微杆菌XL1左聚糖酶的发酵条件优化及酶学性质研究

为提高微杆菌XL1左聚糖酶的产量,采用单因素试验和响应面试验对微杆菌XL1的产酶发酵条件进行优化,并对左聚糖酶的酶学性质和水解产物进行分析。优化结果表明,微杆菌XL1的最佳产酶条件为左聚糖3.4 g/L,酵母粉3.8 g/L,FeSO_(4)·7H_(2)O 0.01 g/L,CaCl_(2)0.1 g/L,KH_(2)PO_(4)1 g/L,MgCl_(2)0.15 g/L,初始pH值6.0,接种量4%,25℃、180 r/min培养30 h。在此条件下,微杆菌XL1发酵液酶活力达到3.47 U/mL,相比优化前提高了298%。酶学性质分析表明,左聚糖酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH为5.5;在40~50℃、pH 5.0~7.0时酶活力较稳定;Co^(2+)、Ca^(2+)和Mn^(2+)能显著提高酶活力;Cu^(2+)、Ni^(2+)、Zn^(2+)和EDTA对酶有较强的抑制作用;β-巯基乙醇和表面活性剂(Triton X100、Tween 80、SDS)对酶活力的影响较小。该左聚糖酶对左聚糖、菊粉和蔗糖均有水解活性,左聚糖和菊粉的最终水解产物为果糖。该左聚糖酶在生产高果糖浆上具有良好的应用潜力。

左聚糖蔗糖酶及其在酶法合成左聚糖中的应用研究

Levan果聚糖是一种微生物功能性多糖,其主链由β-(2,6)果糖苷键连接,少量支链由β-(2,1)果糖苷键连接而成,具有生物相容性、生物可降解性、可再生性等生物特性和抗氧化、抗炎、抗癌、抑制高血糖等生物活性,被广泛应用于化妆品、食品、医药、农业等领域。左聚糖蔗糖酶(levansucrase, LSase)属于糖苷酶GH68家族的一类果糖基转移酶,以蔗糖为底物合成levan果聚糖,LSase因具有水解、聚合、转移果糖基等多种功能,在左聚糖(levan)、低聚糖等功能性食品添加剂的生物合成方面有重要应用。酶法合成左聚糖相较于化学法和发酵法在大规模生产左聚糖方面具有很大优势。文章综述了左聚糖蔗糖酶的分子结构、反应机制、分子改造以及其在合成levan中的应用,以助力左聚糖蔗糖酶及levan的研究和应用。

左聚糖降解酶的研究进展

左聚糖来源于单子叶植物和微生物,在细菌中分布最广泛。左聚糖是由β-2,6-糖苷键连接的D-果糖残基作为主链,以一些β-2,1-糖苷键连接作为支链组成的果聚糖。左聚糖降解酶分为3种类型:左聚糖酶(levanase)[EC3.2.1.65]、左聚糖生物水解酶(β-2,6-fructan 6-levanbiohydrolase,LF2ase)[EC3.2.1.64]和左聚糖果糖转移酶(levan fructotransferase,LFTase)[EC4.2.2.16]。左聚糖降解酶能将左聚糖催化生成低聚果糖、果二糖、双果糖酐IV等,是食品及医药领域的潜在资源。文章介绍了左聚糖降解酶的来源、酶学性质、结构,概述了左聚糖降解酶在食品领域的应用,对其发展趋势和研究方向进行了展望。

微杆菌XL1胞外多糖发酵条件优化及其活性研究

为提高微杆菌Microbacterium XL1胞外多糖的产量,探究其生理活性功能,本研究采用单因素法优化微杆菌XL1发酵产胞外多糖的碳、氮源种类及添加量、温度、初始pH和发酵时间,并对微杆菌XL1胞外多糖的吸湿保湿性能、抗氧化活性以及酪氨酸酶抑制活性进行测试。结果表明,微杆菌XL1产胞外多糖的最佳条件如下:蔗糖为碳源、酵母提取物为氮源,蔗糖添加量为20%、酵母提取物添加量为0.3%,温度20℃,pH值为8.0,发酵时间24 h。在最佳条件下,胞外多糖产量最高达92 g/L,是优化前的3.2倍。同时,微杆菌XL1胞外多糖的吸湿、保湿性能与透明质酸相似,其对DPPH自由基、羟基自由基和铁离子的半数抑制浓度(IC_(50))分别为1.2,0.8和0.3 mg/mL,对酪氨酸酶的抑制率可达55%。本研究提高了微杆菌XL1胞外多糖的产量,并证实微杆菌XL1胞外多糖具有优良的生理活性,对丰富微杆菌胞外多糖活性的研究有重要意义,可为其在化妆品和食品行业中的开发应用提供理论依据。

海洋细菌THN1发酵产右旋糖酐酶的条件优化及酶学性质研究

为提高海洋细菌THN1产右旋糖酐酶的能力,本研究利用单因素试验和响应面试验对菌株THN1的发酵条件进行优化,并探究菌株THN1右旋糖酐酶的酶学性质。优化结果表明,菌株THN1的最佳产酶条件为麸皮5 g/L、胰蛋白胨20 g/L、NaCl 10 g/L、右旋糖酐T20 5 g/L,陈海水配置,pH值为8.2,30℃培养24 h。在此条件下,菌株THN1的发酵液酶活力达到3.71 U/mL,是优化前(初始酶活力为0.12 U/mL)的31倍。酶学性质分析表明,右旋糖酐酶的最适反应温度为40℃,在30℃条件下放置5 h酶活力基本保持稳定;最适反应pH值为7.5,在pH值为5.0-9.0的条件下相对酶活力能保持50%以上。本研究成果可为缩短右旋糖酐酶生产周期和降低成本提供数据支撑,并认为菌株THN1右旋糖酐酶在口腔护理方面具有良好的应用潜力。