β-半乳糖苷酶基因的克隆及序列分析

β-半乳糖苷酶的应用有着悠久的历史,最初在食品工业中用来降低乳糖含量以满足乳糖不耐症症状患者的需要,然而随着生物技术的发展,它越来越多地应用于生物技术领域,如基因工程、酶工程、蛋白质工程方面,并广泛应用于化学、医药等领域.     

α-半乳糖苷酶在畜禽日粮中的应用研究

α-半乳糖苷是豆粕类饲料中主要的抗营养因子之一,这种产气因子复合物会降低饲料能量和蛋白质的利用率。α-半乳糖苷酶作为一种水解酶能消除豆粕饲料中的α-半乳糖苷,从而提高饲料利用率。     

α-半乳糖苷酶的研究进展

α-半乳糖苷酶催化α-半乳糖苷键的水解,可将饲料及豆制食品中的抗营养因子α-半乳糖苷类转化分解,改善其营养成分。α-半乳糖苷酶在底物浓度富集的情况下还具有转半乳糖基作用,这一特点可用于低聚糖的合成及环糊精的改造。此外,该酶在制药、增稠剂处理和造纸工业也有一定应用。现作者对α-半乳糖苷酶的研究和应用现状,以及α-半乳糖苷酶的研究方向和应用前景进行了总结和评价。     

α-半乳糖苷酶的性质研究

文章主要测定了α-半乳糖苷酶酶活、pH对酶活的影响,以及α-半乳糖苷酶的耐热性、耐酸性。结果表明,α-半乳糖苷酶各方面的性质都较优越,作为饲料添加剂,能起到降解饲料中存在的半乳糖苷等抗营养因子,促进蛋白质的合成,提高瘦肉率;降低豆类原料引发的幼龄动物腹泻;降低动物维持需要量,提高饲料能量效价;减少饲料中抗生素的用量等作用。     

饲用α-半乳糖苷酶酶活稳定性的研究

在酶制剂生产加工和储存过程中,酶活稳定性是酶应用过程中最常遇到的实际问题。本文研究不同载体、高温高湿、金属离子、保存初始pH值、保护剂浓度和存储时间对体外α-半乳糖苷酶稳定性的影响。试验结果表明:①无机载体碳酸钙、元明粉和滑石粉对α-半乳糖苷酶活性影响很大,收率均为0%;有机载体中玉米皮粉效果最好,收率高达90.83%;其次是淀粉,收率为61.11%;稻壳粉收率最低,仅为44.72%。②湿度为17%,温度小于85℃,酶活损失率小于10%,说明该酶有较强的耐温能力,温度为90℃,酶活损失率达到16.2%,随着温度上升,酶活损失率开始增加,不利于酶活的保存。③Cu2+对该酶有抑制作用3,7℃恒温水浴4 h后酶活存留率仅为74%,Mn2+、Zn2+、Ca2+、Na+、K+和Mg2+对α-半乳糖苷酶有几近相同的保护作用,酶活存留率均大于92%。④该酶最适保存pH值为5.3;pH值为4.4时,酶活损失率达到30.1%,不利于酶的保存;pH值为5.6时,酶活损失率为3.77%,pH值在4.7~5.6之间,酶活损失率小于10%,有利于酶的保存。总之,过酸和过碱都不利于酶的保存。⑤1%NaCl、1%甘露醇、5%和7%的山梨醇都有杂菌产生,不利于酶的保存3;%~5%的NaCl酶活损失小于10%1,%和5%~7%的甘油酶活损失率小于5%,都有利于酶活保存。     

α-半乳糖苷酶在畜禽中的研究进展北大核心

α-半乳糖苷酶是催化水解α-半乳糖苷末端半乳糖残基的酶类,能够催化棉籽糖、水苏糖水解等,在自然界中广泛存在。α-半乳糖苷可以分解饲料原料中的抗营养因子,显著提高畜禽对豆粕以及豆类原料的养分利用率,改善畜禽生产性能。文章就α-半乳糖苷酶的结构、酶学特性、其作用机制以及在畜牧业中的应用进行阐述,为畜禽饲料添加剂的开发提供参考。     

青霉α-半乳糖苷酶基因工程菌表达条件优化

试验通过测定基因工程菌的酶活性,研究了培养基pH、摇床转速、接种量和甲醇浓度对青霉α-半乳糖苷酶表达的影响,旨在优化重组菌株的表达条件.结果表明:当培养基pH为5,摇床转速为200 r/min,种子接种量为5％,甲醇浓度为1.0％时,发酵上清液酶活性最高.     

饲用α-半乳糖苷酶稳定性及酶学特性的研究

本试验系统研究了通过固态发酵法生产的饲用α-半乳糖苷酶粗酶的稳定性及其酶学特性。结果显示,该酶具有较强的耐酸性能,稳定pH范围在3.5～6.5。酶的最适温度在50～60℃,在70℃以下时基本稳定,酶在干热条件下稳定性比湿热高。α-半乳糖苷酶经过猪胃肠液处理活力下降,但仍能保持活力70%以上。较高浓度(1×10-3mol/L)的各种金属离子均抑制酶活,在低离子浓度(1×10-4mol/L)时,Co2+和Mn2+对酶活力有促进作用,两种浓度的Ag+和Hg2+均强烈抑制酶活。粗酶制剂在常温储存6个月时仍保留原始活力的90.30%,到9个月时有80.58%,可见酶制品在储存条件下稳定。     

产α-半乳糖苷酶菌株的筛选、鉴定及其酶学特性的研究

利用筛选培养基从不同豆制品作坊附近的土样中筛选出一株产α-半乳糖苷酶的菌株D-1,对其进行分子鉴定及所产的α-半乳糖苷酶进行酶学特性研究。研究表明,菌株D-1为Aspergillus niger,此菌株所产α-半乳糖苷酶的最适反应温度是55℃,在60℃以下热稳定性较好;最适反应pH值为5.0,在pH值3.0～5.5范围内稳定性较好,相对酶活>64.1%;Mg2+、Na+、Pb2+、K+、Mn2+、Co2+、Al3+对α-半乳糖苷酶均有不同程度的抑制作用,其中Cu2+和Fe3+的抑制作用较为明显,而Ca2+、EDTA(乙二胺四乙酸)、Zn2+对α-半乳糖苷酶有一定的促进作用。     

α-半乳糖苷的危害机理及其酶的应用研究

作者主要综述了α-半乳糖苷的性质和抗营养作用以及α-半乳糖苷酶的特性及在相关行业中的应用。     

α-半乳糖苷酶在小猪日粮中的应用效果

144头75日龄小猪随机分成3个处理组,每组设4个重复。1组为对照日粮组;2组别为对照日粮+300g/tα-半乳糖苷酶;3组别为对照日粮+500g/tα-半乳糖苷酶,此外,2组和3组的日粮在配方设计时,将豆粕的代谢能和氨基酸参数分别提高7%和5%,营养水平的计算值与1组相同。2组和3组的日粮配方成本比1组分别低41和25元/t(已扣除酶制剂使用成本)。通过连续40d(75～115日龄)的饲喂,结果表明,在3个组别之间,"增重"和"平均日增重"都没有显著的差异,而对照日粮组的"耗料量"略高于2组和3组。添加500g/tα-半乳糖苷酶的3组,其"料肉比"显著低于对照组;添加α-半乳糖苷酶的2组和3组每千克增重成本分别降低0.15和0.55元。因此,α-半乳糖苷酶在配方中的添加使用可以在不影响动物生长性能的前提下显著降低饲料的配方成本和养殖成本。     

复合酶中补充α-半乳糖苷酶对蛋鸡生产性能的影响

试验选择25周龄健康海兰灰粉蛋鸡5000只,按单因素设计随机分成2个处理,每处理5个重复,每重复500只。分别饲喂对照日粮和添加100ml/tα-半乳糖苷酶的试验日粮,目的是研究在添加FE808E蛋禽复合酶的蛋鸡日粮中补充α-半乳糖苷酶对蛋鸡产蛋性能和经济效益的影响。结果表明:在整个试验期内蛋鸡日粮中补充α-半乳糖苷酶,通过配方调整可降低蛋鸡饲料成本42元/t,提高蛋鸡的产蛋率1.24%、增加蛋重0.77%、降低料蛋比0.97%、并使每千克蛋的生产成本降低0.13元,同时能显著降低脏蛋率(P0.05)。表明在FE808E复合酶基础上补充α-半乳糖苷酶能进一步提升FE808E蛋禽复合酶产品的功能和提高蛋鸡生产性能及饲料转化率。     

复合酶中补充α-半乳糖苷酶对番鸭生产性能的影响

试验选择1日龄健康黑羽番鸭1600羽(公母各半)随机分为4个处理,每处理设4个重复,每个重复100羽。对照组(Ⅰ组)饲喂基础日粮,试验Ⅱ组在基础日粮中添加FE806L,试验Ⅲ组日粮中添加含有α-半乳糖苷酶的YTB0001,试验Ⅳ组日粮在基础日粮基础上降低代谢能209kJ/kg,再添加YTB0001,目的是研究在复合酶中补充α-半乳糖苷酶对番鸭生产性能的影响。结果表明,在不降低代谢能浓度的情况下日粮添加FE806L和YTB0001均提高了番鸭1～21、22～42和1～65d平均日增重,但各组差异不显著(P0.05);加酶不同程度降低了番鸭的料重比,其中试验Ⅲ组各阶段料重比最低,分别比对照组和试验Ⅱ组低8.81%(P0.05)、5.03%(P0.05)、3.39%(P0.05)、4.08%(P0.05)和4.61%、2.07%、1.38%、2.08%(P0.05)。日粮代谢能降低209kJ/kg时,肉鸭的增重较对照组和试验Ⅱ组及试验Ⅲ组略有降低,但各组间差异不显著(P0.05);各阶段料重比与对照组相比差异不显著(P0.05),但显著高于试验Ⅱ组(P0.05)及试验Ⅲ组(P0.05)。整个试验期内番鸭存活率以试验Ⅲ组最高,达98.53%,其次为试验Ⅱ组,最低为对照组,但组间无明显差异(P0.05)。     

蛹虫草菌固体发酵产α-半乳糖苷酶的优化

试验利用药食兼用的大型真菌蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶,通过单因素试验优化了产酶培养基和培养条件。结果表明,以麸皮和菜籽粕为原料,物料比为3:1,诱导物为1%的刺槐豆胶,培养基初始pH值为6,料水比为1:1,在23℃培养96 h,优化条件下产酶活力为5.03 U/g,较优化前产酶活力(1.23 U/g)提高了约4倍。试验通过优化有效地提高了蛹虫草菌固体发酵生产α-半乳糖苷酶的活力。     

扬奇青霉α-半乳糖苷酶agl1基因在大肠杆菌中的表达与纯化研究

提取扬奇青霉总RNA,反转录合成cDNA,PCR扩增α-半乳糖苷酶agl1基因的编码区DNA序列,连接到原核表达载体pET28a(+)的多克隆位点,获得重组表达载体,转化大肠杆菌BL21,通过IPTG诱导获得agl1基因的特异性表达。结果表明:8mol/L尿素变性处理后的重组蛋白,经过Ni2+亲和柱纯化,SDS-PAGE检测该重组蛋白分子量约82ku,与预测结果相符。纯化的酶蛋白依次经过6、4、2mol/L和0mol/L尿素梯度透析复性后,α-半乳糖苷酶酶活为0.4U/mL。     

日粮中添加α-半乳糖苷酶对仔猪生长性能的影响

本试验研究了玉米-豆粕型日粮中添加α-半乳糖苷酶对生长猪生产性能的影响。选择72头平均体重约16.9kg的长白三元杂交仔猪,按体重和性别随机分成2个处理组,每处理组3个重复,对照组饲喂常规日粮,试验组饲喂在常规日粮中添加0.01%含4000u/g的α-半乳糖苷酶复合酶的日粮,进行为期40d的试验。结果表明,与对照组相比,试验组仔猪日增重提高8.08%(P<0.05),料重比降低3.14%(P<0.05),头均毛利润提高14.71元,经济效益提高9.08%。综上可知,在玉米-豆粕型日粮中添加α-半乳糖苷酶可显著提高生长猪的生产性能。     

α-半乳糖苷酶对猪生长性能及营养物质体外消化率的影响

试验主要研究日粮中添加不同水平的α-半乳糖苷酶对猪生产性能、死亡率和营养物质表观消化率的影响。试验选取健康、体重均匀、27日龄的断奶仔猪192头,随机分为4个处理,每个处理6个重复,每重复8头,公母各半。日粮α-半乳糖苷酶添加量为50 U/kg、100 U/kg和200 U/kg,试验期为150 d。结果显示:日粮中添加α-半乳糖苷酶,能显著降低仔猪腹泻率和死亡率(P 0.05),在育肥和全期阶段,α-半乳糖苷酶可显著降低料重比(P 0.05);显著提高粗蛋白和粗纤维的表观消化率(P 0.05)。结果提示:日粮中添加α-半乳糖苷酶,可显著提高营养物质的消化率,降低仔猪腹泻率,添加量为100 U/kg时效果最好。试验旨在研究不同α-半乳糖苷酶添加量对猪生产性能和主要营养物质表观消化率的影响,为进一步推广α-半乳糖苷酶制剂在猪日粮中的应用提供数据支撑。     

α-半乳糖苷酶和水苏糖对断奶仔猪生长性能的影响

研究选用72头体重(7.74±0.23)kg断奶仔猪,随机分成4组,按2因素方差设计,即2个水平水苏糖(1.26%和2.16%)和2个水平的α-半乳糖苷酶(0%和0.01%)。试验处理如下:①基础日粮;②基础日粮加酶;③基础日粮加水苏糖;④基础日粮加水苏糖加酶。研究表明,高水平的水苏糖可显著性地降低断奶仔猪生长性能(P<0.05))。日粮中添加α-半乳糖苷酶可以提高断奶仔猪的生长性能(P<0.05));α-半乳糖苷酶可以显著性的提高日粮中水苏糖、棉籽糖、总能和粗蛋白的消化率;仔猪消化道的微生物区系受日粮中水苏糖的水平和α-半乳糖苷酶的影响。     

仔猪玉米-豆粕型日粮中添加α-半乳糖苷酶的饲喂效果

选择11.0kg左右健康的"杜×大×长"三元杂种断奶仔猪150头,随机分为5个处理,每处理5个重复,每重复6头猪。对照组饲喂玉米-豆粕型日粮,试验组在对照组日粮的基础上每吨饲料中分别添加40、60、80和100gα-半乳糖苷酶。目的是研究α-半乳糖苷酶对仔猪生产性能和腹泻指数的影响,并筛选出适宜的添加剂量。结果表明,在断奶仔猪玉米-豆粕型日粮中添加α-半乳糖苷酶制剂能够提高仔猪的平均日增重,试验中加酶的各组仔猪的平均日增重分别比对照组的提高5.56%、9.28%、4.05%和2.29%,其中第Ⅲ组最高,但各组间差异不显著(P0.05)。仔猪腹泻率加酶后明显降低(P0.01),各加酶组分别比对照组降低了1.88、2.58、2.17和2.49倍。料重比各组间无明显差异(P0.05),但以试验Ⅲ组最佳,为2.06,分别比对照组和试验Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ组低3.74%、2.83%、1.90%和1.44%。结果显示在本试验条件下α-半乳糖苷酶的最佳添加剂量为60g/t。     

产β-半乳糖苷酶枯草芽孢杆菌BGJ222培养条件的初步优化

本文以酵母粉蛋白胨培养基为基础培养基,探讨了不同培养时间、接种量、初始pH、碳源、氮源、金属离子对枯草芽孢杆菌BGJ222表达β-半乳糖苷酶能力的影响。结果表明,菌株BGJ222最大产酶量的培养条件为:初始pH 6.6,接种量2%(V/V),培养温度37℃,培养时间24 h;培养基组成为:酵母粉0.5%(m/V),蛋白胨1.0%(m/V),NaCl 0.5%(m/V),三梨醇1.0%(m/V),MgCl20.5%(m/V)。在此条件下,菌株BGJ222表达β-半乳糖苷酶达到11456.4 Miller,比基础培养基的表达量(860 Miller)提高了12倍。