固定化β-甘露聚糖酶制备甘露低聚糖的研究

研究用固定化β-甘露聚糖酶水解魔芋精粉制备甘露低聚糖的工艺.试验结果表明反应时间、魔芋精粉浓度、温度及加酶量对甘露低聚糖的制备有一定影响,其中魔芋精粉浓度和加酶量影响较大,反应温度影响较小.通过正交试验优化出的固定化β-甘露聚糖酶制备甘露低聚糖的最佳工艺条件为:魔芋精粉浓度2%;加酶量为6400U;反应温度70℃;反应时间17 h.在此条件下甘露低聚糖的得率为30.8%.     

不同聚合度甘露聚糖对甘露聚糖酶生物合成影响的研究

为了研究不同聚合度甘露聚糖对甘露聚糖酶生物合成的影响,进行了不同碳源对甘露聚糖酶生物合成的影响、魔芋甘露聚糖对菌株生长和产酶的影响、不同聚合度的甘露聚糖对甘露聚糖酶的诱导和以低聚合度的甘露聚糖为诱导物生产甘露聚糖酶的研究。结果显示：一株产甘露聚糖酶的菌种产酶存在着代谢终产物阻遏效应,合适的产酶魔芋粉浓度为12g／L,聚合度较小的甘露聚糖诱导的产酶量较大,在发酵培养基中添加低聚合度的魔芋水解物对甘露聚糖酶的生物合成有较大的促进作用,发酵34h酶活可达1831U／mL。     

产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

将产黄青霉（Penicillium chrysogenum）来源的β-甘露聚糖酶（PcMan26A）在毕赤酵母中高效表达,经高密度发酵,发酵液酶活力达25 200 U/mL。该酶属于GH26家族,与黑曲霉（Aspergillus niger）CBS 513.88来源的β-甘露聚糖酶同源性最高（67.8%）,是一个新型β-甘露聚糖酶。PcMan26A的最适催化条件为pH 6.0和50?℃,在pH?4.0～8.0和45?℃下具有良好的稳定性。该酶对魔芋粉具有最高的比活力,为3?581.0?U/mg。进一步利用该酶水解魔芋粉得到魔芋甘露寡糖,产品得率为86.2%;经分析,其主要组分为聚合度大于4的甘露寡糖。该β-甘露聚糖酶适用于生产魔芋甘露寡糖,为魔芋甘露寡糖的酶法生产提供了更多的选择。     

新型β-甘露聚糖酶制备葡甘寡糖工艺优化

为探索能应用于葡甘寡糖制备的新型β-甘露聚糖酶,利用半纤维素降解高效菌株Bacillus subtilis BE-91高产的β-甘露聚糖酶水解魔芋胶(纯度95%)。在单因素试验的基础上,采用四因素三水平的正交试验优化魔芋胶酶解工艺条件,薄层层析法定性分析酶解产物。结果表明:正交试验的最佳酶解工艺组合为魔芋胶质量浓度0.33 g/100 m L、加酶量6 U/g、酶解时间1 h、酶解温度60℃,在该条件下魔芋胶水解率为35.96%;β-甘露聚糖酶水解魔芋胶产物为二糖以上的寡糖,且主要介于二糖与六糖之间。该新型β-甘露聚糖酶用于葡甘寡糖制备,其工艺具有加酶量少、酶解时间短、产品纯度高等优势,在功能性食品制备方面具有广阔的应用前景。     

产β-甘露聚糖酶的海洋微生物的筛选

以含有2%的NaCl培养基,从海泥、海水样品中用魔芋精粉为碳源,富集和分离产β-甘露聚糖酶的菌株,再经过平板水解圈初筛和发酵复筛得到稳定高产β-甘露聚糖酶的菌株L1。L1菌株的最佳生长条件包括:种龄12h、温度30℃,摇瓶装液量为100mL(250mL三角瓶),接种量为2%,摇床转速为160r/min,培养时间24h,β-甘露聚糖酶活力达到34.31U/mL。     

碳源对地衣芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的影响

以一株分离自亚麻温水沤麻液的β-甘露聚糖酶高产菌株地衣芽孢杆菌HDYM-04为供试菌株,在摇瓶水平对碳源种类进行筛选及优化。结果显示:魔芋粉为最佳碳源,适宜的使用量为1%;葡萄糖次之,其最佳使用量为0.5%;以面粉为碳源,酶活力很低。当以魔芋粉为底物时,其最佳产酶时间为24 h,β-甘露聚糖酶最高酶活力值为(695.84±23.42)U/m L,表明魔芋粉具有良好的诱导产酶作用。此外,正交试验确定混合碳源发酵最佳组合为:0.5%葡萄糖和1%魔芋粉,其最高酶活力可达(789.07±12.34)U/m L,较未优化且仅加入1%魔芋粉时提高13.35%。该研究优化了地衣芽孢杆菌HDYM-04在摇瓶水平生产β-甘露聚糖酶的发酵条件,提高了β-甘露聚糖酶产量,为菌株HDYM-04的进一步研究及工业化应用提供了理论基础。     

利用复合酶制备低聚甘露糖

为了探寻利用复合酶制备低聚甘露糖的最佳工艺,基于β-甘露聚糖酶和β-1,4-内切葡聚糖酶对魔芋精粉的水解具有协同作用的原理,以耐高温的重组β-甘露聚糖酶(re Au Man5AN3C3)为主,辅以不同活性单位的高催化活性的重组β-1,4-内切葡聚糖酶(re Au Cel12A)对魔芋精粉进行水解。通过研究不同酶的添加比例、酶解p H值、酶解时间、酶解温度和底物浓度等因素,获得复合酶最佳的复配比例及酶解工艺条件。同时研究了保护剂对复合酶稳定性的影响。研究结果表明:复合酶解魔芋精粉制备低聚甘露糖的最佳工艺条件为:用去离子水配制的30 g/L魔芋胶溶液,re Au Man5AN3C3和re Au Cel12A配比为1∶1.5(前者为60 U/g魔芋精粉),水解温度为60℃,水解时间为6 h,在此条件下魔芋精粉的水解率可达65%。薄层层析分析结果显示魔芋精粉经酶水解后产物主要是二糖以上的寡糖,且主要介于二糖与六糖之间,无单糖的产生。在有保护剂存在的情况下,复合酶在室温下存放2个月其残余酶活均能超过85%。     

耐高温β-甘露聚糖酶基因的高效表达与水解魔芋精粉条件的优化

β-1,4-D-甘露聚糖酶(EC3.2.1.78)能够随机催化水解甘露聚糖和葡甘露聚糖等中的β-1,4-甘露聚糖苷键。魔芋(Amorphophallus konjac)精粉是葡甘露聚糖类物质,以之为原粉在甘露聚糖酶的作用下可制作益生元类低聚甘露糖。采用串联多拷贝表达盒的方式提高耐高温甘露聚糖酶的表达量,获得具有高产特性的菌株;探究甘露聚糖酶的酶学性质以及水解魔芋精粉制作低聚甘露糖的最适条件,为甘露聚糖酶的产业化及低聚甘露糖的酶法制备奠定基础。结果表明:该酶的最适温度为70℃,最适p H5.0;所获得的多拷贝菌株在14 L发酵罐下酶活可达10810 U/m L;在最适反应条件下,该酶可高效地将魔芋精粉水解为低聚甘露糖。     

固定化-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备葡甘露低聚糖工艺研究

以魔芋精粉为原料,通过研究固定化β-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备葡甘露低聚糖工艺条件。结果表明,反应时间、魔芋精粉浓度、反应温度、加酶量及pH等对葡甘露低聚糖的制备都有不同程度的影响,其中魔芋精粉浓度和反应时间影响较大,加酶量和pH影响较小。通过正交实验优化得出的固定化酶水解魔芋精粉制备葡甘露低聚糖的最佳工艺条件为:底物浓度为1.5%、加酶量为80×10~3 U/g、反应时间为6 h、反应温度为75℃,pH值为3.5。葡甘露低聚糖的得率为29.5%。     

生物合成甘露聚糖酶中氮源作用的研究

为了研究不同氮源及氨基酸对微生物合成碱性甘露聚糖酶的影响,分别进行了不同氮源对碱性β-甘露聚糖酶合成的影响、酵母氮基作为唯一氮源对碱性β-甘露聚糖酶合成的影响、在合成培养基中添加不同的氨基酸对微生物产酶的影响、几种氨基酸作为唯一氮源对微生物产酶的影响、在粗酶液中添加氨基酸对酶活的影响和几种氨基酸复配对碱性β-甘露聚糖酶...     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为获得产β-甘露聚糖酶菌株,取常年种植魔芋的土壤,通过富集培养与筛选鉴定获得目标菌株,并对其产酶条件进行优化。结果表明,分离到6株可以降解魔芋粉的菌株,其中菌株HKS018产生的降解圈最明显,且酶活最高。对菌株HKS018的16S rDNA基因序列和gyrB基因序列进行扩增,通过序列比对及构建系统发育树,结合形态特征、生理生化特征鉴定菌株HKS018为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其最优发酵条件为：发酵温度30 ℃、发酵时间48 h、初始pH值为7.0、接种量1.0%、装液量50 mL/250 mL、转速180 r/min。在此优化条件下,β-甘露聚糖酶酶活为68.28 U/mL,比优化前酶活力提高了5.29倍。     

酶法制备魔芋甘露寡糖和产物分析

利用β-甘露聚糖酶水解20％魔芋粗粉制备魔芋甘露寡糖并对其产物进行成分分析.在工艺研究中对反应的pH值、温度、酶添加量、时间等进行单因素试验,确定最佳工艺条件为酶添加量为250IU/g,pH值6.5,45℃条件下,酶解50min,寡糖得率为35％.魔芋甘露寡糖的粗产物经硅胶薄层层析(TLC)分离表明,三糖、四糖含量较大.     

含魔芋胶/魔芋葡甘露低聚糖悬浮饮料的制备

以β-甘露聚糖酶酶解的魔芋葡甘露低聚糖和未酶解的魔芋胶为主要原料,添加速溶红茶粉,制备红茶风味的魔芋悬浮饮料。在单因素实验的基础上,采用正交实验对魔芋胶酶解工艺条件进行优化。结果表明,酶解葡甘露低聚糖最佳工艺条件为:魔芋胶浓度25%(w/w)、β-甘露聚糖酶酶添加量150U/g、pH5.5、45℃,酶解600s,魔芋胶水解率为50.4%,酶降解的魔芋葡甘露低聚糖粘度为14.3mPa·s。以魔芋胶和魔芋葡甘露低聚糖制备的无糖悬浮饮料优化配方为:木糖醇10%,柠檬酸0.15%,琼脂0.1%,CMC0.1%,酶解物魔芋葡甘露低聚糖0.9%,魔芋胶0.3%,速溶红茶粉0.15%。     

热稳定性高β-甘露聚糖酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

为开发耐高温、热稳定性高的β-甘露聚糖酶,以魔芋胶为唯一碳源,采用透明圈法,从土壤中筛选产β-甘露聚糖酶的菌株;通过16S rDNA序列及分子发育树分析对菌株进行鉴定;采用DNS法测定β-甘露聚糖酶活性并对酶学性质进行研究。结果表明,该菌能够水解魔芋胶,水解圈D/d比值平均为1.67;鉴定该菌为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)KD-1;该菌所产β-甘露聚糖酶最适pH6.0,最适反应温度60℃;在pH5.0~9.0和60~80℃,酶的稳定性良好,60、70和80℃酶的半衰期(T1/2)分别为5.5、4.3和4.2 h;10 mmol/L的Cu2+和Mg2+明显促进β-甘露聚糖酶活性,而Mn2+明显抑制酶活性。本研究筛选到一株地衣芽孢杆菌KD-1,其所产β-甘露聚糖酶,高温下(如80℃)热稳定性高于目前报道的β-甘露聚糖酶。     

碳源对烟曲霉WHSW-01产壳聚糖酶的诱导条件优化

为提高烟曲霉WHSW-01产壳聚糖酶的能力,首先确定了该菌产壳聚糖酶受碳源的诱导作用。通过在以壳聚糖为基础碳源的培养基中添加不同碳源,考察该菌细胞生长及产酶的情况,确定了壳聚糖水解液对烟曲霉WHSW-01产壳聚糖酶具有最好的诱导作用。通过考察壳聚糖水解液添加量及添加时间对烟曲霉WHSW-01产壳聚糖酶的影响,探讨了壳聚糖水解液对烟曲霉WHSW-01产壳聚糖酶的最佳诱导条件:发酵12 h后添加发酵液总体积40%的壳聚糖水解液对烟曲霉产壳聚糖酶进行诱导,有利于壳聚糖酶的产生,在此条件下烟曲霉发酵产酶高峰期壳聚糖酶酶活为6.78 U/m L。     

耐热β-葡聚糖酶产生菌AS35产酶条件的研究

本试验对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)AS35产β-葡聚糖酶的发酵条件进行优化研究。单因素实验结果表明:该菌产β-葡聚糖酶的最佳碳源为麦糟粉,添加量为3.0%(w/v),最佳麦糟粉颗粒直径为0.5mm左右;最佳氮源为蛋白胨,添加量为0.8%(w/v);最佳培养基初始pH为7.0;最佳摇瓶装液量为50mL/250mL三角瓶;最佳发酵温度为36℃。在上述优化条件下,以接种量10%(v/v)接种菌龄18h的种子于发酵培养基中,200r/min摇床培养60h,β-葡聚糖酶酶活达到32.5U/mL。同时,耐热性实验表明,该酶最适反应温度为65℃。     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选及魔芋低聚糖制备工艺的研究

以魔芋粉为唯一碳源,从种植魔芋土壤中定向筛选一株高产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,进行形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析鉴定,并研究了该β-甘露聚糖酶水解魔芋胶制备魔芋低聚糖的工艺。结果表明,筛选出一株高产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,编号为G1,被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。确定魔芋低聚糖制备的酶解条件为酶添加量50 U/g魔芋葡甘聚糖（KGM）,酶解pH值 6.5,酶解温度55 ℃;当KGM质量浓度为10 g/L,酶解时间2 h时,还原糖转化率为51.6%;当KGM质量浓度为30 g/L,酶解时间4 h时,还原糖转化率仍可达到46.9%,表明该酶具有较高的催化效率。利用薄层层析（TLC）定性分析酶解产物主要为三糖及三糖以上的低聚糖。该研究为实现酶法制备魔芋低聚糖的工业化生产奠定了基础。     

拟青霉WPG-1的鉴定及固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶条件的优化

从土壤中筛选出一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的耐热真菌WPG-1,经过鉴定为拟青霉属(Paecilomyces sp.)。通过单因素试验优化拟青霉WPG-1固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件。结果表明,该菌株产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最佳条件是:以燕麦粉为碳源,蛋白胨为氮源(氮素含量0.2%),初始水分含量70%,初始p H为自然,培养温度45℃为最佳产酶条件。在优化后的条件下培养5 d产β-1,3-1,4-葡聚糖酶水平高达1 324.49 U/g干基碳源。     

高产β-甘露聚糖酶菌株的分离鉴定及酶学性质研究

通过初筛和复筛从魔芋种植基地土壤样品中分离筛选高产β-甘露聚糖酶菌株。通过形态学观察、生理生化试验及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并对其产β-甘露聚糖酶酶学性质进行研究。结果表明,筛选出一株高产β-甘露聚糖酶的菌株,编号为HTGC-10,被鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。菌株HTGC-10在30 ℃、180 r/min条件下液体发酵24 h后,发酵液β-甘露聚糖酶活力为61.75 U/mL。酶学性质的研究结果表明,该菌株所产酶的最适反应pH值为6.0,在中性偏酸环境下稳定性较好,属于偏酸性酶;最适反应温度为55 ℃,热稳定性相对较差;乙二胺四乙酸（EDTA）和金属离子Na+、K+、Mn2+、NH4+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Ca2+对酶活力均有不同程度的抑制作用,其中Cu2+对酶活力的抑制作用最显著。     

β-甘露聚糖酶制备魔芋葡甘露低聚糖的研究

利用黑曲霉菌株(Aspergillus niger)LW-1所产酸性β-甘露聚糖酶,对魔芋胶进行水解制备(魔芋)葡甘露低聚糖。酶解的工艺条件为:魔芋胶浓度150g/L,加酶量50IU/g(魔芋胶),酶解温度50℃,酶解时间6h。所获酶解产物经薄板层析和HPLC检测,主要为低聚糖以及少量单糖。再利用酵母发酵法去除其中的可发酵性单糖,最终产物为100%的(魔芋)葡甘露低聚糖。