短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液的制备及结构表征

利用短链葡聚糖(short glucan chains,SGC)的螺旋空间结构来包埋姜黄素(curcumin,CUR)。通过使用高剪切分散乳化机高速剪切溶液5 min,用纳米均质机在50 MPa压力下高压均质经剪切后的乳液2次制备成纳米乳液以提高其包埋率和载药量。XRD (x-ray diffraction)和TGA (thermogravimetric analysis)很好的验证了包合物的形成,通过TGA、SEM (scanning electron microscopy)、激光粒径分析仪等各种表征分析得出短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液制备成功,所制得的乳液对姜黄素的包埋率和载药量都高于短链葡聚糖-姜黄素包合物,分别达到了71.11%和12.07%,说明制备成纳米乳液对姜黄素的包埋率和载药量都有了明显的提高。所制备的纳米乳液的粒径小于300 nm,粒径分布均一,Zeta电位观测表明所制得的乳液的稳定性有所提高。为提高食品及医药领域姜黄素的生物利用率提供了一定的参考意义。     

普鲁兰酶基因工程研究进展

普鲁兰酶是一类淀粉脱支酶,能够专一性地切开支链淀粉分支中的α-1,6-糖苷键,形成直链淀粉。普鲁兰酶能够与其他淀粉酶协同作用,主要应用在以淀粉为原料的食品加工中,大规模地提高了淀粉的利用率和生产效率。目前已获得的普鲁兰酶在大肠杆菌、芽胞杆菌以及毕赤酵母表达系统中均实现了表达,然而其表达水平难以满足工业生产的需要。着重从普鲁兰酶的异源表达及优化、酶蛋白分子改良方面对近几年普鲁兰酶最新的研究进展进行了综述,为寻找更有效提高表达量的途径提供理论基础。     

Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

嗜热脂肪芽孢杆菌中普鲁兰酶的分离纯化

嗜热脂肪芽孢杆菌经细胞破碎机破壁后,采用硫酸铵盐析法除杂蛋白,DEAE-32阴离子交换纤维素纯化胞内普鲁兰酶,并通过L9(34)正交试验优化盐析除杂蛋白工艺条件.结果表明:菌体与缓冲液比1:3、硫酸铵饱和度40％、pH值7.0分离效果最佳,其中,pH值对分离效果的影响差异性显著(F＞F0.05);纯化后的普鲁兰酶比活力...     

不同淀粉脱支酶对菠萝蜜种子淀粉分子结构的影响及糊化特性研究

采用普鲁兰酶和异淀粉酶制备脱支菠萝蜜种子淀粉(debranched jackfruit seed starch,DS)及脱支菠萝蜜种子支链淀粉(debranchedjackfruitseedamylopectin,DAP),旨在研究所得DS和DAP之间的差异。结果表明,DS具有较宽的分子量分布,而DAP具有较窄的分子量分布。普鲁兰酶水解α-1,6糖苷键更完全,所以普鲁兰酶DS和DAP平均分子量更低。普鲁兰酶水解较短侧链更有效,异淀粉酶则可水解外分支链。异淀粉酶DAP具有高比例B2链、B3链和长平均链长,导致其具有低的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度和回生值,但糊化温度高。因此,淀粉脱支酶的选择和直链/支链淀粉组成均能导致淀粉分子结构和糊化特性显著不同(p<0.05),可根据特定需要选择合适制备方法增强或抑制菠萝蜜种子淀粉固有性质或赋予其新的特定性质。     

Allelic Effects on Eating and Cooking Quality of SSⅡa and PUL Genes Under Wxmp Background in Rice

【Objective】Our aim is to analyze the genetic effects of soluble starch synthase gene SSⅡa and debranching enzyme gene PUL on eating and cooking quality under the same main gene background of Wxmp, so as to lay a theoretical basis for rice quality improvement. 【Method】In this study, a semi-glutinous rice line Ning 0145 and japonica rice variety Wuyunjing 21 were crossed to obtain F2 population and F3 lines. There was polymorphism in soluble starch synthase gene SSⅡa and debranching enzyme gene PUL but no polymorphism in other starch synthase related genes between the two parents. With molecular markers, some F2 plants and F3 lines containing Wxmp gene were selected and divided into four genotypes, SSⅡanPULn, SSⅡanPULw, SSⅡawPULnand SSⅡawPULw(n and w indicated that the genes were contributed by Ning 0145 and Wuyunjing 21, respectively). The allelic effects of SSⅡa and PUL genes on eating and cooking quality under the same Wxmp gene background was investigated by analyzing the eating and cooking quality and its differences among different genotypes. 【Result】There were significant differences for eating and cooking quality among genotypes of different parental origins. The allelic gene SSⅡaw and PULw from Wuyunjing 21 increased amylose content by 0.29%–1.00% and 0.62%–1.18% respectively, and the effect of PUL was greater than that of SSⅡa. There was interaction between SSⅡa and PUL genes. The SSⅡaw and PULw genes also decreased gel consistency and breakdown viscosity, increased hot paste viscosity, cool paste viscosity, setback viscosity and consistency viscosity, but had little effect on gelatinization temperature, peak viscosity and peak time. 【Conclusion】The genetic effects of SSⅡa and PUL genes on cooking and eating quality of rice under the background of Wxmp gene were clarified. The results lay a theoretical basis for improving rice quality by molecular marker-assisted selection of SSⅡa and PUL genes.     

普鲁兰酶产生菌的筛选及诱变技术研究

从土壤中筛选出1株普鲁兰酶产生菌,经过紫外线诱变及紫外线-甲基磺酸乙酯复合诱变后,从大量突变株中筛选出1株稳定产普鲁兰酶的菌株.诱变育种最佳条件为紫外线照射时间2 min,菌浓度104;甲基磺酸乙酯(体积分数10 mL/L)处理50min.酶活力由出发菌的2.06U/mL提高到9.37 U/mL,比国内报道的最高值8.8 U/mL高出0.57 U/mL.     

温泉土壤宏基因组文库构建及普鲁兰酶筛选

[目的]构建温泉土壤宏基因组文库并进行普鲁兰酶活性筛选,以期获得高活力、耐高温的新型普鲁兰酶基因.[方法]采用间接法提取温泉土壤样品中宏基因组DNA,经Sephadex G200（含2％ PVPP）凝胶柱和电洗脱两步纯化后,扩增16S rRNA序列,通过序列比对和系统发育进化树分析温泉土壤微生物的多样性;然后以pCC1FOS为载体构建温泉土壤宏基因组文库,并对所获得的宏基因组文库进行活性筛选.[结果]利用宏基因组技术提取温泉土壤样品中微生物的基因组DNA,构建了一个约含1 146个克隆的温泉土壤16S rRNA文库,经遗传进化分析,发现温泉土壤样品中的大部分微生物未被研究过,主要来源于厚壁菌门（Firmicutes）,其次为恐球菌—栖热菌门（Deinococcus-Thermus）和变形杆菌门（Proteobacteria）.用提取获得的宏基因组DNA成功构建了温泉土壤微生物宏基因组Fosmid文库,文库约含2.7万个克隆,平均插入片段长度为40.0 kb,文库外源DNA总容量为1.2×10^9bp;通过活性筛选共获得9个可表达普鲁兰酶活性的克隆.[结论]宏基因组文库技术是获取极端环境微生物新酶的有效手段,可为进一步挖掘普鲁兰酶的应用潜力及研究其耐热机理奠定基础.     

玉米挤压淀粉酶法改性制膜的工艺优化

为了提高可降解性玉米淀粉膜的力学性能,并获得玉米挤压淀粉酶法改性制膜的最适工艺参数,该研究以普鲁兰酶为酶制剂来改善玉米挤压淀粉膜,以酶作用温度、pH值、酶添加量、酶解时间及玉米挤压淀粉浓度为试验因子,膜的抗拉强度为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验。结果表明：5个因素对酶改性挤压淀粉膜抗拉强度的影响大小依次为玉米挤压淀粉浓度＞酶添加量＞酶解时间＞pH值＞酶作用温度;最佳酶解制膜工艺条件为：酶作用温度46.57℃,pH值4.44,酶添加量6.63 u/g,酶解时间9.31 h,玉米挤压淀粉浓度7.00%,在此条件下,膜抗拉强度的预测值为24.3654 MPa,验证试验所得膜抗拉强度为24.2539 MPa,比未改性膜的抗拉强度提高了338.01%。回归方程的预测值和试验值差异不显著,所得回归模型拟合情况良好,达到设计要求。膜的抗拉强度与酶解挤压淀粉中直链淀粉含量之间存在极显著正相关关系,相关系数为0.863。     

启动子及信号肽筛选提高普鲁兰酶在地衣芽孢杆菌中的表达

普鲁兰酶(pullulanase)是一种淀粉脱支酶,在淀粉糖化加工等工业生产中具有重要的应用价值。选用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) BL10作为表达宿主,为了提高其中的普鲁兰酶产量,对来自枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 168和地衣芽孢杆菌BL10中的15种不同信号肽以及4种不同启动子进行筛选,构建了不同的重组工程菌株,最终发现在以P43为启动子、apr为信号肽的条件下,上清液中普鲁兰酶的表达量最高,酶活可达12 U/m L,且测得其最适反应温度为60℃,最适p H为4.5。结果表明通过对启动子及信号肽进行筛选是提高重组工程菌株中目的蛋白表达量的一种有效手段。