细菌Ⅰ型普鲁兰酶的研究进展

Ⅰ型普鲁兰酶以内切的方式专一性作用于普鲁兰糖或者支链多糖的α-1,6糖苷键,生成产物麦芽三糖或线性多糖。在工业应用中,Ⅰ型普鲁兰酶与其他糖苷水解酶协同作用于不同糖类底物,可得到类型多样的终产物,因此在食品、化工、制药等行业中有很重要的作用。目前对Ⅰ型普鲁兰酶的研究不仅包括筛选高产酶的菌株,还需得到酶学性质优良的酶蛋白,以适合工业生产工艺。综述了细菌来源的Ⅰ型普鲁兰酶的研究概况,包括酶学性质、基因的分离与克隆、微生物生产,并讨论了该酶在工业生产中的应用及其研究前景。     

普鲁兰酶对不同原料淀粉糖生产的影响

[目的]研究普鲁兰酶对淀粉糖糖分、透射比和过滤速度的影响。[方法]通过对照试验研究普鲁兰酶对淀粉糖糖分以及透射比、过滤速度等的影响,用高效液相色谱确定各种糖的含量,探讨普鲁兰酶对不同原料淀粉糖生产的影响。[结果]普鲁兰酶能提高木薯麦芽糖中麦芽糖的含量,而以玉米和马铃薯淀粉为原料时则提高麦芽三糖的含量;以木薯和玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖时,普鲁兰酶有利于提高糖的品质。加入普鲁兰酶之后大多数淀粉糖的过滤速度都减慢了,但糖浆透射比增大。[结论]研究结果为制备高品质的麦芽糖和低聚异麦芽糖提供了新的理论依据。     

苏云金芽孢杆菌普鲁兰酶编码基因amyX的鉴定与重组酶性质研究

[目的]研究苏云金芽孢杆菌konkukian亚种amyX基因在大肠杆菌中的表达及表达产物的性质。[方法]以苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)染色体DNA为模板,PCR扩增得到amyX普鲁兰酶结构基因,再与大肠杆菌表达载体pET28a连接,构建能表达普鲁兰酶的重组大肠杆菌。重组菌经IPTG诱导,表达有活性的普鲁兰酶,初步分析重组普鲁兰酶的酶学性质。[结果]结果表明,苏云金芽孢杆菌基因组序列有两条基因(pulA和amyX)可能编码普鲁兰酶。温度为50℃,pH为6.0时,重组酶不能水解淀粉,属于I型普鲁兰酶。[结论]amyX基因能在大肠杆菌细胞内成功表达,表达产物具有典型的I型普鲁兰酶的特性。     

嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶酶学性质研究

对获得的嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶进行了酶学性质测定.结果表明:普鲁兰酶最适温度为60℃,此温度下处理90min,残存酶活在70%以上,70℃酶的半衰期大于50min;最适pH 5.6,在pH 4.5~6.0的范围50℃保温24h仍具有较高活性;Km为0.036μmol/L,Vmax为20.16μmol/min;Mn2+、Mg2+和Ca2+对酶有激活作用,其中以Mn2+的激活作用最强,而Cu2+和Zn2+则有抑制作用.研究表明嗜热脂肪芽孢杆菌普鲁兰酶是高温酸性酶,对底物有较强亲合力和催化活性,在淀粉糖化工业中有良好的应用前景.     

原生质体紫外诱变选育普鲁兰酶高产菌株

[目的]对酸性普鲁兰酶产生菌的原生质体制备条件及诱变育种进行研究。[方法]对盐球菌（Halococcus sp.）Z1的原生质体制备和再生条件进行了研究,并对其原生质体进行紫外诱变选育普鲁兰酶高产菌株。[结果]菌体经培养14 h后,在36℃、2.8 mg/ml溶菌酶作用下酶解1.5 h,其原生质体形成率和再生率分别为87.4%和19.4%。采用紫外线对原生质体进行诱变,筛选得到9株普鲁兰酶活性比出发菌株高的突变株,其中D9-08的酶活达6.37 U/ml,比诱变前提高了0.96倍,经10次传代遗传性稳定。[结论]利用原生质体紫外线诱变手段进行酸性普鲁兰酶产生菌的育种是一条可行并具有较好效果的途径。     

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。     

普鲁兰酶产生茵的筛选及部分酶学性质研究

利用选择性培养基从淀粉加工厂附近土壤中分离出11株具有产普鲁兰酶能力的茵株,对其中产酶能力最高的PB1菌株所产酶进行了性质测定.结果显示:PB1所产普鲁兰酶活力为3.25U/mL;该酶最适反应温度为60℃,在低于70℃范围内热稳定性较好;最适反应pH值为5.0～6.0,在pH值为4.0～7.5范围内稳定;Fe3 对该酶活性有明显的促进作用,而Cu2 、AS 、Hg2 、Pb2 对该酶活性有强烈的抑制作用.     

普鲁兰酶产生菌的筛选及部分酶学性质研究

利用选择性培养基从淀粉加工厂附近土壤中分离出11株具有产普鲁兰酶能力的菌株,对其中产酶能力最高的PB1菌株所产酶进行了性质测定。结果显示:PB1所产普鲁兰酶活力为3.25U/mL;该酶最适反应温度为60℃,在低于70℃范围内热稳定性较好;最适反应pH值为5.0～6.0,在pH值为4.0～7.5范围内稳定;Fe3+对该酶活性有明显的促进作用,而Cu2+、Ag+、Hg2+、Pb2+对该酶活性有强烈的抑制作用。     

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.     

抗性淀粉提取工艺的研究

[目的]优化普鲁兰酶对大米淀粉脱支的工艺条件,以期获得较高的RS产率。[方法]以大米淀粉为原料,用普鲁兰酶对其进行脱支,采用L9(34)正交试验设计优化酶法制备RS的工艺。采用经AACC认定的76-13标准方法测定RS含量。[结果]各因子对RS产率的影响顺序为:加酶量>酶解温度>淀粉浓度>酶解时间,最佳因素水平组合为淀粉浓度25%,加酶量2.4PUN/g(干淀粉),酶解温度60℃,酶解时间14h。[结论]以大米淀粉为原料,采用普鲁兰酶对其进行脱支制备RS的最佳工艺为加酶量2.4PUN/g(干淀粉),酶解温度60℃,淀粉浓度25%,酶解时间14h,在此条件下RS产率为19.16%。     

陆地棉品种在体细胞培养中愈伤组织褐化的生化基础研究

对陆地棉品种713、百棉1号、百棉3号的115d正常愈伤组织与褐化愈伤组织的可溶性蛋白、SOD酶、CAT酶、IAA氧化酶、PPO酶及棉酚的测定结果表明,愈伤组织褐化与PPO的活性和棉酚的含量有关,褐化导致了SOD酶、IAA氧化酶和CAT酶活性的降低及蛋白合成的减少。     

固定化酶及其在食品工业中的应用

固定化酶是酶工程的核心技术之一,有利于实验酶的重复使用及产物与酶的分离,将酶工程提高到一个新的水平,极大地促进了酶工程的研究与应用,并广泛应用于各个领域。综述了固定化酶的制备方法,总结了其在食品工业中的应用,并对其的发展进行了展望。     

EDTA和金属离子对酵母蔗糖酶天然酶和修饰酶酶活力的影响及其作用机理研究

以不同浓度EDTA、Mn2+、Zn2+和Fe2+为效应物,以蔗糖为底物,研究EDTA和金属离子对酵母蔗糖酶(Yeast invertase)天然酶和修饰酶催化活性的影响。结果表明:EDTA对天然酶和修饰酶均有抑制作用。Mn2+对天然酶和修饰酶有激活作用;Zn2+和Fe2+对天然酶有抑制作用,对修饰酶有激活作用。动力学分析显示,经5 mmol/L EDTA、Mn2+、Zn2+和Fe2+处理后,天然酶和修饰酶的Km和Vmax值均发生变化。光谱分析显示,经不同浓度EDTA和Fe2+处理后,天然酶和修饰酶的构型构象发生变化;经不同浓度Mn2+和Zn2+处理后,天然酶和修饰酶的构型构象基本上没有发生变化。     

玉米秸秆静态堆腐期间电导率及水解酶活性变化

在静态通气条件下,以玉米秸秆为原料,研究了接种复合微生物菌剂后,玉米秸秆高温堆腐过程堆体电导率和水解酶活性的变化.结果表明:接菌处理和不接菌处理(CK)整个堆腐过程总的电导率值分别为26.59和23.26 ms·cm-1.整个堆腐过程添加菌剂处理的脲酶活性和蔗糖酶活性极显著高于CK,两个处理间蛋白酶活性差异不显著.相关性分析表明,温度与脲酶活性呈显著性正相关,电导率值与脲酶活性和蔗糖酶活性呈极显著性负相关,且脲酶活性与蔗糖酶活性呈极显著性正相关.蛋白酶与温度、电导率值、脲酶和蔗糖酶活性相关性不显著.     

不同处理方式对毛竹篼纤维素及木质素酶活的影响

对新砍伐的毛竹篼进行促腐剂、机械、覆盖方式等处理,得出降解过程中滤纸酶活、棉花酶活、CMC酶活最高值分别为15424×103、36888×103、5785×103U/kg,最低值分别为5665×103、7034×103、2876×103U/kg;木质素过氧化物酶活、漆酶酶活、锰过氧化物酶活最高值分别为013×103、607×103、15907×103U/kg,最低值分别为0001×103、0200×103、0760×103U/kg。毛竹篼降解过程中棉花酶活＞滤纸酶活＞CMC酶活,锰过氧化物酶活＞漆酶酶活＞木质素过氧化物酶活;毛竹篼不同部位的纤维素酶活和木质素酶活是复杂多变的。总CMC酶活与总滤纸酶活存在显著正相关,覆盖处理对总木质素酶活的影响最大。     

固定化农药降解酶对受污染水体的净化作用

以海藻酸钙固定化联苯菊酯降解酶液,比较了固定化酶与游离酶对联苯菊酯的降解作用效果。结果表明:理想条件下,固定化酶的活性相当于游离酶活性的75%。温度、pH值、Mg2+等条件的变化对固定化酶活性的影响较游离酶小;利用2 g固定化酶对受50 mg/L联苯菊酯污染水体进行处理,3 d后检测,水体中联苯菊酯的含量降低72%。     

菌糠酶提取与制备方法研究

比较分析了菌糠酶的不同提取和浓缩方法,经透析制取干酶制剂。结果表明,菌糠在室温（10℃）下用蒸馏水浸提12h,酶的提取率最高;采用中空纤维膜过滤法浓缩效果最好,经透析、干燥可制得酶活较高的干酶制剂。     

几种模拟酶的研究进展

模拟酶是一类利用有机化学方法合成的比天然酶简单的非蛋白分子.对环糊精模拟酶、冠醚化合物的模拟酶、超氧化物歧化酶模拟物等结构特征进行综述,为设计和合成更加简单、稳定的模拟酶提供参考.     

酶电极表面特征对电极性能的影响

酶电极作为生物传感器已广泛应用于生命科学、化学等领域.本文通过对酶电极表面特征的研究,发现有:透析膜增加酶电极的稳定性;酶电极的感应时间同真实表面三种界面能态有关;直接涂酶层电极感应时间短等特性.     

海藻酸钙固定麦芽寡糖基海藻糖合酶的研究

比较麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)与其固定化酶的最适反应pH值、pH稳定性、最适反应温度和热稳定性。结果表明,固定化酶的最适反应pH值(5.5)较原酶(6.0)低,最适反应温度(65℃)较原酶(60℃)高,pH稳定性和热稳定性均较原酶高。