转糖基β-半乳糖苷酶生产含低聚半乳糖的低乳糖牛奶

研究利用具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶生产含低聚半乳糖的低乳糖牛奶。含低聚半乳糖的低乳糖牛奶既能解决乳糖不耐症问题，同时还在牛奶中增添了低聚半乳糖双歧因子。从Enterobacter sp．B5的无细胞抽提液中，利用硫酸铵沉淀制备具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶，作用鲜牛奶生成含低聚半乳糖的低乳糖牛奶。利用薄层层析、高压液相色谱技术和软件NIHImageJ1．36分析了反应产物中的糖组分（葡萄糖、半乳糖、乳糖和低聚糖（包括转移二糖和三糖））。结果显示酶作用后的鲜牛奶中大约70％的乳糖转化为葡萄糖和半乳糖，至少10％的乳糖通过转糖基反应生成低聚半乳糖。在酶浓度为3U／ml，50℃酶解4h的反应条件下，获得含低聚半乳糖的低乳糖牛奶的糖组成为0．59％低聚半乳糖（含0．37％转移二糖和0．22％三糖），1．33％乳糖，2．83％单糖。本研究利用软件NIHImageJ1．36定量分析样品糖组分的TLC结果，可以避免乳糖的同分异构体．转移二糖在高压液相色谱结果中因无法分离而造成的漏检。     

一株曲霉(Aspergillus sp.AF)β-半乳糖苷酶的转糖基活性研究

确定了 1株曲霉的 β 半乳糖苷酶产酶培养基的氮源为蛋白胨 1%、酵母膏 0 3 %、KNO3 0 2 % ,碳源为葡萄糖 1% ,培养条件为 3 0℃摇床培养 48h。碳源实验证明 ,β 半乳糖苷酶在该菌株中属组成型表达。研究了该菌株的 β 半乳糖苷酶转糖基反应体系中的pH、乳糖浓度、反应温度、反应时间对转糖基作用的影响 ,并利用薄层层析、高效液相层析技术分析了转糖基反应的产物。     

驼乳中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其酶学特性分析

分离筛选高产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳源微生物,为高效合成低聚半乳糖（galacto-oligosaccharides,GOS）提供新酶源。以添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷（X-Gal）的乳糖为碳源的乳酸细菌培养基（MRS）进行初级分离筛选,以产酶菌株粗酶液催化乳糖转糖基反应产物的薄层层析进行复筛,单因素优化最佳产酶条件和转糖基反应条件,硫酸铵分级沉淀纯化β-半乳糖苷酶并对其酶学特性进行初步分析。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌20?株,选择产酶水平较高、转糖基活性最强的产β-半乳糖苷酶菌株L6进行进一步研究。生理生化和分子生物学鉴定确定L6菌株为Lactobacillus kefiri。该菌株在2?g/100?mL乳糖、1?g/100?mL氮源（蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉）及初始pH?5.5的条件下,37?℃培养20?h,产酶水平最高可达（3.81±0.02）U/mL。L6菌株所产β-半乳糖苷酶催化反应的温度范围较宽,45～70?℃均能保持50%以上相对酶活力。以45?g/100?mL乳糖为底物,该酶在65?℃、pH?7.0条件下,反应4?h生成转移二糖的得率为13.51%（m/m,下同）,转移三糖为13.85%,转移三糖以上的GOS为4.15%。     

传统奶酪中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其合成低聚半乳糖条件

分离筛选产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳酸菌新菌株,为酶法高效合成低聚半乳糖（galacto-oligosaccharides,GOS）提供新的酶源。以乳糖为唯一碳源,碳酸钙溶钙圈和添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷（X-Gal）的MRS培养基筛选平板进行初筛,以产酶菌株粗酶液催化乳糖反应产物的薄层色谱（thin layer chromatography,TLC）分析复筛,从新疆伊犁地区牧民手工制作的奶酪样品中筛选产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳酸菌。结合其形态学、生理生化特征及16S rRNA序列同源性分析对产转糖基活性β-半乳糖苷酶菌株进行鉴定。单因素试验确定产酶条件和转糖基反应条件,TLC结合高效液相色谱分析转糖基反应产物各组分含量。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶的菌株6 株,其中Lactobacillus plantarum YLBGNL-S7所产β-半乳糖苷酶的转糖基活性最强。单因素试验结果表明,在温度50 ℃、pH 6.0、乳糖质量浓度300 mg/mL的条件下反应4 h,GOS得率可达质量分数43.40%,其中转移二糖和转移三糖质量分数分别为18.29%和12.95%。以上结果表明,L. plantarum YLBGNL-S7是一株产转糖基活性β-半乳糖苷酶的新菌株,在益生性GOS的合成领域具有应用前景。     

产β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选及酶法合成低聚半乳糖的GC-MS分析

从分离自13种中国传统发酵食品的148株乳酸菌中筛选产高转糖基活性β-半乳糖苷酶的菌株。实验采用X-Gal平板初筛、薄层层析(TLC)复筛、气相色谱(GC)定量的方法,得到一株产β-半乳糖苷酶转糖基活性最高的菌株,并以乳糖为单底物,利用该高转糖基活性β-半乳糖苷酶酶法合成低聚半乳糖(GOS),并采用GC-MS的方法对其各个组分进行鉴定。研究结果表明,菌株70810所产β-半乳糖苷酶转糖基活性最高,其合成GOS产率达到39.23%(m/m);该菌株为实验室已鉴定乳酸菌,为植物乳杆菌(HQ259238)(Lactobacillus plantarum);酶法合成的GOS产物鉴定为9种低聚二糖和3种低聚三糖,主要结构多为β(1→6)和β(1→3)糖苷键。菌株70810来源于泡菜,安全性好,所产β-半乳糖苷酶转糖基活性最高,且可不经纯化直接利用,在食品与乳品加工等方面将具有很好的应用前景。     

β-半乳糖苷酶催化乳糖合成低聚半乳糖

通过对环状芽孢杆菌B.circulans SK28.003的发酵获得β-半乳糖苷酶酶液,经过浓缩、盐析沉淀和低温冷冻干燥,制备酶粉。利用β-半乳糖苷酶的转糖苷功能催化乳糖合成低聚半乳糖(Galactooligosaccharides,GOS),采用单因素和正交试验优化,通过高效液相色谱法检测,以GOS产率为评价指标,确定最佳合成条件为:乳糖起始质量浓度为50 g/d L,加酶量为6 U/g,反应温度为60℃,p H 7.5。在此条件下反应12 h,GOS产率可达45.5%。     

基于β-半乳糖苷酶的低聚半乳糖制备研究进展

低聚半乳糖(GOS)是一种广泛存在于人类母乳中的天然功能性食品成分,通过β-半乳糖苷酶(β-gal)酶法生产是目前商业上最重要的GOS来源.β-gal是一类重要的糖苷水解酶,具有水解和转糖苷功能.由于β-gal来源和应用方式的复杂性,对应的GOS产物在结构和纯度上有很大差异,因此,以高产高纯度GOS为导向的β-gal研...     

β-半乳糖苷酶的应用研究进展

主要论述了用生物技术生产β－半乳糖苷酶以及此酶在生物技术各个方面的应用。报道了β－半乳糖苷酶在研究和应用上的一些新领域和新进展。     

米曲霉β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖的工艺研究

研究了反应时间、乳糖浓度、温度、加酶量、pH对低聚半乳糖合成的影响,结果表明,加酶量、乳糖浓度、反应温度的影响较大。通过正交实验确定的米曲霉β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖的最佳工艺条件为:pH6.0、温度55℃、乳糖浓度40%、加酶量40U/g、反应时间32h。在最佳工艺条件下,低聚半乳糖的合成率为32.4%。      

米曲霉β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖的工艺研究

研究了反应时间、乳糖浓度、温度、加酶量、pH对低聚半乳糖合成的影响,结果表明,加酶量、乳糖浓度、反应温度的影响较大。通过正交实验确定的米曲霉β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖的最佳工艺条件为:pH6.0、温度55℃、乳糖浓度40%、加酶量40U/g、反应时间32h。在最佳工艺条件下,低聚半乳糖的合成率为32.4%。     

耐热乳酸菌的筛选及其β-半乳糖苷酶性质分析

本研究从鸡粪样品中分离高产β-半乳糖苷酶的耐热乳酸菌,经16S r RNA序列鉴定,分离得到的6株菌株均为罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）。初步分析分离菌株所产β-半乳糖苷酶,其最适p H均为6.5。热稳定性实验发现,菌株MF1567产生的β-半乳糖苷酶在55℃温育1 h,仍保持51.2%的酶活力。分析菌株MF1567的β-半乳糖苷酶氨基酸序列和蛋白质结构,发现该菌株中β-半乳糖苷酶Lac Z存在22个氨基酸替代,其二级结构α-螺旋的比例较高（26.5%）。结果显示,蛋白质一级和二级结构的改变可能是该酶具有较好耐热性的原因。      

海藻酸钙固定化β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖

研究了强化海藻酸钙固定化β-半乳糖苷酶的方法以及固定化酶的性质,并用于制备低聚半乳糖。研究表明,用海藻酸钙包埋、戊二醛进行交联、对β-半乳糖苷酶进行固定,方法简便、酶的活力回收率高。所得固定化酶强度和活力高,对热、pH值耐受范围较游离酶宽,最佳反应温度和pH与游离酶相同,且贮存稳定性好。以乳糖为原料,用海藻酸钙固定化β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖,随着时间的延长,低聚半乳糖合成率呈抛物线变化。在温度55℃、pH6.0、乳糖浓度40%、反应时间为30h时,低聚半乳糖的合成率达最大值36.37%。     

以乳清为底物固定化β-半乳糖苷酶合成低聚半乳糖

以海藻酸钙凝胶包埋法固定化β-半乳糖苷酶,处理乳清制备低聚半乳糖(GOS).经单因素试验和响应面分析(RSA),优化结果当反应时间为2.0h,乳清溶液中乳糖含量为37.4%,温度为58.2℃,pH为5.0～6.0,加酶量为0.14%时,GOS得率最高,理论值为28.9%.50mL试验GOS得率为29.1%.1L的试验GOS得率为28.3%,试验结果与理论值无显著性差异.     

产β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选及其益生性研究

分析比较了实验室保存的13株乳酸菌β-半乳糖苷酶的活性,并对β-半乳糖苷酶活性较高的菌株进行耐受性、疏水性及凝乳效果的测定。结果表明,德氏乳杆菌保加利亚亚种ML12-2-2和嗜热链球菌KC4的β-半乳糖苷酶活性较高,对酸和胆盐耐受性较好,对碳氢化合物也表现出很好的疏水性,同时对脱脂乳具有较好的凝乳性能。这两株菌种具有作为益生菌用于乳品发酵的潜力。     

具有β-半乳糖苷酶转苷能力的菌株筛选及鉴定

以乳糖为惟一碳源,5-溴-4-氯-3-吲哚- β -D-半乳糖苷(X-gal)为显色剂,从土壤中筛选出10株产β- 半乳糖苷酶较高、生长较好的菌株.在30 ℃下发酵产酶,测定邻硝基苯- β- D-半乳糖苷(ONPG)水解能力.在50 mmol/L磷酸钾缓冲液(pH 7.0)中,加入400 g/L乳糖和200 g/L果糖,并分别添加10株菌所产β- 半乳糖苷酶, 至酶活为400 U/L,37 ℃下反应8 h,经高效液相色谱分析,编号为2-1样品中含有乳果糖.通过形态特征和16S rDNA 序列分析,鉴定菌株2-1为节杆菌属.     

β-半乳糖苷酶产生真菌的筛选及酶学性质研究

以乳糖为唯一碳源,从土壤中筛选出产β-半乳糖苷酶的37株真菌,从其中合成低聚半乳糖能力较强的Q5菌株提取胞内酶,进行酶学性质的研究,结果表明,该酶的最适pH为4.5,最适温度为55℃,在pH3-8、低于60℃时稳定;该酶被Fe2+、EDTA激活,受Pb2+、Zn2+抑制,其中被Pb2+完全抑制。     

多粘类芽孢杆菌适冷性新型β-半乳糖苷酶的重组表达和酶学性质

目的：本实验旨在挖掘一个适冷性新型β-半乳糖苷酶,为低温生产低乳糖乳制品或合成低聚半乳糖（Galactooligosaccharides,GOS）提供基础。方法：从多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）基因组中克隆一个β-半乳糖苷酶（PpBgal42A）基因,构建重组表达质粒pET-28a-PpBgal42A在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,经亲和层析纯化后研究重组β-半乳糖苷酶的酶学性质,利用高效液相色谱检测各糖分浓度,以GOS转化率为指标,评价PpBgal42A的转糖苷能力。结果：PpBgal42A与酸热脂环酸芽孢杆菌（Alicyclobacillus acidocaldarius）来源的糖苷水解酶42家族β-半乳糖苷酶同源性最高,为59.9%。纯化后,PpBgal42A的比活力为163.7 U/mg,分子量约为79 kDa。其最适p H和温度分别为pH7.5和35℃,在pH7.0～9.5范围内和4～35℃以下保持稳定,50℃时快速失活,35℃时的半衰期为1777 min。PpBgal42A利用350 g/L乳糖于30℃反应6 h后合成GOS的转化率为31...     

嗜热脂肪芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus）来源耐热β-半乳糖苷酶BgaB转糖苷催化活性改造

该研究以GH42家族嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)来源耐热β-半乳糖苷酶BgaB为研究对象,针对其转糖苷活性弱的问题,采用定点突变与化学修饰相结合的方法,对其预测亲核催化位点Glu303进行了功能研究与分子改造。所得突变体Ox-E303C与野生型酶相比,可将低聚半乳糖合成量由0%提高到11. 5%。研究结果表明对耐热β-半乳糖苷酶BgaB亲核催化位点进行半胱氨酸亚磺酸(—SOO-)替换,能够提高其转糖苷催化活性。该研究对GH42家族β-半乳糖苷酶转糖苷催化功能的分子改造具有广泛的参考价值。     

重组β-半乳糖苷酶的制备及转化条件优化

以前期构建的产Bacilluscirculansβ-半乳糖苷酶重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET-20b-lac为菌种,进行摇瓶发酵诱导培养,培养24 h胞外上清酶活达15 U/mL。利用制备的β-半乳糖苷酶粗酶液进行酶转化实验。优化了酶转化条件,考查了初始pH、反应温度、乳糖质量浓度、加酶量和反应时间等因素对低聚半乳糖产率的影响。确定最优转化条件为:初始pH 6.5、反应温度55℃,起始乳糖质量浓度为700 g/L,加酶量为8 U/mL。在此条件下反应16 h,低聚半乳糖转化率可达57%。     

产β-半乳糖苷酶的节杆菌诱变选育及培养基优化

酶法合成乳果糖需要使用同时具备水解和转苷活力的β-半乳糖苷酶为催化剂。采用物理诱变,培养基优化手段,以提高细菌产该类β-半乳糖苷酶的能力为目的,自然筛选获得的具有转苷能力的节杆菌Arthrobacter sp.,经紫外线照射处理,采用5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷（X-gal）为平板筛选显色剂,加之摇瓶发酵筛选,得到8株产酶水平明显提高的诱变株,其中Arthrobacter sp.M2酶活力较野生株提高了89%,传代5次酶活基本稳定。采用正交实验优化产酶培养基,结果表明:在乳糖浓度为10g/L,玉米浆浓度为22g/L,Fe3+浓度为1.5mmol/L时效果最佳,酶活水平进一步提高了113%。紫外诱变和培养基优化有效地提高了节杆菌产β-半乳糖苷酶的水平。