木聚糖酶在食品中的应用及其发展趋势

木聚糖是半纤维素的一种重要组成成分,广泛存在于各种植物资源中。木聚糖酶是木聚糖的水解酶,它在食品、饲料、造纸等工业上有着非常广泛的应用。本研究就木聚糖酶在食品中的应用范围、作用特点及其机理进行了简要的阐述。     

微生物木聚糖酶的研究进展

木聚糖是植物半纤维素的主要成分,是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源.木聚糖的结构十分复杂,它的完全降解需要多种水解酶的参与而共同完成,其中β-1,4-内切木聚糖酶(EC 3.2.1.8)能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖,是木聚糖降解酶系中最关键的酶.木聚糖酶在纸浆、食品、饲料等行业上都有广泛的应用.文中综述了木聚糖酶的结构、分类、诱导和生产、应用等.     

乙酰木聚糖酯酶协同木聚糖酶降解木聚糖的研究

探讨了宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)乙酰木聚糖酯酶和第10、11家族木聚糖酶之间的协同作用。利用作者所在实验室构建保藏的3株工程酵母Pichia pastoris GS115/Auaxe、GS115/Auxyn11A和GS115/Auxyn10A进行甲醇诱导发酵,分别获得重组乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶。在木聚糖酶最适p H、40℃、料液质量体积比1 g∶60 m L、水解2 h的条件下分别研究了不同加酶量作用于小麦麸皮时生成的还原糖量。结果表明,乙酰木聚糖酯酶与第11家族木聚糖酶有更好的协同作用,并在添加量比(酶活力比)为5∶1时所测协同效果最好,还原糖生成量较木聚糖酶单独作用增加了46%。因此,在乙酰木聚糖酯酶的作用下,木聚糖上乙酰基的去除,对提高木聚糖酶对木聚糖的水解效率具有重要作用。     

多功能木聚糖水解酶的研究及其在食品领域的潜在应用

木聚糖是植物细胞壁中含量最丰富的异质多糖,具有合成高值化生物基产品的巨大潜力。在食品领域,木聚糖经高效酶解转化可产生低聚木糖、木糖醇、阿魏酸等功能性食品多糖。与多酶协同催化相比,兼具多种木聚糖水解酶活性的多功能酶具有生产成本低、催化效率高、酶解工艺简化等显著优势,具有广阔的应用前景。作者首先介绍了不同植物来源木聚糖的结构组成及主链与侧链降解酶系,进而系统综述了近年来多功能木聚糖水解酶在结构、功能及作用机理方面的研究进展及在食品领域中的应用潜力,最后展望了多功能木聚糖水解酶的研究方向,为多功能木聚糖水解酶的精准设计及产业化应用奠定基础。     

微生物木聚糖酶及其应用

木聚糖(Xylan)是植物半纤维素的主要成分,是一种复杂的多聚五碳糖。木聚糖酶(Xylanase,EC 3.2.1.8)以内切方式作用于木聚糖主链,产生不同链长的寡糖和少量的木糖,是木聚糖降解酶系中最为关键的酶。本文综述了微生物木聚糖酶系统、微生物木聚糖酶的分类及其来源分布、微生物木聚糖酶的特性、产生及在食品、造纸、饲料行业的应用。     

木聚糖酶及其应用研究进展

木聚糖酶是半纤维素的主要一种,它是由β-D-吡喃型木糖单元通过1-4糖苷相连的直链高聚物。分解木聚糖的最主要的酶为β-D-1,4内切木聚糖酶。近十年来,木聚糖酶在饲料、食品、制浆造纸工业中显示了广阔的应用前景。本文重点论述了木聚糖的结构、木聚糖酶的特性及其应用。     

木聚糖提取优化及对木聚糖酶活性的影响

以小米糠为试验原料,研究小米糠中木聚糖的提取工艺及对肠道木聚糖酶活力的影响。在单因素的基础上,采用正交试验优化小米糠木聚糖提取工艺,研究料液比、碱提温度、碱液浓度、碱提时间4个因素对提取木聚糖提取率的影响。并采用着色木聚糖标记法测定木聚糖酶活力,研究小米糠木聚糖对大鼠肠道粪便及消化道木聚糖酶活力的影响。结果表明,小米糠木聚糖的最佳提取工艺:料液比为1∶25(g/mL),碱处理温度为100℃,碱液浓度为10%,碱处理时间为2 h,在此条件下木聚糖提取率为21.71%。     

不同诱导物对Streptomyces olivaceovirdis E—86产高活性木聚糖酶的研究

研究了不同诱导物对StreptomycesolivaceovirdisE— 86产高活性木聚糖酶的影响。采用了 3种木聚糖 (桦木木聚糖、水不溶木聚糖和醇不溶木聚糖 )作为碳源进行发酵。在培养液中最适含量桦木木聚糖和水不溶木聚糖是 1 5 % ,醇不溶木聚糖 2 0 % ;产生的木聚糖酶酶活不同 ,水不溶木聚糖产酶酶活是桦木木聚糖的 3倍 ,是醇不溶木聚糖 4倍 ;发酵时间对酶活量和pH有很大影响     

以Bacillus pumlis.木聚糖酶水解玉米芯制备木寡糖

木聚糖酶对 Birch wood,Oat spelt和自制玉米芯木聚糖的水解结果表明,不同来源的木聚糖对木聚糖酶水解的影响非常明显,硬本属的 Birch wood的水解效果较好,自制玉米芯木聚糖的水解效果优于同属于禾本科的 Oat Spelt。自制玉米芯木聚糖的水解结果表明,可溶性木聚糖能够被木聚糖酶有效水解而不溶性木聚糖几乎不被水解,长链木聚糖比短链木聚糖更容易被木聚糖酶水解。采用HPLC对自制玉米芯木聚糖水解液的组成进行分析,结果表明,水解液中低聚木糖的主要成分为木二糖、木三糖和木四糖,占水解液中总糖的80％以上。     

不同性质的木聚糖底物定向酶解制备木低聚糖的研究

比较了在相同的条件下 ,含盐和不含盐的底物、含木素和不含木素的底物、聚合度和糖基比不同的底物在木聚糖酶的作用下 ,定向制备木低聚糖时的木低聚糖得率、木糖得率、总糖得率 ,阐明了氯化钠、木素的存在以及木聚糖支链、木聚糖聚合度的差异对实验结果的影响。从而为制定木聚糖和木低聚糖的最佳生产工艺提供理论依据。     

SIGNIFICANCE OF STAPHYLOCOAGULASE IN FOOD MICROBIOLOGY: A REVIEW

Staphylocoagulase is an important enzyme for the identification of Staphylococcus aureus. It is also commonly related to pathogenicity of the organism. This review discusses the history of staphylocoagulase, its importance in the identification of staphylococci, its relationship with other important enzymes of staphylococci, and its role in food microbiology and food safety. Chemical properties, synthesis, mechanism of enzymatic activities, factors influencing detection, methods of detection, possible occurrence of the enzyme in foods, and its heat stability are also reviewed.     

玉米淀粉合成焦磷酸化酶研究进展

玉米是重要的食用、饲用和工业原料,淀粉是玉米种子的主要组成部分,其生物合成和积累主要由ADPG焦磷酸化酶(ADP-Glc pyrophosphorylase,AGPase)、淀粉合成酶(starch synthase,SS)、淀粉分支酶(starch branching enzyme,SBE)及去分支酶(de-branching enzyme,DBE)等一系列的酶催化形成。ADPG焦磷酸化酶作为淀粉合成代谢途径中关键限速酶,在玉米淀粉合成过程起到重要作用。通过对其深入研究,在揭示玉米淀粉生物合成的分子机理,实现玉米淀粉合成的人工调控等方面有重要意义。就玉米AGPase的理化性质,调控特性,表达规律及在育种中的应用进行综述,对研究中存在问题及未来AGPase的研究方向提出见解。     

内源性氧化胁迫促进酿酒酵母合成谷胱甘肽的潜在机制分析

利用转录组学分析手段结合生理生化特性来研究酿酒酵母突变株高产谷胱甘肽的潜在机制。结果表明:突变株谷胱甘肽合成限速酶、抗氧化酶活力及其编码基因表达量、过氧化氢和还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)含量显著提高;丙酮酸激酶活力、丙酮酸、柠檬酸和琥珀酸含量显著降低;此外,三羧酸循环和磷酸戊糖途径的基因表达量分别显著下调和上调。因此,突变株可能在遭受内源性活性氧过氧化氢的胁迫下,通过调节谷胱甘肽合成限速酶活力加强了谷胱甘肽的合成,与抗氧化酶共同抵御氧化胁迫;丙酮酸激酶活力减弱降低了丙酮酸的合成,减少了三羧酸循环的通量,使得磷酸戊糖途径通量增加,从而提高了NADPH含量,为谷胱甘肽的合成提供了充足的还原力。     

复合酶技术在白酒发酵中的应用与展望

白酒的发酵是多种微生物的多菌多酶体系作用过程，曲的低酶活、纯酶的单一催化个性影响着白酒发酵技术进展，适应酿造环境的菌株选育、酶的合成，酶的复配是继承传统制曲、提高发酵技术的核心和关键。复合酶制剂的应用是白酒发酵技术发展的主要方向。     

黑曲霉诱导子促进青钱柳细胞合成三萜的氧化应激机制

本文旨在研究黑曲霉诱导子(Aspergillus niger elicitor,ANE)促进青钱柳细胞合成三萜类化合物的氧化应激机制。通过研究抗氧化应激相关酶活性的变化和相关基因的表达量,从氧化应激层面诠释ANE的诱导作用机制。结果表明,在ANE诱导后10 h时,青钱柳细胞的三萜合成量开始升高,至60 h时达到最高值,三萜含量达36.46 mg/g,为对照组的3.36倍。在ANE刺激之下,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammo-nialyase,PAL)、磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)五类酶的活性均显著升高(p<0.05),且先后出现了数个酶活力峰值。转录组测序结果表明,3个SOD、20个POD、1个CAT、3个PAL、3个PLC相关基因的表达量升高,其中3个POD、1个CAT、3个PAL相关基因的表达量显著上升,此外,细胞中三萜合成酶相关基因表达亦发生上调。由此可以推断,在ANE刺激下青钱柳细胞出现氧化应激,导致抗氧化酶相关基因表达量的升高,相应酶的活性因此上升,进而引起细胞发生防御性反应,最终促进了细胞内三萜的合成。本文从氧化应激层面探索ANE促进细胞合成三萜的作用机制,为植物细胞培养生产活性次级代谢产物提供了理论依据。     

Biosynthesis of nutraceutical iso-oligosaccharides by multiple forms of transferase produced by Aspergillus foetidus

Isomalto-oligosaccharide and isofructo-oligosaccharide production was attempted using enzymes produced by Aspergillus foetidus. Four fractions having transferase enzyme activity were obtained from the fermentation broth of Aspergillus foetidus by ammonium sulfate precipitation and DEAE-cellulose chromatography. The optimum temperature was 60 degrees C and pH stability in the range 4 to 6 for various fractions. The pH optima, heat sensitivity and kinetic parameters for the four fractions were however not the same. All four enzyme fractions could not utilize lactose and cellobiose to synthesize isooligosaccharide and showed different transferase activity for maltose and sucrose for synthesis of isooligosaccharides. The HPLC isooligosaccharide product analysis of these transferase enzymes reveal that the four forms of enzymes are distinct and produce oligosaccharides like panose, kestose and nystose or act as hydrolytic enzymes, depending on reaction conditions.     

微生物酶法合成低聚糖的问题与策略

主要讨论利用微生物酶法合成低聚糖所存在的相关问题及其策略,涉及酶法合成低聚糖的酶源、底物特异性、副反应以及工艺技术等,旨在促进相关研究以增加酶法合成低聚糖的品种、提高底物转化率和产品规格。     

Kinetic Characterization of Chimeric Cyclomaltodextrin Glucanotransferase from Genes of Two Alkalophilic Bacillus

The chimeric CGTase, which was constructed genetically with two β-CD forming type enzyme genes of different species of alkalophilic Bacillus, was characterized by comparing with the actions of parent enzymes. The final composition of CDs in the reaction digest from starch by the chimeric enzyme, especially in the yield of α-CD, was different from those by parent enzymes, and total yields of CDs by these enzymes were almost the same. The chimeric enzyme catalyzed the formation of β-CD as a major action from starch, the rapid synthesis of α-CD from other CDs and maltooligosaccharides and the slow degradation and interconversion of α-CD to others. From these results, the role of second and third segments in the enzyme molecules was discussed.     

Synergy between ruminal fibrolytic enzymes and enzymes from Trichoderma longibrachiatum

The mechanism by which enzyme additives improve feed digestion in ruminants is not fully understood. Direct hydrolysis of feed in the rumen is a potential mode of action, but the importance of this mode needs to be quantified because of the relatively low exogenous hydrolase activity added compared with the total activity present in the rumen. We examined the interactions between ruminal and exogenous enzymes on fiber degradation using a completely randomized experimental design, with an 11 (enzyme preparations and their combinations) x 5 (assay pH) arrangement of treatments. Ruminal enzymes were extracted from cattle receiving high fiber or high concentrate diets and exogenous enzymes were Trichoderma longibrachiatum preparations containing different proportions of xylanase and cellulase activities. Ruminal and exogenous enzyme preparations and their combinations were tested for the ability to degrade soluble cellulose, xylan, and corn silage over a range of pH from 4.5 to 6.5 at 39 degrees C. T. longibrachiatum enzymes acted synergistically with enzymes from mixed rumen microorganisms in degrading soluble cellulose, xylan, and corn silage. Hydrolysis increased by up to 35, 100, and 40% for soluble cellulose, xylan, and corn silage, respectively, and was most evident at a pH range between 5.0 and 6.0. The synergistic effect between ruminal and exogenous enzymes increases the hydrolytic potential within the rumen environment and is likely a significant mechanism by which enzyme additives improve feed digestion.     

过氧化物酶及其模拟物在食品分析中的应用研究进展

过氧化物酶是一类在自然界中广泛存在的天然生物酶, 可催化过氧化氢参与的各种氧化还原反应, 因此经常被用来检测食品中过氧化氢、葡萄糖、血浆中胆固醇等, 还可用于检测谷胱甘肽、半胱氨酸等大分子物质, 广泛应用于食品检测和加工领域。但由于天然过氧化物酶存在稳定性差、易受外界环境影响、在酸碱环境下易失活等缺点, 而模拟酶因其稳定性强、耐酸、耐碱等优势而成为天然酶的高效替代品, 可代替天然过氧化物酶高效率的完成许多催化反应。目前, 使用模拟酶代替天然过氧化物酶已成为研究热点, 已广泛应用于食品中有害残留物质的检测, 为保障食品安全、维护人体健康, 模拟酶的研究已成为一种趋势。本研究综述了常见的过氧化物模拟酶催化机理, 以及其在食品分析中的应用研究进展, 并对其应用前景和发展方向进行展望, 以期为今后模拟酶的合成提供新思路, 为保障食品安全提供新方法。