适冷β-半乳糖苷酶及其在食品工业中的应用

β-半乳糖苷酶,又称乳糖酶,广泛存在于细菌、真菌、酵母菌等微生物中,主要功能是乳糖水解和合成低聚半乳糖。利用β-半乳糖苷酶生产低乳糖牛奶等乳制品成为解决乳糖不耐受问题最有效的途径,然而常用的商业化β-半乳糖苷酶的最适反应温度大多较高,对pH的要求比较严格,存在生产成本较高、消耗能量高等问题。适冷β-半乳糖苷酶在低温下也具有较高的酶活性,广泛应用于食品行业中,尤其在乳品工业。在低温下水解乳糖,生产低乳糖或无乳糖乳制品,供乳糖不耐受者食用,可降低成本、节约能源,具有重要意义。该文综述了β-半乳糖苷酶的微生物来源、特性、催化特性的研究现状,对适冷β-半乳糖苷酶的来源、特性、耐冷机制及工业化应用进行了系统阐述,并对其前景进行了展望。

园艺作物果实β-半乳糖苷酶研究进展

β-半乳糖苷酶属于糖苷水解酶GH35家族,参与了植物不同生长阶段细胞壁的合成与修饰,尤其对肉质水果发育和成熟过程中多糖的裂解具有重要作用。文章概述了β-半乳糖苷酶的蛋白功能、不同亚型、亚细胞定位和活性规律,重点阐述了该基因家族在园艺作物果实质地变化中的作用及相关研究进展。

可溶性半乳糖苷结合凝集素1基因在恶性肿瘤中的研究进展

可溶性半乳糖苷结合凝集素1(LGALS1)在多种恶性肿瘤组织中高表达,可作为调节细胞增殖的自分泌负生长因子,通过调节促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)c-Jun氨基端激酶(JNK)/p38信号通路、激活蛋白质酪氨酸激酶2(FAK)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/雷帕霉素靶蛋白(MTOR)信号通路等参与肿瘤细胞增殖、黏附、迁移、聚集以及新生血管生成和免疫调节。同时,LGALS1还与肿瘤细胞的耐药性有关。LGALS1调节肿瘤发生和发展的不同过程,在肿瘤中发挥重要作用,多项证据表明其与癌变有关,与肿瘤的发生、分期、转移、预后有着密切的关系,并将其作为预后标志物或潜在的治疗靶点。但目前对LGALS1与疾病免疫调节的机制研究仍较为不足。本文对LGALS1的分子结构和生理功能、与肿瘤的关系、对免疫调节的影响研究进展进行综述。

普通烟草β-半乳糖苷酶基因(NtBGAL)的生信分析及其在不同组织及原核诱导的表达

【目的】探明普通烟草β-半乳糖苷酶基因NtBGAL的表达模式与蛋白特征,为后期创制烟草多用途利用的底盘材料提供依据。【方法】通过比对普通烟草K326基因序列与本氏烟草NbBGAL1基因的同源性,以K326的cDNA为模板经PCR技术克隆获得NtBGAL基因,随后利用生信工具软件分析其基因结构及蛋白理化性质,并采用qRT-PCR检测该基因在烟草不同组织部位(根、茎、叶和花)的表达模式,最后开展原核诱导表达、蛋白纯化及蛋白表征研究。【结果】克隆获得烟草NtBGAL基因,其与本氏烟草NbBGAL1基因同源性最高,二者具有相同的结构域(Motif);该基因定位于9号染色体上,含有18个内含子,mRNA长度为6649 bp,CDS长度为2541 bp,编码846个氨基酸,翻译的β-半乳糖苷酶属于GH35家族,NtBGAL蛋白的分子量为92.44 kDa,理论等电点(pI)为6.8,GRAVY为-0.222,定位于细胞壁。该基因在普通烟草不同组织部位的表达量为花>叶>茎>根,差异显著。在37℃下进行原核诱导,NtBGAL蛋白有明显表达;采用包涵体纯化方法获得较高纯度的NtBGAL蛋白。NtBGAL蛋白酶促反应最适温度为30~40℃,最适pH为4.0~6.5,Mn^(2+)浓度为0.05~0.15 mmol/L时对NtBGAL酶活性有增强作用。【结论】研究明确NtBGAL基因的组织表达模式及蛋白表征,为进一步通过改造NtBGAL基因,利用普通烟草生产人源化糖蛋白奠定基础。

α-半乳糖苷的危害机理及其酶的应用研究

作者主要综述了α-半乳糖苷的性质和抗营养作用以及α-半乳糖苷酶的特性及在相关行业中的应用。

黑曲霉耐酸性α-半乳糖苷酶的分离及其酶学性质

采用耐酸性黑曲霉(Aspergillus niger L.)发酵豆渣产α-半乳糖苷酶,粗酶液依次经过聚乙二醇6000-KH2PO4双水相萃取、Sephadex G-100凝胶过滤,获得了电泳纯的α-半乳糖苷酶,纯化倍数为36.4,总酶活力回收率达到70%。凝胶过滤表明:该酶表观分子质量为125kD,SDS-PAGE显示其分子质量为58.5kD。该酶水解对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷的最适pH值为4.0,最适温度为65℃,表观Km值为0.915mmol/L,表观kcat/Km值为1.07×105L/(mol.s);水解蜜二糖的表观Km、kcat/Km值分别是21.0mmol/L、9.96×103L/(mol.s);对棉子糖只有微弱的水解作用。水解活性受多种金属离子的普遍抑制,其中Fe3+、Fe2+、Mn2+、Hg+等强烈抑制酶活力。该酶活力在pH1.5～8.2保持稳定,在60℃时保温60min,剩余酶活力达到了60%,是一种热稳定酸性α-半乳糖苷酶。

尿β-D-半乳糖苷酶活性检测方法的建立及临床意义探讨

目的以2-氯-4-硝基苯基-β-D-半乳糖苷(CNP-GAL)为底物,建立测定尿β-D-半乳糖苷酶(GAL)活性的连续监测法,并探讨GAL在肾小管病变早期诊断中的临床意义。方法基于GAL能催化水解底物生成色原2-氯-4-硝基苯酚(CNP)的原理,对最适p H值、底物浓度、反应时间等条件进行研究,建立用于检测尿GAL的连续监测法,并用该法检测125例肾脏病变(30例继发性肾损伤、36例肾小管肾炎、25例肾癌、34例肾囊肿)患者及80名健康体检者(正常对照组)尿GAL活性。结果建立了检测尿GAL活性的连续监测法,采用柠檬酸缓冲液为最佳缓冲体系,酶促反应最适p H值为4.8,最适底物浓度为2.0 mmol/L。该法批内、批间平均变异系数(CV)分别为2.44%、4.47%,线性范围为3.2~25.6 U/L,当GAL<1.6 U/L时不能被检出。继发性肾损伤、肾小管肾炎、肾癌患者的尿GAL活性均明显高于正常对照组(P<0.05),而肾囊肿患者的尿GAL活性无明显增高。结论建立的GAL活性连续监测法敏感性高,结果准确,操作简便,可用于肾小管疾病的早期诊断。

α-半乳糖苷酶在畜禽日粮中的应用研究

α-半乳糖苷是豆粕类饲料中主要的抗营养因子之一,这种产气因子复合物会降低饲料能量和蛋白质的利用率。α-半乳糖苷酶作为一种水解酶能消除豆粕饲料中的α-半乳糖苷,从而提高饲料利用率。

畜禽日粮中的α-半乳糖苷以及相应酶制剂的应用

提高畜禽对饲料的利用效率一直是动物营养学非常关注的研究领域，尤其在当前饲料原料比较紧缺的情况下如何提高饲料的利用价值更值得重视。阻碍畜禽对饲料充分利用的一个重要因素是饲料原料中含有多种多样的抗营养因子。这些抗营养因子通过干扰畜禽的正常消化和代谢功能而影响动物生产潜能的充分发挥，降低饲料的利用效率．已经发现在豆类籽实和饼粕饲料中含有较高的α－半乳糖苷。部分研究报告指出α－半乳糖苷是一种抗营养因子。本文综述了近年来对α－半乳糖苷的抗营养作用研究，并且介绍了其相应酶制剂－α－半乳糖苷酶在饲料中的应用效果。

致奶牛乳房炎链球菌新疆分离株的α-半乳糖苷酶酶活性测定及分析

以分离于新疆北部地区部分奶牛场中临床型乳房炎样品中的主要致病菌-链球菌为研究对象,采用硝基酚α-D-吡喃半乳糖苷(pNP--αGal)作为α-半乳糖苷酶反应的底物,进行酶促反应,通过405 nm的波长进行比色并测定其吸光度(OD值)。结果表明:测定α-半乳糖苷酶活性最佳pH值为5.5;所需时间为10 min;反应温度为40℃。α-半乳糖苷酶活力的测定受底物液的pH值、链球菌选择培养基、作用时间等关键因素的影响。

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。

半乳糖苷酶基因重组酵母的酒精发酵

半乳糖苷酶催化半乳糖苷键的水解,包括α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶。就半乳糖苷酶的应用研究,尤其是半乳糖苷酶遗传修饰酵母在酒精发酵中的作用进行了简要综述。

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2.866×10~4 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Fe^(3+)、Cu^(2+)、Mn^(2+)和Hg^+等离子的强烈抑制,但Fe^(2+)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%。

重组α/β半乳糖苷酶在豆、乳制品中的应用

大豆和牛乳以其丰富的营养价值成为人们生活中不可缺少的食品。但是,存在于大豆和牛乳中的某些低聚糖和乳糖能够引起肠胃胀气,限制了部分人群的食用。α_半乳糖苷酶可以水解大豆中易使肠胃胀气的棉籽糖和水苏糖,制备α_半乳糖基寡糖含量低的豆制品;β_半乳糖苷酶能够水解乳中的乳糖,获得低乳糖乳制品。本文综述了低聚糖引起肠胃胀气的原因以及基因重组α/β半乳糖苷酶在开发低含量寡聚糖的豆、乳制品方面的进展情况。

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。

基因工程α-半乳糖苷酶的制备及其性质研究

在获得可分泌表达α 半乳糖苷酶基因工程毕赤酵母菌株的基础上 ,尝试了基因工程α 半乳糖苷酶在 5L发酵罐中的表达以及从发酵液中纯化α 半乳糖苷酶的研究。在 4L无机盐培养基中接种 0 .4LpPIC9K Gal GS115培养物 ,最终得到 3 .5L发酵液。离心所得上清中总蛋白含量为 2 .1g L。根据发酵液中目的蛋白含量高、杂质少等特点 ,设计了如下的纯化流程 :离心→超滤→阳离子交换层析→脱盐→浓缩。纯化后电泳银染结果呈单一蛋白带 ,总回收率 41%。通过测定米氏常数等生化性质对重组酶进行鉴定后 ,完成了人B型红细胞的酶解实验。结果表明 ,从发酵液中纯化的α 半乳糖苷酶可将B型红细胞改造成O型红细胞。本研究同时在数量和质量上为α 半乳糖苷酶在众多领域的广泛应用奠定了基础。

转糖基β-半乳糖苷酶产生菌筛选和鉴定及酶催化生成低聚半乳糖

通过水解活性和转糖基活性筛选,从实验室97株保存菌种中获得1株具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶产生菌,克隆并序列分析了该菌株16S rDNA基因片断,GenBank收录号为DQ267829.综合其形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列同源性分析结果,将其鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)2-37-4-1.确定了该菌株β-半乳糖苷酶产酶培养基的碳源为乳糖1%,氮源为蛋白胨0.5%和酵母膏0.5%,培养条件为37℃摇床培养18 h;碳源实验证明,该菌株β-半乳糖苷酶产生为乳糖诱导型.利用薄层层析技术研究了pH值、乳糖底物浓度、反应温度和反应时间对该菌株β-半乳糖苷酶以乳糖为底物转糖基合成低聚半乳糖的影响,确定最适反应条件为pH7.5、50 mmol/L(磷酸缓冲液)配制的40%乳糖溶液,55℃反应24 h.转糖基反应产物高压液相色谱分析其组成为低聚半乳糖25.68%,双糖(包括乳糖和转移二糖)33.02%,葡萄糖26.37%和半乳糖14.92%.

尿中N－乙酰β－D氨基葡萄糖苷酶和β－半乳糖苷酶活力的测定

尿中Ｎ－乙酰β－Ｄ氨基葡萄糖苷酶和β－半乳糖苷酶活力的测定徐国宾，朱立华，洪健美，刘静霞，夏铁安，周惠平，李庆红（北京医科大学第一医院检验科，北京１０００３４）Ｎ－乙酰β－Ｄ氨基葡萄糖苷酶（ＮＡＧ，ＥＣ３．２．１．３０）和β－半乳糖苷酶（ＧＡＬ，ＥＣ...

用α-半乳糖苷酶制备可供输注的人通用型O型红细胞

研究的目的是将人群中28％的B型血改造成通用O型血,提高O型血的储存和使用比例,以缓解战争、 恐怖袭击、突发事件等紧急状态下对O型血的大量需求。用α-1.3半孔糖苷酶作为B→O血型改造的工具酶,摸索 改造一个使用单位B型血红细胞(100 ml)的最佳条件。结果实现了在密闭、无菌条件下使用50 U／ml工具酶,pH 5.6,26℃ 2小时,进行B→O的血型改造。结论:改造后的通用型O型血红细胞符合生物制品检定规程的要求, 并可在4℃存放21天。

β-半乳糖苷酶的研究与应用

本文对β－半乳糖苷酶进行了比较全面的论述，包括β－半乳糖苷酶的研究概况、来源、性质及其应用，比较了细菌、酵母菌、霉菌产生的β－半乳糖苷酶的特性，并对其应用前景进行了分析。