亚油酸异构酶研究进展

亚油酸异构酶可催化亚油酸异构化为共轭亚油酸.随着共轭亚油酸的应用日益广泛,人们对亚油酸异构酶的研究也日益深入.在查阅大量文献的基础上,对亚油酸异构酶国内外的研究情况进行了综述.     

保加利亚乳杆菌诱导产亚油酸异构酶条件研究

亚油酸异构酶可由保加利亚乳杆菌经诱导产生,可以将亚油酸(LA)转化为共轭亚油酸(CLA)。本实验对诱导保加利亚乳杆菌产亚油酸异构酶的条件进行研究,利用紫外和气质联用仪(GC-MS)检测所生成的CLA。结果表明：在培养基中添加1.5‰(V/V) LA 时所产酶的共轭亚油酸转化率最高;温度为36℃,培养36h 为较适的培养条件;单独添加0.1%(m/V)的乳糖或0.1%(m/V)的氯化钠有利于诱导产酶;在培养基中直接添加LA 的效果优于培养3至12h 后再进行添加。诱导所产酶可将LA 转化为CLA,且含有9c,11t-CLA 异构体。     

植物乳杆菌亚油酸异构酶的分离纯化及其性质研究

经硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析和凝胶过滤,由植物乳杆菌(LactobacillusplantarumL 2 9)分离纯化得到亚油酸异构酶,分子量为4 3ku。对其酶学性质进行研究,结果表明,温度37℃、pH 6 0时酶活性较高;Co2 + 、Fe2 + 可提高酶的活性,Cu2 + 、Zn2 + 则对酶活力有抑制作用;该酶作用于亚油酸的Km=2 5 3×10 -5mol/L ,Vmax=2 5 7×10 -8mol/ (min·mg)。     

嗜酸乳杆菌发酵法制备亚油酸异构酶的研究

以正交试验确定了嗜酸乳杆菌的最佳发酵条件，对其产生的亚油酸异构酶以硫酸铵分级沉淀和Sephadex G100层析进行了分离，并测定了酶活力。结果表明，嗜酸乳杆菌适宜发酵条件为：温度40℃，初始pH6．5，接种量1％，发酵时间24h；以上条件下产生的亚油酸异构酶经纯化后测得酶活为4358．6U。     

产亚油酸异构酶的乳酸菌的筛选

对16株乳酸菌产亚油酸异构酶（linoleate isomerase）的能力进行分析,紫外分光光度法和气相色谱法分析发酵液中的共轭亚油酸（CLA）,筛选出产亚油酸异构酶的乳酸菌,PCR扩增筛选出菌株的亚油酸异构酶基因,并对其进行序列分析。结果显示,通过紫外分光光度法检测16株乳酸菌中有9株菌可将亚油酸（LA）转化为共轭亚油酸（CLA）;气相检测6株乳酸菌的发酵液中存在cis-9,trans-11CLA和trans-10,cis-12CLA两种同分异构体（各占CLA总产量的50%）;成功扩增出鼠李糖乳杆菌与亚油酸异构酶密切相关的肌球蛋白交叉反应抗原（MCRA）基因片段。      

瘤胃中干酪乳杆菌的亚油酸异构酶基因的克隆与表达

以从黄牛瘤胃中分离到的一株具有将亚油酸转化为c9,t11-共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)Fx为出发菌株,提取其基因组DNA,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增得到1 700 bp大小的亚油酸异构酶(linoleic acid isomerase,LAI)基因片段,将该基因片段纯化后进行TA克隆,得到重组质粒p UCm-T-LAI,将重组质粒p UCm-T-LAI和表达质粒p ET-Dsb A同时进行双酶切,连接得到重组表达载体p ET-Dsb A-LAI,经PCR鉴定和酶切后,将重组表达载体转化到大肠杆菌BL21中,得到具有LAI活性的重组菌株,能将亚油酸转化为c9,t11-CLA,表明从Lactobacillus casei Fx成功克隆LAI,该研究将有助于深入了解不同瘤胃细菌特异性合成不同CLA异构体的LAI基因差异。     

痤疮丙酸杆菌亚油酸异构酶在毕赤酵母中的异源表达 及其静息细胞催化合成共轭亚油酸

来源于痤疮丙酸杆菌（Propionibacterium acnes）的亚油酸异构酶（PAI）是一种能够通过单酶催化,生成共轭亚油酸（t10,c12-CLA）的亚油酸异构酶。为实现PAI的高效表达,以pPink为表达载体,毕赤酵母（PichiaPinkTM Strain2）为宿主菌,构建毕赤酵母重组菌株（Pichia-pPink-His-opai）,实现了PAI在毕赤酵母中的异源表达。对毕赤酵母重组菌进行初步筛选获得蛋白表达量最高的转化子,通过单因素实验优化毕赤酵母重组菌的诱导条件。毕赤酵母重组菌最佳诱导条件为：诱导时间24 h,诱导剂甲醇体积分数2%。在最佳诱导条件下,将毕赤酵母重组菌制成静息细胞催化剂催化合成t10,c12-CLA。在28 ℃、200 r/min、亚油酸质量浓度4 g/L、反应时间6 h条件下,t10,c12-CLA产量为2.12 g/L,转化率可达53%。     

固定化亚油酸异构酶制备及其性质

以海藻酸钠、壳聚糖为载体,分别采用直接包埋、交联-包埋法制备固定化亚油酸异构酶;研究酶的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明：以海藻酸钠为载体,采用交联-包埋法以戊二醛为交联剂时固定化效果较好;最佳固定化条件为：海藻酸钠质量浓度为3g/100mL,戊二醛质量浓度为0.3g/100mL,CaCl2质量浓度为2g/100mL;固定化酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.0;与游离酶相比,固定化酶的热稳定性显著提高,温度在20～60℃之间较稳定,pH值在2～8之间表现出较好的酸碱耐受性;固定化亚油酸异构酶的Km为0.36mg/mL。连续操作6次固定化相对酶活力仍保持70.6%,与游离酶相比,固定化亚油酸异构酶催化效率约提高了50%。     

植物乳杆菌ZS2058中亚油酸异构酶的定位研究

植物乳杆菌ZS2058是本实验室从泡菜中筛选到的一株具有亚油酸异构酶活性的乳酸菌。本文对植物乳杆菌ZS2058中亚油酸异构酶的部分粗酶性质进行了考察,建立了初酶活性检测方法,在此基础上对此亚油酸异构酶在细胞中的定位进行了研究,这将为后续分离纯化此亚油酸异构酶提供理论依据与指导。考察的结果是超声波破碎获得亚油酸异构酶初酶液的最佳条件为破碎功率400W,破碎时间7.5min（破碎5s,间歇9s）。初酶活性测定时的最适亚油酸底物浓度为0.08mg/mL;EGTA等金属螯合剂及Ca2+对亚油酸异构酶活性的影响均不显著;粗酶液经超高速离心分级沉淀和加入去垢剂Triton X-100提取的实验结果表明,该亚油酸异构酶为细胞膜结合酶。      

优化乳杆菌高产共轭亚油酸的研究进展

共轭亚油酸(CLA)是亚油酸(LA)的一组位置和空间异构体的总称,其中具有生理活性的异构体是c9,t11-CLA和t10,c12-CLA,它们具有丰富的营养价值和医药价值。在乳球菌属和链球菌属等乳酸菌、丙酸杆菌、瘤胃细菌以及其它菌属中,分离纯化得到的亚油酸异构酶,可催化LA异构化为CLA,利用酶法合成CLA可以有效弥补传统化学合成法的缺陷。本文概述了近年来国内外利用紫外、微波、等离子体诱变、离子注入等物理或化学方法诱变、改造亚油酸异构酶,优化产酶条件和酶学特性,还阐述利用定点突变、基因敲除等基因工程方法,对生产菌株进行改造和培养条件优化,提高CLA产量的相关研究,为进一步筛选出高产共轭亚油酸菌株和CLA的产业化应用提供理论依据。     

响应面法优化重组亚油酸异构酶产酶条件

共轭亚油酸(CLA)广泛存在于多种食物中,具有减肥、抗癌、抗动脉粥状硬化和抗糖尿病等诸多生理活性。为了获得活性CLA高产,本文将突变的亚油酸异构酶克隆到大肠杆菌中表达,单因素试验确定最优产酶条件为发酵时间18 h、IPTG诱导浓度0.2mmol/L、20%装液、培养基初始p H7、诱导前菌体生物量OD_(600)=0.4、LA浓度0.5mg/m L、离子浓度0.02%;在此基础上采用响应曲面法优化重组大肠杆菌培养条件提高生产亚油酸异构酶的能力,根据响应面法实验结果分析显示,发酵时间、诱导前生物量和LA浓度对重组亚油酸异构酶的表达有显著影响且均为正效应。三个影响因素最佳组合为发酵时间19.5h、诱导前生物量OD600=0.47和LA浓度0.57 mg/mL,此时预测亚油酸异构酶催化LA转化为CLA最大量为143.33μg/m L。验证显示,发酵CLA的产量为141.75±0.14μg/m L,与预测产量相符;通过优化设计,提高了107.5%。     

乳酸菌产共轭亚油酸研究现状

共轭亚油酸(conjugated linoleic acid, CLA)是十八碳二烯酸的异构体。通过食物摄入的CLA不能达到每日推荐摄入量,而CLA又具有减肥、抗癌、抗Ⅱ型糖尿病等多种生理功能,故CLA逐渐成为研究热点。与化学合成CLA相比,微生物合成CLA更具有优势。乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)具有安全性和益生功能,利用乳酸菌合成CLA是一个理想的途径。目前已发现多种产CLA乳酸菌,人们使用乳酸菌发酵油酸、牛乳、植物油合成CLA,并取得了良好的效果。亚油酸异构酶(linoleate isomerase, LAI)对乳酸菌合成CLA起重要作用,但其对乳酸菌合成CLA的作用机理还不明确。一些学者对乳酸菌合成CLA的中间产物进行了研究,发现乳酸菌合成CLA有多种中间产物。乳酸菌合成CLA的代谢机制目前尚不清楚。乳酸菌合成CLA对食品工业有重要意义,也为功能性食品的开发提供了新机遇。本文主要对CLA的生理功能、产CLA乳酸菌、乳酸菌合成CLA的底物、乳酸菌合成CLA的途径进行了概述。     

保加利亚乳杆菌中的亚油酸异构酶的研究

对保加利亚乳杆菌中的亚油酸异构酶的提取和性质进行了研究.利用超声波对乳酸杆菌细胞进行破碎,以提取细胞中的亚油酸异构酶,并就超声波破碎条件对亚油酸异构酶释放的影响进行了研究.通过单因素试验和正交试验得出保加利亚乳杆菌的最佳超声破碎条件为：间歇破碎次数80次（每次破碎3s,中间间隔4s）,破碎菌液体积60mL,菌悬液浓度15g/50mL,破碎时的抽提缓冲液最佳pH值4.8,NaCl浓度0.3mol/L.保加利亚乳杆菌亚油酸异构酶的粗酶液经硫酸铵盐析、超滤、凝胶过滤层析等步骤进行分离纯化后,酶的纯化倍数为23.00.经SDS-PAGE后只显示一条谱带,分子量约为33000D.对保加利亚乳杆菌亚油酸异构酶的部分酶学性质也进行了研究,结果表明：能专一性地将亚油酸转化为共轭亚油酸,转化产物中活性异构体的比例达到93.626%.     

His-tag对亚油酸异构酶在大肠杆菌中可溶性表达的影响

为了研究6×His-tag对来源于痤疮丙酸杆菌的亚油酸异构酶（PAI）可溶性重组表达的影响,我们构建了三种大肠杆菌重组菌株,表达了三种重组PAI:C端带有His-tag亲和标签、N端带有His-tag亲和标签和不加His-tag亲和标签。通过SDS-PAGE和Westernblot分析重组蛋白表达情况,并利用气相色谱检测酶活。实验结果表明:在相似的诱导表达条件及生长状态下,三种大肠杆菌重组菌株均成功表达了具有亚油酸异构酶活性的重组蛋白质,三种重组PAI的表达总量相当,6×His-tag的融合表达促进了PAI蛋白质包涵体的形成,而C端6×His-tag带来的影响最大。      

德氏乳杆菌亚油酸异构酶提取条件的研究

对德氏乳杆菌中亚油酸异构酶的提取条件进行了研究,并对其粗酶液的性质进行了检测,为下一步的分离纯化工作提供依据。通过实验,确定了超声波破碎产亚油酸异构酶菌体的条件:间歇破碎,每次破碎时间20s,间歇5s,破碎20次。当缓冲液pH值为6.0,菌体质量浓度为0.50g/mL时,以粗酶液的酶活力为指标,确定反应的最佳条件:反应温度为40℃;反应时间为150min;粗酶液与底物比例为1:2。     

嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶活力测定的研究

亚油酸异构酶能催化亚油酸转化为具有生理活性的共轭亚油酸。有关该酶活力的测定方法在国内外不同的文献中差别较大,尚没有统一的方法。本文对嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶活力的测定方法进行了研究,以期为该酶分离纯化过程中酶活力的测定提供参考。通过单因素试验和正交试验,确定了该酶的最佳酶反应条件为:粗酶液添加量0.10ml,亚油酸0.70ml,Tween-802.00ml,反应温度37℃,反应时间3h。     

共轭亚油酸生物合成的研究

共轭亚油酸是80年代末才被发现的一种具有多种生理功能的天然不饱和脂肪酸，具有抗癌、抗动脉粥样硬化、减肥、促进生长、缓和免疫反应副作用等许多重要生理功能，在医药、食品、保健品、化妆品等中具有广阔的应用前景。目前，工业化生产共轭亚油酸的方法是碱并构化法，但共轭亚油酸的生物合成法是未来的发展趋势。本文对近年来共轭亚油酸生物合成方面的研究进展进行了综述。     

嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶的基因表达调控机制分析

对嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶基因的启动子区进行了定位,证明该基因为单顺反子结构。分析该酶的代谢途径证明亚油酸异构酶单独处于一条分支途径,无其他的酶与之协同作用。分析四种乳酸菌亚油酸异构酶基因的上游调控区,发现了12个保守位点,可能在亚油酸诱导基因表达调控中起重要作用。确定该蛋白N端无信号肽存在,但在N端25(27)～42位存在跨膜区,取向略微倾向于由外向内。证明嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶的密码子偏好性与大肠杆菌的存在一定差异,可能影响亚油酸异构酶基因的表达,并提出了改造方案。     

超临界CO2体系中固定化亚油酸异构酶催化合成共轭亚油酸

以固定化亚油酸异构酶和亚油酸(LA)为原料,在考察超临界CO2(SC-CO2)处理对酶稳定性影响的基础上,采用单因素试验和响应面法研究SC-CO2中LA质量浓度、反应温度、压力、反应时间对共轭亚油酸(CLA)合成的影响。结果表明:固定化亚油酸异构酶在SC-CO2压力小于30MPa,处理温度低于40℃,处理时间小于2 h时,相对酶活较高,具有较好的稳定性;响应面法优化CLA合成条件为LA质量浓度0.05 g/mL,反应温度36℃,压力30 MPa,反应时间1.5 h;在此条件下,CLA的含量为60.58 mg/g;固定化亚油酸异构酶重复使用3次,CLA保持较高的含量。     

嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶的分离纯化研究

本实验对嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶的分离纯化进行了研究。嗜酸乳杆菌的粗酶液经40%～80%饱和度的硫酸铵盐析、透析、SephadexG-100凝胶过滤层析等步骤进行分离纯化后,酶的纯化倍数达到3.10,比活力为475.75U/(mg蛋白质);纯化后的亚油酸异构酶在SDS-PAGE电泳中只呈现一条带,并测得分子量约为46.6kDa。