重组枯草芽孢杆菌壳聚糖酶的纯化和性质研究

研究嗜热枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因在大肠杆菌中的克隆、表达及其重组酶的纯化和性质。该基因序列全长723bp,编码240个氨基酸。根据基因同源性分析,该壳聚糖酶与枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168的壳聚糖酶前体基因的同源性最高,为98%。粗酶液经Ni-IDA亲和层析得到电泳级纯酶,比活力高达1 051.8U/mg。经测定,该酶反应最适温度为45℃,最适pH为6.0,在40℃和pH 4.5～8.0下稳定。该酶为内切壳聚糖酶,能够高效降解壳聚糖,生成一系列的壳寡糖,在壳寡糖的制备生产方面具有广阔的应用前景。     

酶解法制备壳寡糖的初步研究

[目的]研究制备壳寡糖的方法。[方法]运用基因工程的方法,将人工构建的含有壳聚糖水解酶基因的质粒载体转入大肠杆菌体内并诱导其表达。[结果]可溶的活性壳聚糖酶在大肠杆菌中的表达量高于300mg/L。[结论]该重组壳聚糖酶与天然来源的壳聚糖酶具有完全相同的比活力,能专一性切断β-1,4-糖苷键,将壳聚糖降解为不含单糖的壳寡糖。     

溜曲霉M3b产壳聚糖酶的固体发酵工艺优化及酶学性质

为挖掘专一性壳聚糖酶,从多地土壤中筛选出1株高壳聚糖酶活力的真菌M3b,对其进行了形态学观察和18S rDNA序列鉴定,采用单因素试验和正交试验优化固体发酵工艺,研究纯酶的酶学性质。结果显示,菌株M3b为溜曲霉,其最佳产酶发酵条件为：以水为100%计,1%胶体壳聚糖+1%葡萄糖、0.5%硫酸铵、麸皮∶豆粕=6∶10、接种量为10 %、发酵6 d、初始发酵pH 7.0、发酵温度32 ℃。在此条件下酶活力达到20.56 U/mL,是初始发酵条件的221.3%。SDS-PAGE和酶谱分析发现该菌株只产1种壳聚糖酶,分子质量为40 ku。该酶的酶促反应最适pH值为5.5,最适温度为60 ℃,水解产物聚合度≥2。结果表明,采用溜曲霉进行固体发酵可以显著提高壳聚糖酶的酶活力,降低生产成本,纯化后的壳聚糖酶AtChito40酶学性质稳定,耐酸碱,且能有效地降解壳聚糖。     

壳聚糖酶生产菌筛选、鉴定及其酶学性质

以壳聚糖为唯一碳源,筛选获得壳聚糖酶活力较高的菌株,根据菌株菌落形态及ITS序列分析,初步鉴定该菌株为烟曲霉(Aspergillus fumigatus).该壳聚糖酶的最适反应温度为55℃,最适pH值为5.6,在45～60℃和pH值4.0～8.0范围内稳定,Mn2+对酶有明显的促进作用,Ag+、Cu2+、Zn2+对酶有明显的抑制作用,其酶学特征表明该壳聚糖酶在壳聚糖降解方面具有应用潜力.     

壳聚糖酶产生菌Mitsuaria sp.141-2的产酶发酵工艺

对产壳聚糖酶突变株Mitsuaria sp.141-2进行了研究,结果表明,该菌株所产的壳聚糖酶为诱导酶.最适作用pH值4.0,最适作用温度37～42℃.通过单因素试验和正交试验,得到优化的产酶条件:壳聚糖0.50%、装液量100 mL·500 mL-1三角瓶、起始pH值7.0、接种量2%、温度30℃、培养时间48 h.在此条件下,酶活力可达3.631 U·mL-1.     

β-甘露聚糖酶基因的克隆及原核表达载体的构建

目的:克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体。方法:提取地衣芽孢杆菌ATCC 14580基因组,PCR法扩增该菌基因组中的β-甘露聚糖酶基因,与表达载体p ET-28a连接并转化到E.coli BL21中,构建原核表达载体,并对阳性重组菌进行PCR和酶切鉴定。结果:成功克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体,β-甘露聚糖酶基因全长1008bp,编码336个氨基酸,蛋白质分子量约为38KDa。SDS-PAGE检测显示重组酶分子量约为38KDa。结论:成功构建β-甘露聚糖酶基因的原核表达载体为基因的重组表达奠定基础。     

β-甘露聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质

以能水解魔芋葡甘聚糖的野生筛选菌种枯草杆菌A33为材料，通过PCR技术从A33基因组中扩增β-甘露聚糖酶基因编码序列．经过克隆、测序及BLAST比对分析，证实该基因编码β-甘露聚糖酶，属于β-甘露聚糖酶家族中的一员，该基因已往册GenBank．将该基因克隆到原核表达载体pRSET—A中并转入大肠杆菌表达系统BL21（DE3）pLysS，经过诱导获得了此酶的高效表达．其表达量达到37．78U／mL。酶学特性分析表明其作用的最适pH为5．0．最适温度为60℃．     

海洋真菌MF-08产壳聚糖酶诱导条件及酶学性质分析

通过研究不同摇床转速、不同碳源和碳源浓度、不同诱导碳源对海洋真菌MF-08产壳聚糖酶的影响,提高其产酶活性,并对海洋真菌MF-08产壳聚糖酶进行部分酶学性质研究。结果表明,最佳发酵条件为27℃,150 r/min,1.5%蔗糖,0.01%氨基葡萄糖,海水培养基发酵72 h。该壳聚糖酶的最适作用温度为40℃,最适p H 5.2,酶活在p H 4.0~6.0范围内和0~40℃相对稳定;Cu2+、Fe3+和Hg2+对该酶活具有明显的抑制作用。经过培养条件的优化,该菌的最高产酶活性达到1.769 U/m L,与优化前相比提高了7.56倍。     

烟色曲霉发酵产壳聚糖酶条件的研究

以壳聚糖为惟一碳源从采集的土样中分离得到一株产壳聚糖酶的菌株,经初步鉴定为烟色曲霉。对测定壳聚糖酶活力的DNS法以及该菌株发酵产酶条件进行了初步研究。结果表明,DNS法的最大吸收波长在490 nm左右,试验菌株的最适产酶发酵条件为分别以1.00%壳聚糖和1.00%牛肉膏为碳源和氮源,250 mL三角瓶装液量为75 mL,起始pH值是5.8,接种量1.5%(V/V),38℃,210 r/min培养77 h。在最适产酶条件下,该菌株发酵液中壳聚糖酶活力可达到7.25 U/mL。     

一种来源于Paenibacillus sp. A1的中性β-甘露 聚糖酶基因克隆及其酶学性质研究

采用简并PCR和TAIL-PCR技术,从来源于天山冰川土壤的类芽孢杆菌Paenibacillus sp. A1菌株基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因编码序列。序列分析表明,该基因全长960 bp,编码一个新的糖苷水解酶第5家族的β-甘露聚糖酶。将该基因克隆到原核表达载pET-22b(+)中,经过IPTG诱导表达,酶的胞外表达量达0.62 U/mL。酶学特性分析表明其最适pH为6.5,最适温度为55℃,属中性β-甘露聚糖酶,具有较好的底物适应性,适宜用于鱼类等水产动物养殖饲料行业中。     

来源于链霉菌Streptomyces fradiae var.k11的抗蛋白酶甘露聚糖酶的基因克隆与鉴定

通过设计简并引物和TAIL-PCR的方法从Streptomyces fradiae var.k11中克隆得到一个β-1,4-甘露聚糖酶编码基因manS221,其全长1359 bp,编码452个氨基酸,前端28个氨基酸为预测信号肽.构建表达载体pET-28a-manS221并转化大肠杆菌BL21(DE3),特异性表达manS221基因,重组的甘露聚糖酶通过Ni-NTA亲和层析纯化.酶学性质分析表明,重组甘露聚糖酶最适温度为52℃,最适pH值为6.0,在pH 5.0～9.0的范围内有良好的稳定性,并且对中性蛋白酶具有高抗性.这些优良的性质使得ManS221在食品、饲料和纺织工业生产中具有良好的应用前景.     

酶法制备壳寡糖工艺优化及抗氧化能力分析

以壳聚糖为制备原料,利用壳聚糖酶水解壳聚糖来制备壳寡糖。通过单因素试验结果分析可以得出反应时间、壳聚糖酶添加量、温度、p H等4个因素对酶解作用的影响。采用正交法设计4因素3水平的试验,将壳寡糖产率作为检测结果,做正交试验分析,优化工艺条件,从正交分析结果得到最佳工艺条件如下:反应时间4h、酶添加量2000U/g、温度35℃、p H5.0。通过验证试验可以得到最佳工艺条件下还原糖浓度最高,即壳寡糖的产率最高,为1.884%。利用壳寡糖对清除羟自由基的能力试验和还原能力试验,验证了壳寡糖具有一定的抵抗人体氧化衰老的能力。     

壳聚糖酶高产菌的筛选、鉴定与发酵产酶初探

壳聚糖酶(EC3.2.1.132)能催化壳聚糖分子中β-1,4-糖苷键的水解,以获得具有特殊生理活性的壳聚寡糖(聚氨基葡萄糖,聚合度2-10)。该酶在细菌、真菌等多种微生物中存在。采用透明圈法,以壳聚糖为唯一碳源,从11份虾蟹壳堆积的土壤中分离出51株能降解壳聚糖的菌株。经平板初筛、摇瓶发酵复筛以及产酶动力学研究,确定H2为产壳聚酶活力高、发酵时间短的优良菌株。根据其形态及培养特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为浅玫瑰色链霉菌,并命名为(Streptomyces roseolus DH)。进一步的基本发酵条件研究显示:该菌株发酵最适温度为30℃,发酵液初始pH为7.2,最适碳源为1%胶体壳聚糖,最适氮源为0.5%蛋白胨。此条件下经60 h发酵,发酵液中壳聚糖酶活力可达(6.10±0.12)U/mL。此菌株产酶量高,发酵周期短,具有良好的应用潜力。     

来源于链霉菌Streptomyces fradiae var. k11的抗蛋白酶甘露聚糖酶的克隆

通过设计简并引物和TAIL-PCR的方法从Streptomyces fradiae var. k11中克隆得到一个β-l,4-甘露聚糖酶编码基因manS221,其全长1 359 bp,编码452个氨基酸,前端28个氨基酸为预测信号肽。构建表达载体pET-28a-manS221并转化大肠杆菌BL2l（DE3）,特异性表达manS221基因, 重组的甘露聚糖酶通过Ni-NTA亲和层析纯化。酶学性质分析表明,重组甘露聚糖酶最适温度为52℃,最适pH值为6.0,在pH 5.0~9.0的范围内有良好的稳定性,并且对中性蛋白酶具有高抗性。这些优良的性质使得ManS221在食品、饲料和纺织工业生产中具有良好的应用前景。     

一株全基因合成的高温嗜碱甘露聚糖酶的酶学性质分析

根据来源于褐色高温单孢菌(Thermomonospora fusca)YX基因组序列,预测并合成了甘露聚糖酶ManB全基因序列(Accession No.KJ806638),与表达载体pPIC9K重组后,转化毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115,筛选获得重组菌株ManB-GS115。其酶学性质检测结果表明,该酶最适温度为70℃,最适pH为9.0。该甘露聚糖酶ManB在碱性高温环境下有较高的酶活力,可应用于食品、酿造、饲料、纺织和医药等工业领域。     

多黏芽孢杆菌HD-1产β-甘露聚糖酶的条件优化

采用DNS比色法,通过单因素试验和正交试验对多黏芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)HD-1产β-甘露聚糖酶的培养基主要成分和培养条件进行优化。结果表明,该菌种产β-甘露聚糖酶的最适培养基为魔芋粉0.75%、酵母膏1.00%、磷酸二氢钾0.04%、硫酸镁0.05%,培养基初始p H 9.0;最适培养条件为接种量6%,培养温度31℃,培养时间27 h。在此优化条件下,多黏芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶活性可达72.6U/m L。     

微生物壳聚糖酶的研究及其降解产物壳寡糖在食品领域的应用

介绍了壳聚糖酶的来源、分类及其理化性质,总结了国内外产壳聚糖酶菌株的研究进展,并对其降解产物壳寡糖的生理功能和在食品领域中的应用进行了概述。     

重组大肠杆菌表达β-甘露聚糖酶的条件优化

目的:优化重组大肠杆菌表达β-甘露聚糖酶的条件;方法:利用单因素试验和正交试验,确定重组β-甘露聚糖酶表达的诱导温度、时间及p H;结果:最佳产酶条件为;诱导温度60℃,诱导时间7h,p H6.0。结论:表达优化条件稳定性好,可为后续的工业化生产奠定基础。     

壳聚糖酶高产菌的筛选、鉴定与发酵产酶初探

壳聚糖酶(EC3.2.1.132)能催化壳聚糖分子中β1,4糖苷键的水解,以获得具有特殊生理活性的壳聚寡糖(聚氨基葡萄糖,聚合度2-10)。该酶在细菌、真菌等多种微生物中存在。采用透明圈法,以壳聚糖为唯一碳源,从11份虾蟹壳堆积的土壤中分离出51株能降解壳聚糖的菌株。经平板初筛、摇瓶发酵复筛以及产酶动力学研究,确定H₂为产壳聚酶活力高、发酵时间短的优良菌株。根据其形态及培养特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为浅玫瑰色链霉菌,并命名为(Streptomyces roseolus DH)。进一步的基本发酵条件研究显示：该菌株发酵最适温度为30 ℃,发酵液初始pH为7.2,最适碳源为1%胶体壳聚糖,最适氮源为0.5%蛋白胨。此条件下经60 h发酵,发酵液中壳聚糖酶活力可达(6.10±0.12) U/mL。此菌株产酶量高,发酵周期短,具有良好的应用潜力。     

微生物壳聚糖酶的研究概况

壳聚糖是自然界中最丰富的多糖之一.壳聚糖酶能够降解壳聚糖生成壳寡糖,壳寡糖具有多种生物学特性,用途广泛.壳聚糖酶主要分布在微生物和一些植物中,理化性质较稳定.根据其底物特异性和断裂键的专一性可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类.根据已测序壳聚糖酶的氨基酸序列相似性,壳聚糖酶分别属于糖苷水解酶46号、75号和80号.目前,只有2种壳聚糖酶的3级结构被测定.