鲟鱼硫酸软骨素的制备工艺研究

以史氏鲟鱼软骨为原料,按碱提-酶解-乙醇沉淀工艺流程进行提取硫酸软骨素的各主要工序工艺的研究.通过单因素试验及正交试验,得出最佳碱提工艺为以两倍量6%的NaOH为溶剂,于40℃的水浴中搅拌提取4 h.通过正交试验,得出最佳酶解工艺条件是先将浸提液调节pH至8.6,加入胰酶0.5%,50℃保温水解3 h;后降温至40℃,调pH至5.7,加入胃蛋白酶0.3%,保温水解2h.通过单因素试验,得出最佳的乙醇沉淀工艺条件是将滤液pH调为6.5,加入95%的乙醇至醇沉浓度为70%,静置过夜.制备的硫酸软骨素经检测符合WS1-C3-0030-2000(硫酸软骨素口服片)和WS-10001-(HD-0892)-2002(硫酸软骨素注射品)标准的要求.     

Enzymatic extraction of beta-glucan from oat bran cereals and oat crackers and optimization of viscosity measurement

The viscosity of the soluble fibre, β-glucan, has been shown to influence its ability to lower serum cholesterol and postprandial blood glucose levels. The impact of various amylases, proteases and lipase on the solubility and resulting viscosity of β-glucan extracted from oat bran cereals with a range of β-glucan concentrations and molecular weights was investigated. Addition of enzymes increased the final viscosity of high molecular weight β-glucan in cereals by facilitating the release of β-glucan from the food matrix. For cereals with partially depolymerized β-glucan, the addition of digestive enzymes decreased the final viscosity by eliminating the contribution of starch and protein to viscosity. Final viscosity varied depending on enzyme combinations including pancreatin, salivary and microbial α-amylases, microbial protease, porcine protease, trypsin and α-chymotrypsin. Addition of lipase did not significantly affect viscosity or solubility of β-glucan extracted from oat crackers. Addition of lichenase showed that β-glucan was the major contributor of viscosity to the system, with negligible interference from other components. The viscosity of the optimized protocol was compared to physiological results previously obtained. The viscosity of β-glucan extracted with pancreatin plus microbial α-amylase (pH 6.9) was predictive of LDL-cholesterol reduction (R² = 0.847) and glycemic response (R² = 0.883).     

葡萄糖-赖氨酸美拉德产物分级组分对香蕉酶促褐变的抑制

酶促褐变是香蕉加工中拟解决的关键问题,非硫安全高效抑制剂的筛选是目前的研究热点。美拉德产物（Maillard reaction products,简称MRPs）展示了其良好的抑制酶促褐变的能力,然而美拉德产物分级组分的相关研究尚未见报道。通过透析处理得到大于和小于3 500 u的分级组分,比较其抑制香蕉酶促褐变的相关能力,并对抑制机理进行研究。结果显示：3种MRPs中,MW>3 500 u的MRPs具有较好的还原力,MW<3 500 u的MRPs具有较好的DPPH·清除率、螯合铜离子能力以及抑制多酚氧化酶酶活的能力。MW<3 500 u的MRPs对游离酶抑制常数（KI）和对酶-底物络合物的抑制常数（KIS）分别为0.198 mmol/L和1.508 mmol/L,抑制类型属于混合型抑制。     

产低温淀粉酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质初步研究

对低温淀粉酶资源的开发是功能酶研究的新热点,本研究从东帕米尔高原江布拉克冰川冻土中分离获得多株高产低温淀粉酶菌株,最高产酶菌株D5-2经16S rDNA鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)细菌.对D5-2所产淀粉酶性质进行初步分析,结果表明,其最适作用温度和pH值分别为25 ℃和6.5,酶的热稳定性较差,40 ℃处理1h后酶活急剧下降,至70℃酶活力仅存23％;在pH 5.5～8.0条件下,酶活力相对稳定;Mn2+和Mg2+对淀粉酶有激活作用,而乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、Fe2+和Na+则抑制酶活.结果提示,菌株D5-2分泌的淀粉酶符合低温酶特性,应用空间较大,值得深入探究开发.     

普鲁兰酶氮端氨基酸的截短对其酶学性质的影响

淀粉是丰富的生物质资源,已被广泛地应用到食品、酿酒、医药等各个相关的领域.普鲁兰酶(pullulanase,pulA,EC 3.2.1.41)作为淀粉脱支酶,可以水解淀粉中的α-1,6糖苷键,最大限度地降解淀粉原料,提高淀粉利用率.因此,寻找一条国产化的道路开发我国自己的普鲁兰酶,具有长远的意义.课题组前期从淀粉厂附近的土壤中筛到一株普鲁兰酶的高产菌株变栖克雷伯氏菌(Klebiella variicola)strain 7,克隆获得pulA基因(GenBank登录号:KJ146839.1)后在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)中异源表达.为提高该蛋白的表达量和分泌效率,同时改善普鲁兰酶的性质,本研究利用基因工程的手段构建了普鲁兰酶去信号肽突变体M1和氮端31个氨基酸的截短突变体M2,结果显示M1和M2最适温度均为45 ℃,二者的最适pH分别是6.0和5.6;M2的半衰期是37 min,是M1的6.17倍;M2的比酶活是582.204U/mg,是M1的1.6倍.动力学分析显示,以普鲁兰糖为底物时,M2的Vmax、Kcat、Km和Kcat/Km分别为0.001 3μmoL/(mL·s)-1、191.80-1 s.-1、0.30 mg/mL、693.30,与M1相比,M2的底物亲和能力增加,同时催化效率是M1的2倍.本研究通过普鲁兰酶氮端氨基酸的截短,为提高酶的比酶活和半衰期提供了新的方法和思路.     

一株曲霉的一种中温糖化酶的纯化及其部分酶学特性

本研究从广西花坪自然保护区采集的土壤中筛选获得了一株产糖化酶丝状真菌菌株57-45,通过形态学观察和真菌内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）序列比对分析,将其初步鉴定为曲霉属（Aspergillus sp.）的一个种。纯化真菌57-45所产的一种胞外糖化酶经过硫酸铵分级沉淀、疏水层析和阴离子交换层析三步蛋白质纯化步骤,得到在SDS-PAGE上约60kD的单一蛋白质条带,薄层层析分析表明该纯化的蛋白质水解可溶性淀粉的产物只有葡萄糖,证明该纯化的蛋白质为糖化酶。纯化的糖化酶Km值为1.9mg/mL,Vmax为4148μmol/（min·mg）,最适作用pH5.5,最适作用温度50℃,在同步糖化发酵中有应用的潜力。金属离子Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋对酶活有较强的抑制作用,EDTA对酶活有较强的促进作用。本文结果将为进一步研究曲霉糖化酶的酶学特性提供新的材料。     

酶解油菜蜂花粉抑制超氧阴离子自由基的研究

【研究目的】探讨油菜蜂花粉中水溶性有效组分的抗氧化能力及其在黄嘌呤氧化酶体系中抑制O2-.的机理。【方法】采用酶解技术和膜分离技术提取分离油菜蜂花粉中水溶性抗氧化有效组分,用黄嘌呤氧化酶体系测定酶解物的不同相对分子质量级分淬灭超氧阴离子自由基(O2-.)的能力。【结果】实验结果表明,经酶解和超滤后得到的相对分子质量大于1000的组分抑制O2-.的效果非常显著【结论】酶解和膜分离技术是提高花粉抗氧化功效成分含量的有效途径。     

花生乳状液体系中蛋白质的酶解动力学研究

采用碱性蛋白酶Alcalase 2.4L水解花生乳状液体系中蛋白质,研究了蛋白酶在乳状液体系中的水解特性。结果表明：蛋白质水解度随着初始酶浓度的增加而提高,在酶浓度一定的情况下水解度随着初始底物浓度的提高而降低。蛋白质水解度与乳状液的破乳率存在显著正相关(r=0.983)。在花生乳状液体系中Alcalase 2.4L的水解动力学参数Km=0.0698mol/L,Vmax=3.71×10-4mol/(min·L)。由实验数据推导出蛋白质酶解初级阶段的动力学方程,确定蛋白质水解和乳状液破乳的临界初始底物质量浓度为8.73g/L（加酶量为0.05%）。在酶和底物初始浓度以及反应时间确定的前提下,通过动力学方程可预测破乳过程中蛋白质的水解度及破乳率。     

植物低聚糖提取和生物活性鉴定

应用酶解法从小麦细胞壁中提取出低聚糖。经过活性鉴定,具有诱导大豆和小麦抗毒素产生,特别是从小麦代谢、细胞、植株等水平上改善该作物体内防御功能等生物作用。水解酶的种类、纯度、酶活值与所降解低聚糖的活性程度密切相关;高纯度、高酶活单位的水解酶提取的低聚糖,具有较强的生物功能。对来源不同的低聚糖进行了活性差异的比较,同时还讨论了其它因素——诸如小麦细胞的生理状态,低聚糖保存条件等对低聚糖活性的影响。     

水稻OsUAP2基因生物信息学分析及原核表达活性鉴定

UAGPase广泛存在于生物体,是糖代谢过程中一类重要酶。我们前期发现水稻Os UAP1具有单向催化UDPG分解代谢活性,Os UAP2与Os UAP1序列相似性极高。本研究对Os UAP2进行生物信息学分析,构建并表达重组蛋白,并鉴定其酶蛋白活性。结果表明,OsUAP2基因位于4号染色体,编码区序列长1482 bp,编码493个氨基酸;Os UAP2具有UDPGP保守结构域,无跨膜区域,N-端不含信号肽;二级结构分析显示,该蛋白含α-螺旋和无规则卷曲较多;同源性分析表明,Os UAP2与玉米UAGPase的亲缘关系最近。在16℃下经0.1 mmol/L IPTG诱导8 h,原核菌株BL21表达出分子量约55 kD可溶性重组蛋白。体外酶活性测定表明,Os UAP2能同时催化UDPG降解和合成,表现出双向可逆催化的特点。本研究结果为进一步深入研究OsUAP2基因的生物学功能提供了科学依据。