重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究

[目的]研究重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的性质。[方法]由重组大肠杆菌制备重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵液,经乙醇分级沉淀和DEAE-650M离子交换层析分离纯化后进行SDS-PAGE纯度鉴定,最后分析纯化后重组酶的酶学性质。[结果]SDS-PAGE分析表明纯化后得到了较纯的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶,比活力达13 437 U/mg,纯化倍数为19.85倍,回收率为20.60%,分子量约30 kDa。纯化后重组酶的最适pH值为6.0,pH值4.5~6.0较稳定;最适温度为50℃,40~50℃较稳定;Cu2+和Fe2+对其活力有显著的抑制作用,Mg2+、Zn2+和Mn2+对其活力有抑制作用,比较适合在啤酒酿造上使用。[结论]该研究为重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的工业化应用奠定了基础。     

Bacillus subtilis LC-9产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质与催化特性研究

[目的]系统研究Bacillus subtilis LC-9所产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质,探讨其在催化应用上的可行性。[方法]采用两步阴离子交换层析法对B.subtilis LC-9发酵液中的β-1,3-1,4-葡聚糖酶进行纯化,用SDS-PAGE检测其纯度,研究纯酶的酶学性质及该酶对β-葡聚糖和地衣多糖的降解特性,并采用TLC法检测其水解液中糖的成分。[结果]从自行筛选的糖苷酶产生菌B.subtilis LC-9的发酵液中经两步纯化,得到电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,其比活力达3 502 U/mg,表观分子量为28 kDa;酶的最适反应pH和温度分别为6.5和45℃,且在45℃下稳定;该酶催化地衣多糖的Km值和Vmax分别为4.13 mg/ml和1 238μmol/min/mg,催化大麦β-葡聚糖的Km值和Vmax分别为3.84 mg/ml和1 427μmol/min/mg;该酶降解大麦β-葡聚糖产生寡聚糖,最终产物主要为三糖和四糖,而降解地衣多糖终产物主要为三糖。[结论]从Bacillus subtilis LC-9发酵液中纯化获得了电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,性质研究表明该酶是专一性的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,有望用于啤酒、饲料等领域。     

大豆β-1,3-葡聚糖酶的抑菌活性

为了明确β-1,3-葡聚糖酶与大豆抗疫霉根腐病的关系,测定了大豆叶片β-1,3-葡聚糖酶的活性和对疫霉菌的抑菌作用,结果表明,在接种大豆疫霉菌后48 h β-1,3-葡聚糖酶活性达到峰值,利用接种48 h提取的β-1,3-葡聚糖酶粗酶液进行抑菌试验,发现β-1,3-葡聚糖酶粗酶液对大豆疫霉菌的菌丝生长和孢子萌发有明显的抑制作用.     

源于Paecilomyces sp. FLH30内切β-1,3(4)葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

[目的]β-1,3(4)-葡聚糖酶是一种重要的工业用酶,广泛地应用于饲料业、酿造业及纺织业.[方法]以来源于Paecilomyces sp.FLH30的葡聚糖酶基因为研究对象.据毕赤酵母GS115对密码子的简并性和偏爱性,对来源于淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)β-1,3(4)-葡聚糖酶基因进行了优化,通过全基因技术合成了全长基因GLUnm并构建重组酵母表达载体pPIC9K-GLUnm,用SacI线性化重组质粒pHC9K-GLUnn,电击转化至毕赤酵母GS115中进行表达.[结果]通过表型筛选,遗传霉素抗性筛选,经PCR鉴定表明,葡聚糖酶基因整合至酵母染色体DNA中.在试管中经甲醇诱导表达,并测定葡聚糖酶酶活性.在试管水平表达的酶活性是0.68 IU/mL,即可以认为在摇瓶表达水平的初始酶活性为0.68 IU/mL,将此菌株在摇瓶水平表达,酶活性在表达84h为最高,是11.26 IU/mL.[结论]重组β-1,3(4)-葡聚糖酶的最适pH为5.0,最适反应温度为50℃,在pH 5.0 ～8.0,温度37～50℃的条件下较稳定.     

康氏木霉内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

康氏木霉GIMP3.444经摇瓶发酵,获得分泌到胞外的纤维素酶,粗酶液经(NH4)2SO4分级沉淀、Sephacryl S200凝胶过滤层析、DEAE Sepharose FF离子交换层析及Octrl Separose CL-4B疏水层析分离纯化出一种内切型的β-葡聚糖苷酶,SDS-PAGE电泳鉴定为单一条带,BIO-RAD分析相对分子量为61.8 ku。该内切β-葡聚糖苷酶的最适反应温度为55℃,最适反应p H值为4.4,作用于羧甲基纤维素钠时,Lineweaver-Burk法求得Km、Vmax分别为4.81 mg/m L、2.48 mg/(min·m L)。     

莲藕过氧化物酶的分离纯化及性质研究

经40%～85%硫酸铵分级沉淀、 DEAE-Sepharose离子交换层析、 Sephacryl S-200凝胶过滤层析纯化, 得到莲藕过氧化物酶(POD)电泳纯制品. 该酶纯化倍数为39.77 倍, 回收率为11.76%. 酶学性质和动力学性质研究表明, 该酶最适pH为5.0; 最适温度为35 ℃; 以不同浓度的过氧化氢与莲藕POD在25 ℃、 pH5的条件下反应, 测得其Km值为9 mmol/L. CuSO4和ZnSO4对莲藕POD活性有激活作用; BaCl2、 MgCl2及SDS对其活性影响不大; Na2SO4、 Li2SO4、 KCl和NaCl对POD活性有一定的抑制作用; MnSO4和FeSO4对POD活性有较强的抑制作用; ASA能完全抑制POD的活性.     

航天诱变黑曲霉ZM-8菌株固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究

以小麦秸秆和麸皮为原料,利用固态发酵对航天诱变后筛选的黑曲霉ZM-8菌株生产β-葡萄糖苷酶的条件和酶学特性进行了研究.结果表明,ZM-8菌株最佳培养基配方为:小麦秸秆粉与麸皮质量比为8∶2,氮源为4%的(NH4)2SO4,含水量200%;最佳的培养条件为:接种量为6%;初始pH值为6.5;培养温度为28℃;培养时间为144 h.在以上的培养基和培养条件下ZM-8菌株的β-葡萄糖苷酶酶活达到21.74 U/g,约为出发菌种的2.24倍.酶学实验表明,β-葡萄糖苷酶最适作用温度50℃,最适作用pH 5.0.     

小麦β-1,3-葡聚糖酶性质及其对小麦根腐离蠕孢菌的抑菌作用

为了明确小麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianum）侵染小麦后被诱导表达的β-1,3-葡聚糖酶基因所编码的β-1,3-葡聚糖酶的性质及其与抗病性的关系,采用生物信息学的方法对β-1,3-葡聚糖酶的一级结构、信号肽和跨膜结构进行了预测分析。结果表明β-1,3-葡聚糖酶是一种分泌型碱性蛋白酶,主要存在于胞外。将克隆到的β-1,3-葡聚糖酶基因构建成重组质粒并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导后,分离纯化得到了原核表达的β-1,3-葡聚糖酶,对其在体外对小麦根腐离蠕孢菌生长的抑制作用的研究发现,β-1,3-葡聚糖酶对小麦根腐离蠕孢具较强抑菌活性。     

耐酸耐盐青霉菌产纤维素酶的研究

从广东省韶关市大宝山矿区土壤中,分离得到1株耐酸耐盐菌株Huanghu3,经形态鉴定及18S rDNA序列分析确定为青霉菌Penicillium sp..对其生理生化特性、产纤维素酶培养条件和酶学特性的研究表明,Huanghu3能分别在pH 2.8和含200.0 g·L-1NaCl的培养基中生长,说明Huanghu3是一株具较强耐酸耐盐特性的菌株.产酶优化培养条件为:玉米秸秆粉作为培养基碳源,(NH4)2SO4为氮源,培养基的起始pH为7.0,培养72 h最为适宜.该菌株产生的滤纸酶、Cx酶和C1酶最适反应温度分别在50～60、50～55和45～55℃,纤维素酶系活力最适反应在pH4.5～5.5.     

一株低温厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其酶学性质的研究

从若尔盖草甸淤泥中获得一株低温厌氧纤维素菌CD-2,分离菌株革兰氏染色阴性,直杆状,严格厌氧,菌体大小为0.3μm×2.8 ～ 3.1 μm,生长温度范围5～40℃(最适温度20℃);pH范围6.5 ～8.0(最适pH7);NaCl浓度范围0.1％～0.4％(最适NaCl浓度0.2％).分离菌株能利用滤纸、纤维素粉MN300、微晶纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、木聚糖等.在菌株CD-2的纤维素酶系中,存在外切-β-1,4-葡聚糖酶(CI酶)、内切-β-1,4-葡聚糖酶(Cx酶)和β-葡萄糖苷酶3种组分,最适温度分别为30、30和25℃.该菌株还存在木聚糖酶,最适温度为30℃.通过16S rDNA序列分析表明,菌株CD-2属于梭菌属Clostridium,与C.papyrosolvens的相似性为99.1％.     

木瓜超氧化物歧化酶粗酶提取工艺初探

[目的]筛选木瓜超氧化物歧化酶(SOD)粗酶最佳提取工艺。[方法]以重庆綦江皱皮木瓜为原料,以溶解SOD,去除杂蛋白,沉淀SOD为基本工艺程序,对SOD的4种提取工艺进行比较研究。同时对4种工艺提取的SOD单位蛋白、活性、比活的检测结果进行比较。[结果]磷酸缓冲液的用量对提取效果有直接影响,缓冲液与木瓜之比为3∶1,测得其比活最高,为54.55 U/mg。粗酶液加2.5倍体积的氯仿-乙醇混合液去除杂蛋白效果比较明显。粗酶液添加(NH4)2SO4到90%饱和度沉淀SOD效果较好,比活较提取液上升44.52 Umg。[结论]木瓜SOD粗酶最佳提取工艺条件:温度为25～30℃,pH值为7.8,0.05 mol/L磷酸缓冲液与木瓜比例为3∶1,用2.5倍体积的氯仿-乙醇混合液去杂蛋白,添加55%(NH4)2SO4至90%饱和度沉淀SOD。     

人参锈腐病拮抗细菌HN01发酵条件优化

通过单因素试验和正交试验,对人参锈腐病拮抗细菌HN01进行摇床发酵条件和培养基配方研究。结果表明:该菌最适发酵条件为温度30℃,初始pH值7.0,250mL三角瓶装液50mL,接菌量10%,摇床转速150r.min-1,发酵时间36h。最佳产菌培养基组分为葡萄糖15.0g.L-1,牛肉膏8g.L-1,NaCl 5g.L-1,(NH4)2SO41mg.L-1,K2HPO44g.L-1。抑菌培养基组分为葡萄糖10g.L-1,牛肉膏8g.L-1,NaCl3g.L-1,(NH4)2SO4 2mg.L-1,K2HPO4 4g.L-1     

产琥珀酸丝状杆菌1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

为实现瘤胃细菌产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因(FsGLU)的高效表达,开发新的饲用β-葡聚糖酶资源,根据毕赤酵母对密码子的偏爱性、G+C含量等特点,对FsGLU基因进行密码子优化,然后合成优化后的1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因(FsGLUm),转化毕赤酵母GS115,以甲醇诱导表达并对重组FsGLUm的酶学特性、底物特异性和对消化酶的耐受性进行了研究。结果表明:摇瓶水平条件下,以甲醇诱导表达48 h时,重组FsGLUm酶活性提高25.1%(P0.05)。在10 L发酵罐中诱导96 h后,重组FsGLUm的活性为6 424 U·mL-1,菌体湿质量和干质量达到274.6和123.6 g·L-1。酶学特性分析表明:纯化后的重组FsGLUm最适反应温度为37℃,最适反应pH值为5.0,比活性为10 397 U·mg-1。在温度低于37℃、pH 5.0~6.5时该酶具有较好的稳定性。底物特异性分析表明:重组FsGLUm可水解大麦β-葡聚糖和地衣多糖,不降解燕麦木聚糖、桦木木聚糖和羧甲基纤维素钠。在胃蛋白酶和胰蛋白酶共同作用60 min后,仍保留了50.5%的酶活性。结论:FsGLU基因在毕赤酵母GS115中实现了高效表达,重组FsGLUm作为饲用酶制剂具有潜在的应用价值。     

毕赤酵母产β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵优化及酶学性质研究

对毕赤酵母表达β-1,3-1,4-葡聚糖酶条件进行优化,在摇瓶水平上研究了温度、pH、甲醇流加量、诱导时间,油酸等因素对重组葡聚糖酶的影响;得优化条件为:最适温度30℃、pH6.0,最佳甲醇诱导浓度为0.5%,最佳诱导时间为84h,酶活力达27.4U/mL,比初始酶活力提高了1.9倍。酶反应的最适pH为6.0,最适温度为50℃。在pH3.5～8.0的范围内和温度55℃以下保存时具有较好的稳定性;其中,CaCl2对重组酶的激活效果显著,使酶活力提高达92%。     

人参锈腐病拮抗细菌HNO1发酵条件优化

通过单因素试验和正交试验,对人参锈腐病拮抗细菌HN01进行摇床发酵条件和培养基配方研究.结果表明:该菌最适发酵条件为温度30℃,初始pH值7.0,250mL三角瓶装液50mL,接菌量10％,摇床转速150r· min-1,发酵时间36h.最佳产菌培养基组分为葡萄糖15.0g·L-1,牛肉膏8g·L-1,NaCl 5g·L-1,(NH4)2SO41 mg· L-1,K2HPO4 4g·L-1.抑菌培养基组分为葡萄糖10g·L-1,牛肉膏8g· L-1,NaCl3g· L-1,(NH4)2SO4 2mg· L-1,K2HPO4 4g· L-1     

莲藕过氧化物酶的分离纯化及性质研究

经40%-85%硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose离子交换层析、Sephacryl S-200凝胶过滤层析纯化,得到莲藕过氧化物酶（POD）电泳纯制品.该酶纯化倍数为39.77倍,回收率为11.76%.酶学性质和动力学性质研究表明,该酶最适pH为5.0;最适温度为35℃;以不同浓度的过氧化氢与莲藕POD在25℃、pH5的条件下反应,测得其Km值为9mmol/L.CuSO4和ZnSO4对莲藕POD活性有激活作用;BaCl2、MgCl2及SDS对其活性影响不大;Na2SO4、Li2SO4、KCl和NaCl对POD活性有一定的抑制作用;MnSO4和FeSO4对POD活性有较强的抑制作用;ASA能完全抑制POD的活性.     

绿色木霉内切纤维素酶的分离纯化及酶学性质的研究

绿色木霉AS3.5455经固体发酵,提取胞外纤维素酶,经硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE Cellulose-52离子交换层析、SephadexG-150凝胶柱层析等纯化出单一组分的内切β-葡聚糖苷酶,经SDS-PAGE电泳分析,该内切酶的相对分子量约为58.7KD,内切β-葡聚糖酶的最适作用温度为55℃,最适反应pH为5.5。     

羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶(AtzB)典型酶学性质的研究

采用Ni-NTA亲和层析法对基因重组菌中的羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶(AtzB)进行分离纯化,并对该酶的典型酶学性质进行研究.纯化处理后,AtzB的纯度提高15倍,酶活回收率高达15.2％.酶学性质研究表明,AtzB的最适反应温度为40℃;最适反应pH为9.0.在最适反应条件下,AtzB对底物最大反应速率Vmax为3.17μmol·L-1·min-1,米氏常数Km为0.45 mmol·L-1.反应缓冲液中Cu(Ⅱ)对酶活力有相对较强的抑制作用(P＜0.05),Zn(Ⅱ)对酶活力影响相对较小(P＜0.05),而Co(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)则对酶活力基本没有影响.盐度对AtzB活力影响较大,当缓冲液中NaCl浓度达到1 mol·L-1时,AtzB完全失活.     

羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶(AtzB)典型酶学性质的研究

采用Ni-NTA亲和层析法对基因重组菌中的羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶(AtzB)进行分离纯化,并对该酶的典型酶学性质进行研究。纯化处理后,AtzB的纯度提高15倍,酶活回收率高达15.2%。酶学性质研究表明,AtzB的最适反应温度为40℃;最适反应pH为9.0。在最适反应条件下,AtzB对底物最大反应速率Vmax为3.17μmol.L-1.min-1,米氏常数Km为0.45 mmol.L-1。反应缓冲液中Cu(Ⅱ)对酶活力有相对较强的抑制作用(P<0.05),Zn(Ⅱ)对酶活力影响相对较小(P<0.05),而Co(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)则对酶活力基本没有影响。盐度对AtzB活力影响较大,当缓冲液中NaCl浓度达到1 mol.L-1时,AtzB完全失活。     

一株木霉菌(Trichoderma sp.)TY2纤维素酶最佳产酶条件及部分酶学特性研究

[目的]筛选高活力纤维素酶产生菌,高效利用纤维素资源.[方法]从朽木和和纸浆样品中分离筛选出一株产纤维素酶活较高的菌株TY2.对其形态和18S rDNA特征序列分析鉴定为木霉菌(Trichoderma sp.).对菌株发酵条件及酶学特性进行研究.[结果] TY2菌株的最佳产酶条件为:1;滤纸+2;麸皮+0.5;葡萄糖为碳源,0.5;蛋白胨为氮源,起始pH 5.0,温度28 ℃,200 r/min,5 d,其CMCase和FPase活力分别达412.5 和100.3 U/mL.经分离纯化出TY2菌株内切β-葡聚糖苷酶.内切β-葡聚糖苷酶最适反应温度为60 ℃,最适反应pH为4.6,在50 ℃以下,pH 3.0～5.0,酶活性稳定,且在80 ℃仍具有降解CMC-Na的效果.同时研究发现铜离子、锌离子、钾离子和钠离子对内切β-葡聚糖苷酶的酶活有促进作用,而汞离子有明显的抑制作用.[结论]所筛选的TY2菌株具有潜在的工业应用价值.