乳糖诱导基因工程菌产β-葡聚糖酶及其酶学特性的研究

考察了乳糖替代IPTG诱导重组大肠杆菌产β-葡聚糖酶的可行性,分别对乳糖作为诱导剂时的终浓度、诱导时机、诱导时间和温度等方面进行了研究。结果表明,工程菌培养6h(OD600达到0.7左右)后,加入终浓度为10mmol/L的α-乳糖,升温至41℃,诱导6h,酶活可达到830.7U/mL。与IPTG相比,酶活提高2倍左右,发酵周期缩短70%。该酶pH稳定范围较宽,热稳定性良好,在生理温度(70℃左右)下活性高,说明乳糖可以作为基因工程菌的高效诱导剂。

超声-微波协同辅助提取海藻酸钠的工艺条件

以海带为原料,采用体积分数2%的戊二醛溶液前处理剂,超声-微波协同处理浸泡后的海带。通过正交实验确定协同处理的最佳处理条件为:微波功率500 W,提取时间60s,料液质量体积比1g∶20mL,提取次数2次。在消化反应中控制pH、温度、时间、料液质量体积比,得出的最佳提取条件为:pH 12、温度50℃、反应时间2.5h,料液质量体积比1g∶20mL。通过上述工艺处理,所得褐藻酸钠的粘度为3 670mPa.s,提取率为88.6%。与传统的提取法法相比,利用协同处理破坏细胞结构再进行消化反应具有省时,提取效率高,产品质量好的优点。

1，3-1，4-β-葡聚糖酶基因克隆表达及其耐热性研究进展

1,3-1,4-β-葡聚糖酶(E.C.3.2.1.73)是一类降解β-葡聚糖中与β-1,3糖苷键相邻的β-1,4糖苷键的酶,因其主要分解大麦中的1,3-1,4-β-葡聚糖和细菌地衣多糖(又称地衣多糖酶),广泛应用于发酵和饲料工业。但其高温条件下酶活较低,构建高温下活性高的1,3-1,4-β-葡聚糖酶成为近年来研究的热点。文中介绍了1,3-1,4-β-葡聚糖酶的生化特性,综述了1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因的克隆表达、耐热性及其应用方面的研究进展,并对其研究前景进行了展望。

β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因的克隆与序列分析

依据GenBank中收录的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)β-1,3-1,4葡-聚糖酶基因序列,设计特异性引物,以提取的解淀粉芽孢杆菌基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)扩增获得758 bp的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bgl),将此目的基因克隆至pTG19-T Easy载体中,经PCR、限制性内切酶鉴定和克隆片段的序列测定、比较,结果表明该克隆片段扩增准确、可靠。序列比较发现,此片段与解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefacines,M15674)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis,D00518)和地衣芽孢杆菌(B.licheniformis,AY365256)分别有99%、95%和94%的同源性。

陶瓷膜超滤纯化褐藻酸钠及其分子量测定

采用截留分子量为10000u的陶瓷超滤膜纯化褐藻酸钠溶液,考察运行时间、跨膜压差(TMP)、料液稀释倍数和操作温度对膜通量的影响,分析各条件下稳定通量的变化规律。研究表明:实验设备运行1h后膜管通量开始稳定,当跨膜压差为0.08MPa、料液稀释倍数为3倍、操作温度50℃时,稳定通量维持在75L/(h·m2)。通过超滤纯化制得的褐藻酸钠的纯度为96.25%,圆二色谱法测得β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸量的比值为1.4845,高效凝胶渗透色谱法测得平均相对分子量分别为2.13×106u,并对所得褐藻酸钠的光谱学性质进行了研究。

耐热β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因的克隆、表达及其酶学特性

为了获得耐热的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,利用PCR技术从解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)中扩增β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bgl),构建重组表达质粒pET30a-bgl转化至大肠杆菌BL21(DE3),经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷酸(IPTG)诱导表达获得重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶,并对纯化后的β-1,3-1,4-葡聚糖酶进行酶学特性研究。结果表明,摇瓶培养的重组基因工程菌的酶活力为80 U/ml,纯化后酶的比活力为4 969 U/mg,是纯化前的54.6倍;酶的分子量为2.6×104左右,最适温度为50℃,最适pH为6.0,在pH 5.0和pH 8.0之间有很好的稳定性,90℃下酶的半衰期(t1/2)为21 min;该酶对燕麦葡聚糖和地衣多糖有很好的专一性。重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶有较好的耐酸、耐热性,在酿造和饲料加工过程中能够保持较高的活性,具有很好的工业应用价值。

腌制蔬菜中亚硝酸盐含量控制的专利技术

腌制蔬菜中存在亚硝酸盐含量超标的安全隐患,近年来倍受关注。该文对国内外有关腌制蔬菜中亚硝酸盐含量控制的专利技术进行了综述,总结了该领域专利技术的发展里程,比较了国内外技术分支的差异,对各技术分支的重点技术以及专利出产国得出了较为明确的结论。

产β-葡聚糖酶基因工程菌发酵条件的优化

目的以1株酶产量高、耐热性好的重组大肠埃希菌BL21为材料发酵生产β-葡聚糖酶。方法选用麸皮、豆粕等农副产品配制复合碳源、氮源,优化半合成发酵培养基,并通过正常试验确定最佳培养条件。结果研究得到摇瓶水平产β-葡聚糖酶的最佳培养基(g/L)为:麸皮6.7,玉米粉1.7,豆粕13.8,豆粉13.8,酵母粉7.0,NH4Cl 7.0,Na2HPO4.12H2O3.0,MgSO4.7H2O0.75,CaCl20.5,吐温80 0.8%。通过正交试验确定了产酶最佳初始pH为6.2,装样量为35 mL/250 mL,接种量为1%。采用优化后的工艺,在37℃200 r/min培养过夜,经乳糖诱导6 h后,最高酶活可达到830.7 U/mL,是初始产酶条件的3.4倍。结论该半合成培养基在重组大肠埃希菌产β-葡聚糖酶方面具有很大优势。

醇碱改性制备高凝胶强度κ-卡拉胶

为了提高κ-卡拉胶的产率和凝胶强度,研究了醇碱改性处理麒麟菜制备κ-卡拉胶工艺。通过正交实验确定了最佳工艺参数为:碱浓度3%、改性时间1.5 h、改性温度75℃。其凝胶强度达2 567.9 g/cm^2,产率39.15%,粘度、透明度、色泽等指标明显优于传统碱改性工艺。该工艺减少了原辅料投入和环境污染,适合工业化生产。