植酸酶基因在嗜酸乳杆菌中的表达

植酸酶和嗜酸乳杆菌是重要的饲料添加剂,为获得产植酸酶的嗜酸乳杆菌菌株,克隆了大肠杆菌植酸酶基因,构建表达载体并转化嗜酸乳杆菌,对重组嗜酸乳杆菌进行发酵产酶并测定所产酶液的酶学性质,进一步研究重组嗜酸乳杆菌的耐酸性及植酸酶液的抗蛋白酶活性。结果表明:重组嗜酸乳杆菌发酵24 h植酸酶活性为984 U/mL,植酸酶的最适催化pH为4.5,最适催化温度为60℃。重组嗜酸乳杆菌在pH 2.0~4.5有一定的耐酸性,在pH 2.0条件下2 h的存活率为76.4%。植酸酶液用胃蛋白酶处理160 min后植酸酶液剩余85%的相对酶活,用胰蛋白酶处理160 min后剩余29%的相对酶活。上述研究结果为重组嗜酸乳杆菌后续应用研究提供了重要依据。

蛋白质分子表面氨基酸突变提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性

为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活性和热稳定性显著提高的突变体K216R以及热稳定性提高的突变体K189R。通过有益突变位点叠加策略,进一步构建并表征组合突变体K189R/K216R的酶活力及热稳定性。结果表明:与Yi APPA相比,K189R/K216R于80℃半衰期由14.81 min延长至23.35 min,半失活温度由55.12℃提升至62.44℃,热解折叠温度由48.36℃提升至53.18℃。并且K189R/K216R于37℃、pH 4.5的酶活力由3959.98 U/mg提高至4469.13 U/mg。分子结构建模和分子动力学模拟的结果显示:K189R/K216R中引入了新的氢键,能够提高酶部分结构单元的稳定性,使其热稳定性得到提高;同时K189R/K216R的催化口袋体积增大是其活性提高的主要原因。本研究通过蛋白质分子表面氨基酸突变策略可有效提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性,为植酸酶及其他类型酶的分子改造提供参考依据。

植酸酶的特性及其在家禽饲粮中应用的研究 1.微生物植酸酶、植物植酸酶特性的测定与影响因素的研究

对微生物植酸酶、植物植酸酶的特性进行了测定 ,并在体外条件下对其影响因素进行了研究。结果表明 ,微生物植酸酶和植物植酸酶的活性受 p H、温度、加工和贮藏因素的影响。微生物植酸酶、植物植酸酶分别在 p H5 .0、 p H5 .5具有最高活性 ,温度和 p H对植酸酶活性的影响存在明显互作。

产植酸酶益生乳酸菌的筛选

【目的】分离筛选产植酸酶益生乳酸菌菌株。【方法】以发酵饲料、博扎、浆水为代表的发酵样品中,分离筛选出形态差异菌株,通过产酶筛选及16S rDNA分子鉴定,获得产植酸酶乳酸菌菌株,并通过耐酸、耐胆盐、耐肠胃液、自聚集力及抑菌分析对其进行评价。【结果】筛选出4株产植酸酶乳酸菌,其中菌株JS5植酸酶酶活高达0.83 U/mL,与植物乳杆菌菌株DSM 20174相似性为100%,确定该菌株为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)。菌株JS5在pH值3条件下存活率高达100%,在胆盐浓度0.1%时JS5存活率为0.55%,在模拟肠液和胃液中,存活率分别为8.56%和0.38%,其活菌数均在1×10^(6)CFU/mL以上,达到发挥益生作用的最小活菌数要求。菌株JS5自聚集力为(9.69%±0.44%),可促进菌株在肠道定殖。菌株JS5发酵液对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌均有抑制作用。【结论】植保乳杆菌JS5产植酸酶较高,可在模拟肠胃液中存活,具有良好的细胞黏附能力和抑制病原菌生长,可用于益生的畜禽微生态制剂。

L-肉碱、纤维素酶和植酸酶组合效应对肉鸡营养物质表观代谢率和体沉积率的影响

试验旨在探究饲料中添加L-肉碱、纤维素酶和植酸酶组合效应对肉鸡营养利用率和体沉积率的影响。试验采用L9(34)正交试验设计,将270只1日龄AA肉鸡随机分为9组,每组3个重复,每个重复10只鸡,试验期7周。在玉米-豆粕日粮基础上添加L-肉碱(25、50、75 mg/kg)、纤维素酶(500、1 000、2000mg/kg)与植酸酶(150、250、350mg/kg)。结果表明:当3种饲料添加剂的组合为75mg/kg肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、150 mg/kg植酸酶时,能够提高肉鸡粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的代谢率,其中植酸酶是影响CP和P代谢率的主效因子,L-肉碱是影响EE和Ca代谢率的主效因子;当3种饲料添加剂的组合为25 mg/kg L-肉碱、500 mg/kg纤维素酶、250 mg/kg植酸酶时,可提高机体CP沉积率,植酸酶是影响机体CP沉积的主效因子;当组合为50 mg/kg L-肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、350 mg/kg植酸酶时,能够改善机体EE沉积率,纤维素酶是影响机体EE沉积的主效因子。由此可见,在本试验条件下,肉鸡日粮中添加75 mg/kg L-肉碱、1 000 mg/kg纤维素酶、150 mg/kg植酸酶,可提高肉鸡营养物质代谢率;添加25 mg/kg L-肉碱、500 mg/kg纤维素酶、250 mg/kg植酸酶,有利于肉鸡机体营养物质的沉积。

双功能域β-折叠桶植酸酶提高土壤有效磷含量研究

农业生产中过度使用无机磷肥引发了土壤板结等一系列问题,因此有必要寻找一种替代的可持续的磷肥来源。土壤有机磷主要以植酸的形式存在,植物不能直接吸收和利用。植酸水解释放植酸磷可提供一个生态友好型的解决方案。通过向土壤中添加来自Bacillus sp.HJB17的双功能域β-折叠桶植酸酶(phyHT),研究其在土壤中的稳定性,探究phyHT提高土壤有效磷含量、改善土壤理化性质以及促进植物生长的作用效果。结果显示,在湿润土壤中,土壤微生物对phyHT影响很小,phyHT可在较宽的温度(20~40℃)和pH值(6.0~9.0)范围内稳定存在12 h并发挥高效催化功能。外源性添加phyHT后:(1)土壤植酸含量减少了17.00%,有效磷含量增加了22.52%;(2)土壤pH下降,电导率上升,CaCO_(3)含量降低了3.55个百分点,土壤有机质、铵态氮和速效钾含量分别增加了10.54%、18.38%和27.49%;(3)小麦幼苗生长长度、干物质积累量以及芽、根部组织全磷含量均显著增加。因此,外源性添加phyHT能够促进土壤植酸水解,增加土壤有效磷含量,提高土壤磷素有效性,同时,在一定程度上改善土壤理化性质,促进植物生长。

植酸酶的研究进展

植酸酶做为添加剂在饲料中已有应用。在介绍植酸影响单胃动物对矿物质、蛋白质等养分的消化吸收基础上 ,综述了植酸酶的来源、作用机制。

基于活细胞仪优化毕赤酵母发酵生产植酸酶研究

为了进一步提高毕赤酵母发酵生产植酸酶的产量和原材料利用率,该文在毕赤酵母生产植酸酶过程中引入在线活细胞传感仪,在验证电容值与活菌浓度呈良好线性相关的基础上,通过在线活细胞仪反映的电容值、电导率值并结合氧消耗速率研究了营养盐添加量和诱导阶段甲醇流加速率对植酸酶产量的影响。结果表明,在营养盐添加量75%、甲醇最大流加速率1∶10(占空比)的工艺条件下,发酵终点植酸酶的最大酶活力和总酶活力分别达到16900 U/mL和853.39×10^(6) U,比优化前提高了29.8%和42.6%。

日粮添加植酸酶对猪生长性能、养分消化及气体排放的影响

试验旨在探讨日粮添加植酸酶对猪生长性能、养分消化及气体排放的影响。选择山东省广饶县某规模化养猪场的128头健康杜×长×大三元杂交猪作为试验对象,随机分为4组,对照组给予基础日粮,试验组A、B、C分别给予基础日粮+50、100、150 mg/kg植酸酶饲喂,每组4个重复,每个重复8头猪。预试期为7 d,正试期为28 d。与对照组相比,日粮添加植酸酶的各试验组猪试验末平均体重、平均日增重显著提高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05);各试验组猪粗蛋白、磷表观消化率显著提高(P<0.05);各试验组猪的甲烷、硫化氢和氨气等有害气体排放量显著下降(P<0.05);各试验组猪粪便中粗灰分及氮、磷、铁、钴、锌、铜等元素含量均显著下降(P<0.05)。基础日粮中添加150 mg/kg植酸酶可有效促进猪生长性能、提高表观养分消化率、降低有害气体和粪污排放量。

植酸酶高剂量添加条件下日粮不同微量元素含量对笼养肉鸡生长与屠宰性能的影响

试验旨在研究日粮高剂量添加植酸酶情况下不同微量元素含量对笼养肉杂鸡生长性能与屠宰性能的影响。将864只1日龄公鸡随机分为2个组(对照组日粮添加铜10 mg/kg,铁60 mg/kg,锰60 mg/kg,锌80 mg/kg,碘0.8 mg/kg,硒0.30 mg/kg;试验组微量元素添加量减半),每组8个重复,每个重复54只鸡。试验周期50 d。研究结果表明:日粮添加2000 IU/kg植酸酶,试验组日粮微量元素减量添加后能显著(P<0.01)改善肉杂鸡的耗料增重比与日均增重,但是对肉杂鸡日均采食量无显著改善(P>0.05)。日粮中不同的微量元素添加量对肉杂鸡的屠宰率、全净膛率、胸肌率、腹脂率均无显著(P>0.05)影响。总之,在植酸酶高剂量添加的情况下降低日粮微量元素添加量对笼养肉杂鸡生长性能无负面影响,对日均增重和耗料增重比有明显的改善作用。

来源于Selenomonas ruminantium的高比活植酸酶基因在毕赤酵母中的高效表达

应用酶解效率更高的高比活植酸酶是进一步提高植酸酶发酵效价、降低植酸酶生产成本的有效途径。根据毕赤酵母对于密码子的选择偏向,对来源于原核瘤胃微生物Selenomonasruminantium的高比活植酸酶基因phyS进行了密码子优化,将优化后的植酸酶基因phyS(m)与未优化的phyS插入到毕赤酵母转移载体pPIC9中,转化毕赤酵母得到重组子,在摇瓶水平上,phyS(m)的表达水平比phyS高10倍。在5L发酵罐中,优化后的植酸酶基因phyS(m)其蛋白表达量达到4mgml-1发酵液,效价达到1.6×106IUml-1,高于目前报道的各种植酸酶基因工程菌株的发酵效价。

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

磷元素是农作物的主要营养限制因子之一,开发利用土壤中的磷资源对解决作物的磷素限制意义深远。植酸是土壤有机磷的主要形态,其矿化分解并释放有效磷的过程是一个酶促反应,植酸酶是这一过程的关键酶。植酸酶在土壤改良及农业的可持续发展领域具有较强的应用前景,高通量测序技术的出现也为土壤植酸酶研究提供了全新的思路和策略。综述了植酸酶的多样性、获取技术、提高产率的策略及在农业领域的应用现状,分析了土壤植酸酶研究存在的问题和未来发展的趋势,并对其应用前景进行了展望。

Bacillusa myloliquefaciens中性植酸酶基因的原核表达及蛋白纯化和性质

淀粉液化芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens 是一种嗜热细菌,其产生的中性植酸酶具有很好的应用前景.通过TD PCR技术将Bacillus amyloliquefaciens 编码的中性植酸酶基因克隆至原核表达载体pET 30a(+)上,在大肠杆菌 BL21(DE3)中得到了高效表达,表达量占大肠杆菌可溶性蛋白的33.5%.采用金属Ni2+亲和层析对基因表达产物进行纯化,表达产物具有正常的生物学功能.

植酸酶营养与应用研究进展

1 植酸酶营养研究进展 近年来,随着生物技术的发展,使得大规模商业化生产植酸酶成为可能,在过去四五年中,植酸酶在猪和家禽饲料中的应用得到迅速发展。 植酸酶存在于各种脊椎动物的红细胞和血浆中(Martin等,1985),也存在于哺乳动物小肠中(Cooper等,1983)。反刍动物瘤胃微生物可产生大量的植酸酶,因而它能很好地利用植酸磷(Reid等,1947),而猪和家禽等单胃动物,由于其肠道中植酸酶活性极其微弱,且易于被日粮某些成分(如钙)所抑制,因而对植酸磷的利用率很低,需额外添加无机磷。 1.1 植酸酶的最适反应条件 大多数植酸酶的最适pH在4.2～5,5,表1描述了不同来源植酸酶的最适pH、最适温度及其米氏常数Km值。但也有一些酶,其最适pH为8.0,如Lilium longiflorum花粉中的植酸酶,称之为碱性植酸酶。

在仔猪和肉鸡日粮中添加植酸酶的研究

断奶仔猪和肉雏鸡日粮含有较多植物性饲料原料,这些原料中含有各种抗营养因子。文章简要阐述了植酸酶的特性、作用机制以及3-植酸酶和6-植酸酶的去磷酸化作用,并列举了在肉鸡和仔猪日粮中添加植酸酶在提高动物健康、营养物质消化率和生长性能方面的有益作用。

东北土壤中产植酸酶菌株的筛选及鉴定

从黑龙江省作物根部土壤以及腐质土中筛选得到92株产植酸酶的菌株,对透明圈直径与菌落直径之比大的菌株进行复筛,结果发现26号菌的酶活力较高且稳定性较好。将其作为出发菌株,经过紫外线物理诱变和硫酸二乙酯(DES)化学诱变后,液态发酵培养产植酸酶的活力提高了1.97倍,且经过传代试验发现该诱变菌株的遗传性状稳定。对该菌进行初步鉴定,将该菌株归为穗霉属。

转植酸酶基因玉米植酸酶稳定性的研究

试验以转植酸酶基因玉米(PTC)为原料,通过烘箱高温处理,研究PTC的耐热性能;通过在不同挤压温度(60、80和100℃)和不同物料(750 U/kg PTC组和6 500 U/kg PTC组)组合下,研究PTC在制粒加工工艺中的稳定性。结果表明:PTC具有较好的耐热性能,120℃烘箱处理5 min,其植酸酶酶活损失率为13.38%;但在制粒温度上升时,植酸酶酶活损失率呈明显上升趋势,当制粒温度达到100℃时,PTC的植酸酶酶活损失率在90%以上。

采用D-饱和试验设计确定产植酸酶菌株代谢的营养条件

本研究对黑龙江海伦市种植大豆作物的黑色土壤中筛选得到的产植酸酶菌株(穗霉属26-13-4)的最佳营养条件进行优化。针对发酵培养基中的碳源、氮源、麸皮的添加量进行D-饱和最优化设计,拟合三者之间的方程,并确定最优化添加量。

植酸酶基因工程菌构建及其生产应用中问题分析

简要分析了植酸酶的生物学特性以及构建植酸酶基因工程菌和酶生产应用中存在的问题,提出了对植酸酶基因的重组改造、载体表达宿主筛选的方法和途径,以求构建高效表达、高活性和高稳定性的酶基因工程菌,促进酶的生产和应用。

植酸酶产生菌的选育研究

经采样、分离、筛选出多株植酸酶产生菌，选出其中产酶水平较高的两株菌种Ｃ２１２３—１５—７＃和Ｃ２１２３—１５—６４＃，并对其在液态培养时进行了产植酸酶条件的研究，结果表明：在最适培养条件下，两株菌种产酶活力均在１１０Ｕ／ｍｌ以上，最高者可达１１２８Ｕ／ｍｌ，比出发菌株提高了１６８５７％，发酵时间缩短了４５％左右。