β-半乳糖苷酶研究进展

随着生物技术的发展,β-半乳糖苷酶不仅在食品工业中的用途越来越广泛,在生物技术领域如基因工程、酶工程、蛋白质工程等方面也都发挥着重要作用,并开始广泛应用于医药等领域。文章对β-半乳糖苷酶的性质、来源、作用机理、应用情况等进行概述,着重介绍了β-半乳糖苷酶在研究上的新进展和应用上的一些新领域。     

发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的性质研究

[目的]研究发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的酶学性质。[方法]从发芽咖啡豆中提取a-半乳糖苷酶,研究不同温度和pH下的酶活,并确定该酶的最适温度和pH。研究了不同金属离子和不同离子强度（NaC1）对a-半乳糖苷酶酶活的影响。Lineweaver-Burk双倒数作图法测定该酶的Km和Vmu[结果]a-半乳糖苷酶的最适温度和pH分别为45℃、6．0,热稳定温度范围为20～50℃,pH稳定范围为5．0～7．0。Na^＋、K^＋、Mg^2＋和cu^2＋对a-半乳糖苷酶酶活的影响不大,zn^2＋促进酶活,Ba^2＋对酶活稍有抑制,Hg^2＋强烈抑制d．半乳糖苷酶的活性。在0～0．25mol／L离子强度（NaC1）范围内,a-半乳糖苷酶的酶活不受影响。Lineweaver—Burk双倒数作图法测定该酶的k和n。。分别为0．556mmol／L、1．19μmol／min。[结论]该研究为发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的进一步应用提供理论指导。     

植物β-半乳糖苷酶研究进展

植物β-半乳糖苷酶是一类糖苷水解酶,能够从β-D-半乳聚糖或寡聚糖支链非还原末端切除β-D-半乳糖残基。β-半乳糖苷酶广泛分布于各种植物中,通过对细胞壁的重塑参与植物生长发育过程。总结了植物β-半乳糖苷酶生化与分子生物学方面的最新研究进展,并就其结构域及催化机制、生化特性、亚细胞定位和表达模式、生理功能等方面展开详述。     

低温β-半乳糖苷酶的研究进展

低温β-半乳糖苷酶在低温下仍保持高酶活,而具有高活性的低温β-半乳糖苷酶应用于环境工程和食品行业,有着中温和高温β-半乳糖苷酶所没有的优越性,尤其在乳品工业,可在低温下水解乳糖,生产无乳糖乳制品,供乳糖不耐受者食用.而低温β-半乳糖苷酶因其具有的理论和应用上的双重意义,成为近年来的研究热点.综述了微生物低温β-半乳糖苷酶的研究现状,包括酶的微生物来源,分离筛选、分类特征、酶学性质、分子结构及定向进化,并对其前景进行了展望.     

低温β-半乳糖苷酶的分离纯化

[目的]分离纯化低温β-半乳糖苷酶。[方法]采用硫酸铵沉淀、凝胶色谱和离子交换色谱对低温菌株Rahnella aquatilis sp.14-1在摇瓶条件下的所产低温β-半乳糖苷酶进行了纯化,并对提纯的酶进行了酶学性质的研究。[结果]摇瓶发酵液经过超声波破碎细胞得到粗酶液体,用硫酸铵分级沉淀,Sephadex G-25凝胶层析和DEAE-cellulose离子交换色谱分离纯化得到低温β-半乳糖苷酶,用SDSPAGE检测显示电泳单一区带,纯化的酶分子量为60 kD。[结论]研究可为低温β-半乳糖苷酶的开发应用提供参考依据。     

苹果β-半乳糖苷酶同工酶的分离纯化与动力学性质

以苹果为试材,提取细胞壁结合型β 半乳糖苷酶,并通过羟磷灰石柱色谱法分离了4种β 半乳糖苷酶同工酶(GALaseⅠ、GALaseⅡ、GALaseⅢ和GALaseⅣ)。β 半乳糖苷酶同工酶对细胞壁多糖的降解结果表明,GALaseⅠ和GALaseⅡ对细胞壁多糖具有较强的降解能力,与苹果细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关,而GALaseⅢ和GALaseⅣ的分解能力微弱;进一步采用高速液相色谱法以MonoQ、MonoS离子亲和层析柱、Superose12凝胶过滤柱使GALaseⅠ和GALaseⅡ得到纯化,SDS PAGE测定结果表明酶纯度达均一,并测得GALaseⅠ和GALaseⅡ的分子量分别是80kDa和78kDa,最适pH值分别为4 5和4 2,Km分别为2 47mmol/L和1 11mmol/L。     

产β-半乳糖苷酶芽孢杆菌的筛选及产酶条件的优化

[目的]筛选产β-半乳糖苷酶的芽孢杆菌并对其产酶条件进行优化。[方法]从土壤中筛选出一株具有β-半乳糖苷酶活性的菌株,对其进行鉴定并对其发酵产酶条件进行优化。[结果]该菌株被初步鉴定为巨大芽孢杆菌。该菌株的最佳碳源是乳糖,最佳氮源是牛肉膏和蛋白胨,Na+对产酶有明显的促进作用。当乳糖含量为1.20%,牛肉膏含量为0.63%,蛋白胨含量为1.04%时,该菌株所产β-半乳糖苷酶酶活可达3.68 U/ml。初始pH值为8.0,培养温度为45℃,接种量为2%,振荡培养17 h,该菌株所产β-半乳糖苷酶的酶活最高,为5.49 U/ml。[结论]该菌株在高温条件下生长旺盛,适宜生长pH值范围广,在生产实践中具有一定的应用价值。     

黄蜀葵花器官中β-半乳糖苷酶的提取纯化和酶学特性研究

目的:从黄蜀葵花中提取并初步纯化β-半乳糖苷酶。方法:以总酶活为考察指标,通过正交试验确定该酶的最佳提取条件。以酶活力和蛋白质含量为考察指标,确定盐析法的硫酸铵饱和度。以ONPG为底物,研究该酶的最适反应pH、温度及温度稳定性。结果:从黄蜀葵花中提取β-半乳糖苷酶的最佳提取条件是以3倍量(V/W)磷酸盐缓冲液4℃提取12h。以30%和70%为盐析的最佳硫酸铵饱和度。β-半乳糖苷酶在55℃总酶活性最高,热稳定性较好,70℃以上时活性迅速下降。     

苹果β-半乳糖苷酶对细胞壁多糖降解特性的研究

以苹果为试验材料,提取细胞壁结合型β-半乳糖苷酶,并通过羟磷灰石柱色谱法分离出4种β-半乳糖苷酶同工酶(GALase ～ ),研究β-半乳糖苷酶同工酶对阿拉伯半乳聚糖和Na2CO3-1、KOH-3、细胞壁残渣等细胞壁多糖组分的降解特性。结果表明:GALase 、 对细胞壁多糖具有较强的分解能力,而GALase 、 的分解能力微弱,说明β-半乳糖苷酶的GALase 、 与细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关。     

基于α-半乳糖苷酶基因为筛选标记的酿酒酵母诱导型表达载体的构建及应用

以α-半乳糖苷酶基因为筛选标记,构建GAL1诱导型启动子介导的酿酒酵母表达载体YGM-α-gal质粒,将枯草芽孢杆菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因克隆到此载体中,构建质粒YGMPA-α-gal,转化宿主酵母后,实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶在酿酒酵母中的分泌表达.结果表明:在2%半乳糖诱导下,摇瓶发酵24h后分泌表达的β-葡聚糖酶活性达到411.9U爛mL-1,而在培养60h后,发酵液中α-半乳糖苷酶活性可达64.2U爛mL-1.说明α-半乳糖苷酶基因可用作酿酒酵母表达载体转化的有效筛选标记,为食品级酿酒酵母表达系统的构建提供了新选择.     

凝结芽孢杆菌产β-半乳糖苷酶条件的优化

从土壤中筛选得到1株高产β-半乳糖苷酶的凝结芽孢杆菌,研究该菌产β-半乳糖苷酶的发酵条件。结果表明:产酶适宜的培养基配方为蔗糖10 g/L,麦芽糖5 g/L,可溶性淀粉5 g/L,酵母提取物6.7 g/L,胰蛋白胨13.3 g/L,KCl 1.5 g/L;产酶的最适发酵温度为45℃。培养48 h总酶活力达到7.1 U/mL,60 h胞外酶活力最高为3.0 U/mL。胞外酶的最适pH为6.0,最适温度65℃。该酶能够完全水解乳糖,可适用于无乳糖乳制品的生产。     

1株产α-半乳糖苷酶乳球菌的分离鉴定及酶学特性

从湘西富含豆粕下脚料土壤中筛选鉴定出1株产α-半乳糖苷酶细菌,对其进行显微形态观察、分子生物学鉴定及酶学特性分析.结果表明,该细菌为球形细菌,革兰氏染色阳性,16S rDNA序列与乳球菌有98%的同源性,可以确定为乳球菌属.细菌产分泌性α-半乳糖苷酶,其胞外α-半乳糖苷酶摇瓶发酵液初酶活为6.21 U/mL,在45℃、...     

α-半乳糖苷酶法合成α-半乳糖基-β-环糊精的研究

应用发芽咖啡豆α-半乳糖苷酶法合成α-半乳糖基-β-环糊精,研究其合成工艺.通过BoxBehnken设计等方法,得出工艺条件为α-半乳糖苷酶用量73 nkat,时间28 h,pH 6.3,温度40℃,振荡速度75 r/min,反应体系包括2mL醋酸缓冲液(50 mmoL/L),β-环糊精0.4 mol/L,蜜二糖0.8...     

酵母α-半乳糖苷酶组成型表达基因的重组构建及转化

用PCR方法从酿酒酵母AH109中扩增出α-半乳糖苷酶MEL1基因片段，与乙醇脱氢酶组成型启动子重组后构建成表达重组质粒pGAD-GAL,将重组质粒pGAD-GAL转化不带α-半乳糖苷酶基因的酿酒酵母后，在预先涂布有X-α-Gal的亮氨酸缺陷培养基(SD／-Leu)平板上选择到蓝色菌落，实现了α-半乳糖苷酶在酵母内的组成型表达。     

蜡梅α-半乳糖苷酶基因的克隆和表达分析

从蜡梅中克隆α-半乳糖苷酶基因,通过对其酶学性质及基因表达分析,为研究蜡梅的低温适应的分子机理提供参考.通过PCR扩增获得α-半乳糖苷酶基金(CpGAL),构建了该基因的原核表达载体pET28a-CpGAL并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,诱导表达并分离纯化得到融合蛋白.利用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测CpGAL基因在腊梅不同发育时期的表达差异.     

根霉A03α-半乳糖苷酶的分离及其酶学性质初步研究

根霉（Rhizopus sp.A03）发酵豆渣产α-半乳糖苷酶,粗酶液依次经过三相分离、Sephadex G-100凝胶过滤获得了电泳纯的α-半乳糖苷酶,纯化了2.3倍,总酶活回收率达到25.9%,SDS-PAGE显示其相对分子质量为168.8 kDa。该酶水解对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷的最适pH值为4.5,最适温度为45℃,表观Km值为0.340±0.026 mmol/L,表观kcat/K_m值为2.866×10⁴ mol-1/（L·s）;水解蜜二糖和棉子糖的表观速率均为10.0μmol/（h·mg）;水解活性受Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺和Hg⁺等离子的强烈抑制,但Fe²⁺对酶活性具有显著的激活作用。该酶活性在pH4.0～8.9保持稳定,在45℃时保温60min,残余酶活达到了77.4%。     

β-葡萄糖苷酶纯化及酶学性质研究

研究了来源于曲霉No.5.1的β-葡萄糖苷酶的纯化和酶学性质。粗酶液经硫酸铵沉淀、DEAE-chitopearl和Sephadex G-100柱层析得到纯β-葡萄糖苷酶,SDS-PAGE凝胶电泳显示一条带,测得分子量为67.5 kD。该酶最适反应pH6.0,最适反应温度为60℃,在80℃以下、pH3.0~9.0酶活力相对稳定。K 、Na 、Mg2 和Zn2 对酶有激活作用,而Ag 和Fe2 对酶具有明显的抑制作用。该酶对纤维二糖和水杨素的水解能力最强,水解水杨素的Km值为3.09 mmol/L。     

β-半乳糖苷酶在动物营养中的应用

β－半乳糖苷酶（β－D－半乳糖苷水解酶，EC.3.2.1.23)广泛存在于豆类及其他动植物体内。由于它具有糖苷键结构特异性，可作为乳糖降解和双糖合成催化剂，并有水解生物体内储存的多糖和半乳糖残基、引起血型转化等生理功能，近年来引起人们广泛关注，成为生物化学和酶催化化学的重要研究课题；对其氨基酸组成进行系统分析，为深入研究该酶的结构和性能给出了必要的基础信息。     

α-半乳糖苷酶及其在肉鸡日粮中的应用

[目的]综述α-半乳糖苷酶及其在肉鸡日粮中的应用。[方法]对α-半乳糖苷的结构、特性、抗营养作用机理及α-半乳糖苷酶的特性及在肉鸡日粮中的应用进行综述,并展望了其应用前景。[结果]α-半乳糖苷是无色透明状液体,甜度为蔗糖的70%,总能为8 136kJ/g,粘度低于麦芽糖,吸湿性比蔗糖小。α-半乳糖苷由半乳糖、葡萄糖和果糖组成,具有良好的热稳定性。在肉鸡日粮中添加α-半乳糖苷酶后,肉鸡日增重增加,能量代谢及养分利用率提高。[结论]该研究为进一步推进该酶制剂在肉鸡日粮中的合理应用奠定基础。     

β-半乳糖苷酶及多聚半乳糖醛酸酶对桃果实成熟软化的影响

以雨花3号桃果实为试验材料,采用气相色谱法测定不同成熟时期桃果实的乙烯释放量以及ACC合成酶和ACC氧化酶活性的变化,并分析β-半乳糖苷酶(-βG al)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的变化,探讨-βG al和PG对桃果实成熟软化的影响。结果表明:在桃果实成熟软化过程中,具有明显的乙烯跃变高峰,ACC合成酶和ACC氧化酶活性变化趋势与乙烯变化相一致;PG活性高峰与乙烯释放高峰同时出现于成熟度Ⅳ,而-βG al活性高峰出现于成熟前期(即成熟度Ⅰ);-βG al不同于PG,其作用主要与桃果实成熟前期果实的软化启动密切相关。