性比游离酶的好;在重复利用方面,将固定化酶反复利用7次,酶活仍为原酶活的50.6%。由此说明,固定化酶成本低,利用率高,在工业生产方面具有利用价值。     

豆豉发酵中微生物及其功能研究进展

介绍了毛霉型豆豉、细菌型豆豉、根霉型豆豉和曲霉型豆豉在制曲及后发酵过程中主次要微生物的分布、所含酶系及成品中不同的风味物质,并分析了不同豆豉中的主次要发酵微生物群系与其之间的作用。     

Sucrose hydrolysis by gelatin-immobilized inulinase from Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus

The crude cell-free medium from a culture of Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus was immobilized in a gelatin-water support, with an immobilization yield of 82.60% for inulinase activity. The optimum pH for both free and immobilized inulinase was the same (3.5) and the optimum temperatures were 55 °C for the free and 60 °C for the immobilized enzyme. The Arrhenius plots were linear and activation energies were 56.20 (free enzyme) and 20.27 kJ/mol K (immobilized enzyme). The kinetic parameters were calculated by Lineweaver–Burk plots and the V_max and K_m were 37.60 IU/mg protein and 61.83 mM for the free inulinase and 31.45 IU/mg protein and 149.28 mM for the immobilized enzyme, respectively. The operational stability of the immobilized inulinase was studied in a continuous fixed-bed column reactor for 33 days, at the end of which the sucrose conversion was 58.12%.     

酱香型白酒大曲微生物研究进展

酱香型白酒是中国白酒的重要香型,具有“酱香突出,幽雅细腻,酒体醇厚,回味悠长,空杯留香持久”的风格特点,其所具有的独特风味越来越受到消费者的喜欢。大曲在白酒的发酵中有着重要作用,作为白酒的糖化发酵剂,大曲发酵过程中产生丰富的微生物和酶等物质,形成了酱香大曲特有的风味。该文系统综述了酱香型白酒大曲微生物的多样性分析、产香成分分析、酶活研究,以及大曲微生物在酱香型白酒生产中应用的最新研究进展,并对酱香型白酒酿酒微生物的未来的研究提出了思考与展望。     

菊粉酶的研究进展

菊粉酶是一类能水解β-2,1-D-果聚糖果糖苷键的水解酶,属于糖苷水解酶32家族。菊粉酶是菊芋生物炼制中的关键酶,它能将菊芋一步水解,获得高纯度的果糖浆,生产燃料乙醇、燃料丁醇、单细胞油脂、生物柴油、甘露醇和乳酸等其它工业产品,在食品、医药及生物能源等领域有着巨大的应用价值。该文介绍了菊粉的分子结构及来源,概述了菊粉酶的分类、来源、克隆表达、三维结构及应用,并对菊粉酶的未来发展方向进行了展望,旨在提高人们对菊粉酶的认识,推动菊芋生物炼制的研究。