复合保护剂对透明质酸酶的稳定性研究

以球形节杆菌(Arthrobacter globiformis)A152发酵生产的透明质酸酶(HAase)的酶活力为衡量指标,通过研究糖类、醇类、生物大分子和金属离子等保护剂对提高透明质酸酶热稳定性的作用,考察添加复合保护剂对透明质酸酶热稳定性和储存稳定性的影响。结果表明,山梨糖醇、蔗糖和可溶性淀粉作为保护剂,可提高HAase酶的热稳定性。通过单因素和正交实验优化后得到了效果最佳的复合保护剂配方,即山梨醇7.5%、蔗糖10%、可溶性淀粉0.2%。优化后添加保护剂的HAase在42℃保温2 h后,其酶活保留率为88.68%,较对照提高了64.18%,在37℃,通过添加复合保护剂,其半衰期提高了48%。在4℃储藏90 d,添加复合保护剂和防腐剂(0.1%的山梨酸钾和0.05%的苯甲酸钠)的HAase酶活保留率高达85.52%。

基于发酵优化和动力学建立Levan果聚糖生产的数字化模型

利用自动发酵罐对巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)GJT321生产Levan果聚糖的发酵培养条件进行优化,并对发酵动力学进行研究,采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和底物消耗的物料平衡方程分别建立菌体生长、产物合成和底物消耗动力学的数字化模型,应用MATLAB软件进行模型拟合,获得模型的参数、方程和曲线。模型的拟合值与发酵测定的实验值拟合良好,该模型能较好地反映Bacillus megaterium GJT321生产Levan果聚糖发酵过程中菌体生长、Levan果聚糖合成和蔗糖消耗的变化规律,为发酵过程的在线控制和预测提供理论基础。

酶法制备硫酸软骨素寡糖及其抗氧化活性

采用硫酸软骨素酶对硫酸软骨素进行酶法降解,制备硫酸软骨素寡糖。通过红外分析降解前后的硫酸软骨素以及利用质谱技术对该酶解产物进行分析,并检测酶解前后硫酸软骨素的DPPH自由基的清除能力、羟自由基清除能力和还原能力。结果显示,酶法降解硫酸软骨素对其基本结构影响不大,质谱分析结果表明,该酶解产物是二糖和四糖。抗氧化活性实验表明,硫酸软骨素寡糖对DPPH自由基、羟自由基的清除能力及其还原能力均高于硫酸软骨素。推测其可能是由于硫酸软骨素降解成硫酸软骨素寡糖后,分子量的减小、不饱和双键的形成以及还原糖的含量增加使得其活性增加。

基于顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术和相对气味活度值分析不同等级条斑紫菜挥发性物质差异

为了解5种不同等级条斑紫菜的挥发性物质差异及特征性成分,利用顶空固相微萃取-气质联用技术(Headspace solid-phase microextractiongas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GCMS)结合相对气味活度(Relative odor activity value,ROAV)对不同等级条斑紫菜的关键性风味物质进行分析。5种等级条斑紫菜中共检出78种挥发性成分,挥发性成分差异分析结果显示,共有物质中β-环柠檬醛、苯甲醛、正己醇、二氢猕猴桃内酯、1,3-环辛二烯,这5种物质的相对含量随着条斑紫菜等级的降低而增加,可用于等级判别;胍乙酸、3-甲基-丁酸可作为鉴别一级条斑紫菜的参考物质,别罗勒烯可作为鉴别二级条斑紫菜的参考性成分,6-甲基-2-庚酮、1-戊烯-3-醇是三级条斑紫菜的独有物质,2,5,5-三甲基-环戊二烯、3,5,5-三甲基-2-己烯分别是四级、五级条斑紫菜分级的重要参考依据。ROVA分析明确β-环柠檬醛为5种等级条斑紫菜共有的关键性呈味成分,其能够使条斑紫菜呈现特有的藻腥味。综上,不同等级条斑紫菜的关键性呈味成分各不相同,构成了不同等级条斑紫菜的风味轮廓,可为条斑紫菜的等级判别和品质评价提供参考。

高产胞外硫酸软骨素酶菌株的筛选、鉴定及发酵条件优化

目的对从青岛胶东海岸潮间带淤泥中分离筛选高产胞外硫酸软骨素酶的菌株进行鉴定和发酵条件优化。方法通过平板快速筛选法和摇瓶复筛,筛选到1株高产胞外硫酸软骨素裂解酶的菌株C26,根据形态学和16SrRNA基因序列分析对其鉴定,并采用单因素实验和响应面实验对发酵条件进行优化。结果根据形态学和16SrRNA基因序列分析,鉴定菌株C26为不动杆菌属(Acinetobacter sp.),命名为Acinetobacter sp.C26。优化最适发酵条件为:硫酸软骨素15g/L,酵母粉7.69g/L,培养温度23℃,在最适条件下硫酸软骨素酶的活力可达11.96U/mL,是优化前的4.82倍。结论本研究筛选得到的菌株Acinetobacter sp.C26产酶活力高,发酵周期短,在生物化工及医药方面具有潜在应用价值。

球形节杆菌A152产透明质酸酶的发酵优化及动力学模型的建立

以制备高产量的透明质酸酶为出发点,利用5 L发酵罐对球形节杆菌A152发酵生产透明质酸酶的条件进行优化,并对其发酵动力学模型进行研究。研究结果表明,转速400 r/min、通气量3.5 L/min时,生物量和透明质酸酶酶活力最优,分别为5 g/L、16.4 U/mL;同时对发酵过程中菌体生长、产物生成及基质消耗的规律进行研究,应用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和底物消耗的物料平衡方程建立了球形节杆菌Arthrobacter globiformis A152发酵过程的动力学模型,并通过MATLAB软件进行最优参数估计和非线性拟合。模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明所建的模型能较好地反映发酵过程,可为发酵过程的在线控制和预测提供理论基础。