枯草芽孢杆菌MSJ-5产β-甘露聚糖酶的性质研究

对土壤中分离的1株产β-甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌MSJ-5进行产酶性质的研究。菌株MSJ-5在发酵培养基中培养32h达到产酶高峰。β-甘露聚糖酶为粗酶液的主要组分,酶学性质的研究显示该酶最适反应温度为50℃,最适反应pH为7.0,在pH 5.0~7.0能保持较好的稳定性。水解魔芋甘露聚糖及水解产物分析试验结果表明菌株MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶对魔芋甘露聚糖有显著降粘效果,水解产物以甘露寡糖为主。研究结果显示,菌株MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶有应用到饲料添加和功能性寡糖行业的潜力。     

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.     

两种半纤维素酶在毕赤酵母中的共表达

基于定向改造的木聚糖酶(DSB)和甘露聚糖酶(ManA),通过不同的整合位点和抗性标记实现这两种酶在同一宿主GS115中的整合与筛选,获得了共表达菌株GS115/DSB-ManA。其热稳定性检测结果表明,该共表达菌株产出的DSB与ManA均有较高的热稳定性。重组菌株两种酶的成功表达为复合酶制剂的研究和生产奠定了基础。     

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。     

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。     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选及其粗酶性质的研究

从土壤中分离得到一株产酶活性高的β-甘露聚糖酶芽孢杆菌,该菌产酶迅速,在简单发酵培养基中培养32 h即可达到产酶高峰,且粗酶液中甘露聚糖酶的量占绝对优势。对酶性质的研究发现,酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为7.0,在pH值为5.0~7.0时能保持很好的稳定性,黏度试验显示降黏效果显著,薄板层析显示水解魔芋甘露聚糖和角豆胶产物以甘露寡糖为主,有应用到饲料酶制剂和寡糖生产行业的潜力。     

黑曲霉产β-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质研究

［目的］分离纯化黑曲霉固态发酵产生的β-甘露聚糖酶,研究β-甘露聚糖酶酶学性质。［方法］黑曲霉经固态发酵制备粗酶液,分别采用硫酸铵分段沉淀法、丙酮沉淀法和Sephadex凝胶层析法对β-甘露聚糖酶进行分离纯化,用PAGE检验其纯度。同时测定纯化后的β-甘露聚糖酶酶学性质。［结果］β-甘露聚糖酶经40%～90%饱和度硫酸铵沉淀法纯化后比活力可提高到1 180.9 U/mg 经1.0 ∶1.0～1.6∶1.0（V/V）丙酮沉淀法纯化后的比活力可提高到1 847.0 U/mg;最后经凝胶层析法纯化后的比活力可提高到7 950.4 U/mg,纯化倍数为8.67,在PAGE凝胶电泳图谱上得到单一条带,即纯化后的β-甘露聚糖酶。［结论］纯化后β甘露聚糖酶的酶学性质为：最适pH值4.2,最适反应温度60 ℃,米氏常数Km 2.67 mg/ml。     

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℃．     

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。     

1株青霉固体发酵产酸性β-甘露聚糖酶条件优化

[目的]为产酸性β-甘露聚糖酶菌株的开发与应用提供技术依据。[方法]以1株青霉QM-1为出发菌株,通过单因素试验和正交试验对其固体发酵产β-甘露聚糖酶的条件进行优化。[结果]该株青霉产β-甘露聚糖酶的最适培养基配方为:0.5 g魔芋粉,20.0 g麸皮,1.5 g蛋白胨,0.3 gKH2PO4,0.03 gMgSO4.7H2O,初始pH值为5.5,反应pH值为5.8,含水量为60%。该株青霉产-β甘露聚糖酶的最适培养条件为:将在30 g基础培养基放在250 ml三角瓶中,接入菌种在35℃下培养3 d后,最高酶活力可达1 455.63 IU。[结论]当反应pH值为5.2～6.0时,-β甘露聚糖酶能维持较高的活性,这表明该菌所产β-甘露聚糖酶为酸性。     

黑曲霉β-甘露聚糖酶的诱变选育及部分酶学特性

从实验室保藏的数十株真菌、细菌和酵母菌种中,经定向筛选,得到1株产β-甘露聚糖酶酶活较高的黑曲霉菌株MA.以菌株MA为出发菌,经Co60诱变和摇瓶发酵初、复筛,最终获得一株产β-甘露聚糖酶活力高且遗传性能稳定的菌株MA-56,其所产的β-甘露聚糖酶活力稳定在9.31×104 U/g ,较出发菌株提高了64.78%.酶学性质初步研究表明,黑曲霉菌株MA-56所产β-甘露聚糖酶的最适反应温度为70℃,最适反应pH为2.5～3.5;该酶在70 ℃以下具有良好的热稳定性,在pH 2.5～9.0的环境下表现稳定;在供试的10种金属离子中,只有Cu2+对酶活有较强的抑制作用.     

Achaetomium sp.Xz8来源的甘露聚糖酶Man5Xz8 热稳定性的研究

嗜热真菌Achaetomium sp. Xz8来源的甘露聚糖酶Man5Xz8和Humicola sp.Y1来源的嗜热甘露聚糖酶Man5A氨基酸序列一致性高达90.0%,然而两者的酶学性质尤其是最适温度和热稳定性却存在着很大的不同。Man5Xz8的最适温度为50℃,仅在30℃下保持稳定,而Man5A最适温度为70℃,且在50℃下具有良好的热稳定性。为研究不同区域关键氨基酸位点对甘露聚糖酶热稳定性的影响,以Man5Xz8为研究材料,通过生物信息学方法分析,分别构建了单点突变体V124I及△SG。实验结果表明,突变体V124I及△SG和原酶Man5Xz8具有相似的最适pH和最适温度,但在热稳定性方面较原酶有很大提高：在50℃下处理10 min后,突变体V124I的相对剩余酶活力较原酶Man5Xz8提高了26.9%,突变体△SG在50℃下处理1 h保持稳定。通过对甘露聚糖酶不同区域氨基酸位点的研究,发现了与酶热稳定性相关的关键结构区域及位点,为以后更好的研究第5家族的甘露聚糖酶提供了一定的理论指导。     

β-甘露聚糖酶分子生物学研究进展

β-甘露聚糖酶在食品、饲料、造纸、洗涤等工业领域应用广泛。近几年,基因测序技术飞跃发展,研究人员挖掘到许多新颖的β-甘露聚糖酶基因并对其进行了酶学性质的研究。介绍了各种类型的甘露聚糖及其降解酶,梳理了β-甘露聚糖酶的糖苷水解酶家族分类、来源、结构和催化机理,归纳总结了近几年微生物来源β-甘露聚糖酶的重组表达、酶学性质及分子改造,简述了甘露聚糖酶在食品和饲料等方面的应用,展望了β-甘露聚糖酶的研究热点及方向。     

产甘露聚糖酶菌株的筛选·鉴定及酶活性的初步研究

[目的]从土壤中分离得到产甘露聚糖酶的菌株。[方法]以魔芋粉为底物,从崐嵛山采集的土壤中,经平板法筛选得到产甘露聚糖酶的优势菌株。将该菌株的一段16S rDNA片段进行序列分析以确定其所属菌种,并对该菌株的发酵条件和酶的性质做初步研究。[结果]该菌株在不同的培养基中产酶量不同,不同温度下的相同培养基中产酶量也不同,在LB培养基中,27℃下培养较30℃利于该菌株产酶,而SOC培养基在30℃下培养较27℃利于该菌株产酶;该菌株所产酶的最适反应pH为7.0,最适反应温度为55℃,之后温度升高酶活力会急剧下降。在最适反应条件下测得酶活力可达95.3 U。[结论]为甘露聚糖降解产物的工业化应用提供了参考。     

β-甘露聚糖酶产生菌的分离·鉴定及酶学特性研究

[目的]筛选产β-甘露聚糖酶的优良菌株,并对其进行分类鉴定和酶学特性的测定。[方法]运用单因子分析对β-甘露聚糖酶的酶学特性进行研究。[结果]筛选到的产β-甘露聚糖酶鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。所产酶的最适反应温度和pH值分别为65℃和5.5。在45~70℃内酶活稳定,65℃保温15 min,残留酶活仍有70%左右;在pH值4.5~6.5内酶活相对稳定,pH值5.0条件下保存3h,残留酶活仍有75%以上。低浓度的Co2+、Mg2+等金属离子对该酶有强烈的激活作用,提高浓度后则对酶活有抑制作用。[结论]该酶具有良好的酶学特性,有应用于大规模生产的潜质。     

青霉QM-1产酸性β-甘露聚糖酶液体发酵条件研究

[目的]为酸性β-甘露聚糖酶生产菌株的开发与应用提供技术参考。[方法]以单因子试验和正交试验对青霉QM-1（Penicillium sp．）液体发酵产酸性β-甘露聚糖酶条件进行研究。[结果]产酶最适培养基配方：麸皮＋魔芋粉（2：1）10．0g／L,NaNO3 2．0s／L,KH2PO4 1．5g/L,MgSO4·7H2O 0．3g／L,H2O 1000ml。最适培养条件为：起始pH值6．0,装液量为50ml／250ml三角瓶,转速为175r／min,在35℃下培养4d,最高酶活力达86．3IU。该菌所产粗酶液最适反应温度为60℃。[结论]麸皮和硝态氯能有效促进青霉QM—1产酸性β-甘露聚糖酶,且所产的β-甘露聚糖酶有一定的温度耐受性。     

里氏木霉Rut-C30β-甘露聚糖酶基因表达载体的构建

将含有β-甘露聚糖酶基因的重组质粒p^GEM-ManI经EcoRI、绿豆芽核酸酶、HindⅢ酶切处理和纯化后，与含有Ω序列和17启动子以及信号肽OmpT序列的分泌型表达载体p^TCO2连接，将质粒p^GEM-ManI中的β-甘露聚糖酶基因连接在p^TCO2质粒信号肽OmpT之后，构建成表达载体p^TCO2-ManI。将表达载体p^TCO2-ManI转化到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中，克隆转化子，pCR测序，结果获得了β-甘露聚糖酶编码的成熟肽cDNA，其序列与GeneBank报道完全一样。并从该克隆转化的大肠杆菌的周质中检测到了β-甘露聚糖酶的活性同时，证明β-甘露聚糖酶基因在分泌型过程中得到正确加工。     

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。     

β-甘露聚糖酶基因高效表达体系的构建

为构建-β甘露聚糖酶基因高效表达体系,采用重叠区扩增基因拼接法将苏云金芽孢杆菌(Bacil-lus thuringiensis)CTc S-层蛋白启动子和欧文氏杆菌(Erwinia carotovora)CXJZ95-198 β-甘露聚糖酶基因完整开放阅读框定向连接,得到基因拼接体slp-man.将 slp-man 克隆到高效表达载体 pET-28a+上,并转化到大肠杆菌(Escherichia coli)JM109中.结果表明,β-甘露聚糖酶基因高效表达体系构建成功,重组茵发酵11 h酶活达到671.3 U·mL-1,是欧文氏杆菌CXJZ95-198的1.48倍.     

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。