HPLC/RI与HPLC/ESI-MS方法研究细菌D-97酶合成海藻糖的过程

通过高效液相色谱 /示差折光检测系统 (HPLC/RI)分析可获得细菌D 97利用糊精或淀粉水解物合成海藻糖的基本生物学信息 ,包括微生物培养碳源对细菌D 97胞内海藻糖合成酶系的影响以及该酶系利用不同种类或不同分子链长度的麦芽寡糖合成海藻糖的能力及作用过程。采用HPLC与RI及电喷雾电离质谱 (ESI MS)联用并结合其他生物学手段对由细菌D 97获得的纯酶组分 (酶A)作用产物进行定量和定性分析 ,从而基本明确了D 97胞内酶合成海藻糖的过程。

一株转化淀粉或麦芽寡糖生成海藻糖的菌株D-97鉴定

由东北大田采集的土样中筛选到菌株D 97,该菌株胞内酶可以利用淀粉或麦芽寡糖合成海藻糖。通过生理、形态、结构特征分析及 1 6SrDNA基因全序列与参比菌株的序列比较 ,菌株D 97与食尼古丁节杆菌的 1 6SrDNA序列同源性高达 97 98% ,故将该菌株命名为食尼古丁节杆菌D 97(ArthrobacternicotinovorusD 97)。我们还将D 97菌株与日本林原公司的海藻糖生产菌———节杆菌Q36的有关生理生化特征进行了比较。

海藻糖生产菌株筛选过程中产物鉴定的研究

在海藻糖生产菌的筛选过程中 ,微生物胞内酶转化淀粉生成的产物复杂 ,将产物逐一纯化是非常烦琐的 ,但又必须确证产物中是否含有海藻糖。本文将薄层层析、高效液相电喷雾电离质谱联用及核磁共振等分析手段综合应用于海藻糖生产菌株的筛选 ,在酶反应产物不必被纯化的前提下 ,准确、快捷地鉴定了酶反应产物中的未知糖组分 ,最终证明食尼古丁节杆菌 (Arthrobacternicotinovorus)D 97利用淀粉或麦芽寡糖的酶反应产物中含有海藻糖。该方法在筛选海藻糖及其它功能性葡二糖生产菌株时较为严密。

酿酒酵母AS 2.1182发酵产β-苯乙醇的研究

以1株酿酒酵母AS2.1182生物转化生产天然香料β-苯乙醇,通过摇瓶发酵对相关单因素条件进行试验,针对影响产β-苯乙醇的主要因素,再采用MINITAB软件,Box-Behnken实验设计及响应面分析进行工艺条件优化,优化的培养条件为:葡萄糖29.62g/L、L-苯丙氨酸8g/L,KH2PO40.5g/L,MgSO40.5g/L,豆粕粉加入量6.18g/L,接种量4.33%,在28℃,转速200r/min条件下发酵90h后,采用HPLC分析β-苯乙醇含量可以达到3.26g/L,相对优化前提高了14.38%。分析等高线图得出,豆粕粉加入量与接种量、豆粕粉加入量与葡萄糖浓度的交互作用显著,而葡萄糖浓度与接种量的交互作用不显著。

大孔吸附树脂对发酵液中2-苯乙醇的吸附研究

从5种树脂中筛选出一种吸附量大的树脂HZ816。研究了HZ816树脂影响吸附及解吸的因素,得出结论如下:HZ816树脂对2-苯乙醇平衡吸附量为151.3 mg/g,最佳吸附pH值为5.1,吸附为快速平衡过程,1.5 h内即达到吸附平衡。通过静态平衡实验及等温线方程,得出HZ816树脂符合Freundlich方程。在不同温度下,HZ816树脂随温度的升高对2-苯乙醇的吸附量下降,表明它对2-苯乙醇的吸附是一个放热过程。最佳洗脱剂为无水乙醇,3倍树脂床体积的洗脱液可基本上将2-苯乙醇从树脂上洗脱下来,而且洗脱峰集中,无明显拖尾现象。

一些蛋白质和多肽对谷氨酰胺转胺酶热稳定性的影响

谷氨酰胺转胺酶(TGase)是一种催化蛋白质分子间产生共价交联的硫醇酶类,但其热稳定性较差,通过35～60℃之间的热处理研究,发现谷朊粉、大豆多肽、乳清蛋白、酪蛋白酸钠、乳清粉和脱脂乳6种蛋白和多肽物质对TGase酶活都表现出保护作用,其中酪蛋白酸钠和乳清蛋白较为显著。采用TG/DSC分析,我们获得了上述六种蛋白物质对TGase的相变温度(Tm),相变热焓(ΔH)和失重率(LW)影响的数据,其中酪蛋白酸钠对TGase的三种热力学参数改变最大,分别为32℃,40.5J/g和-7.0%。加入0.1%～2.0%的上述6种蛋白和多肽物质对TGase的冻干过程也具有保护作用,以0.5%的谷朊粉添加效果较好。

合成海藻糖的新型非磷酸化酶

九十年代中期以后非磷酸化合成海藻糖的新酶系列及相关微生物 (多为极端微生物 )被发现 ,不同菌株纯化得到的新酶虽在专一性及酶特性方面存在差异 ,但均为非磷酸化酶。基因测序及同源性分析表明这些新酶与淀粉酶家族具有很强的同源性。一些文献报道了这些新酶合成海藻糖的作用机制 ,基本证实酶Ⅰ (MTSase、GTase和TSase)的分子内转糖基作用及酶Ⅱ (MTHase和Amylase)对麦芽寡糖基海藻糖的专一性内切作用 ,但这些新酶的作用机制仍需深入研究。

HPLC在研究微杆菌D-97胞内酶合成海藻糖机制中的应用

微杆菌D 97胞内酶对麦芽糖的水解微弱 ,并且合成海藻糖的酶反应对磷酸盐无依赖性。采用氨基键合柱HPLC对酶作用的初始底物麦芽寡糖混合物 (Ⅰ )、酶作用 2 4h后未糖化的底物 (Ⅱ )及其糖化水解后的底物 (Ⅲ )分别进行检测对照 ,底物Ⅰ麦芽五糖占34 1 5 % ,底物Ⅱ海藻糖、三糖和五糖分别占 1 7 68%、37 63 %和 3 0 8% ,底物Ⅲ的 2种主要产物葡萄糖和海藻糖各占 77 57%、2 0 2 0 %。通过上述 3种底物二糖至六糖浓度变化的比较 ,发现 DP 值 >4的麦芽寡糖为微杆菌D - 97胞内酶合成海藻糖的较适底物 ,并推断麦芽五糖生成海藻糖的基本方式为 :麦芽五糖→麦芽三糖 +海藻糖。以麦芽五糖为底物的酶反应研究进一步证实了上述作用方式。对于筛选得到的野生菌酶 ,HPLC对照检测从 1个角度为其酶合成海藻糖基本机制研究提供 1种方法。

微生物发酵谷氨酰胺转胺酶的超滤过程研究

将Streptoverticillium mobaraense发酵得到的谷氨酰胺转胺酶粗酶液进行凝胶层析,采用SDS-PAGE电泳得到了谷氨酰胺转胺酶的分子质量在37ku左右,pI值在8.7～9.0。对超滤过程TGase的酶活损失和超滤膜通量综合考虑,确定超滤过程温度控制在8℃左右比较适宜,在此基础上,考察了对膜通量有较大影响的酶液pH值和超滤压力等因素。实验结果表明,将料液pH调节到7.5左右,压力控制在0.20～0.25MPa比较理想。

微生物转化法生产β-苯乙醇的研究进展

β-苯乙醇是具有玫瑰风味的芳香醇,玫瑰芬芳的广泛需求使得β-苯乙醇成为香料和化妆品中使用最多的香味成份。利用微生物生产β-苯乙醇的原理即为利用酶或微生物将前体物L-苯丙氨酸转化为β-苯乙醇。概述了生物转化法生产β-苯乙醇的方法,介绍了β-苯乙醇合成的代谢途径、转化的微生物种类、β-苯乙醇对酵母细胞毒性和发酵液中β-苯乙醇提取。

基于CDIO理念提升香料香精应用型本科实践教学内涵

香料香精是一个全新的应用型本科教育专业。其实践教学环节对于提高本科生主动接受能力与独立创新意识等方面所起到的作用越来越受到肯定,同时实践教学的内涵需要更加贴近香料香精行业和企业的发展需求。基于CDIO工程化教育的模式与理念,从香料香精专业实践教学的三个基本方面探讨了综合建设模式。

不同茶叶中茶氨酸含量的测定比较

建立用高效液相色谱法测定茶叶中茶氨酸的方法,用于比较红茶、绿茶、甜茶等各种茶叶中茶氨酸的含量。采用的色谱柱为C18色谱柱,以甲醇和0.05%体积分数的三氟乙酸溶液为流动相进行梯度洗脱。流速为0.8ml/min,紫外检测波长为208nm,柱温30℃,外标法定量。结果表明,在一定浓度的茶氨酸浓度范围内,峰面积与质量浓度具有良好的线性关系,以茶氨酸浓度为横坐标,建立线性回归方程Y=4299.366X+14.828,相关系数R为0.9997。通过对各种茶叶的测定,比较其中含有的茶氨酸的量。茶氨酸的加样回收率为101.06%,对各种茶叶方法精密度相对标准偏差均小于为0.5%,该操作方法简便、快速、准确。测定发现红茶、绿茶、甜茶等各种类型的茶叶中茶氨酸的含量与茶叶类别有关。

采用TG和DSC方法研究糖类对谷氨酰胺转胺酶热稳定性的影响

谷氨酰胺转胺酶(TGase)是一种催化蛋白质分子间产生共价交联的硫醇酶类,但其热稳定性较差。在40～60℃之间,通过添加海藻糖、蔗糖和葡萄糖作为TGase的保护剂,TGase酶活残留率均比对照组升高,其中海藻糖的保护最为显著。采用TG和DSC分析方法,与对照组相比,三种糖中海藻糖提高了TGase的相变温度(Tm),△Tm值为29℃,相变热焓△H上升26.4J/g,失重率降低了2.8%。对应于上述热力学参数,葡萄糖和蔗糖的加入则并未表现与海藻糖相同的趋势。

氧化牛油Maillard反应制备牛肉香精研究

以牛油为原料经高温氧化,再用Maillard反应制备牛肉香精,考察了氧化温度、时间、空气流量与牛油氧化后的酸值、过氧化值和茴香胺值变化的关系,牛油氧化程度不同对牛肉香精风味形成的影响。采用感观评价法对产品风味进行评定。实验结果表明:牛油在温度120℃,时间4h和空气流量0.6L/min条件下氧化,产生的酸值为2.05mgKOH/g脂肪,过氧化值为128.25meq/kg脂肪、茴香胺值42.60,该氧化牛油经Maillard反应形成香精风味最具有浓郁的牛肉香精特征。用GC/MS对Maillard产物中的挥发性物质进行分析,鉴定出12种主要风味物质。

复合诱变选育大分子量透明质酸高产菌株

大分子量透明质酸高产菌株的选育是工业化生产透明质酸的关键,本实验以兽疫链球菌为出发菌,采用亚硝基甲基脲和15keV低能氮离子进行复合诱变,筛选出一株溶血素和透明质酸分解酶双缺陷型突变菌株SZ-36,采用摇瓶发酵培养后,透明质酸的产量最高达到3.16g/L,相对分子量达到2.42×106u,比原始菌株分别提高了267.4%和137.3%,并经10次传代以后,突变菌株SZ-36具有良好的传代稳定性,为工业化生产透明质酸提供了优良菌株。

废润滑油再生的研究进展

介绍了废润滑油的组成成分;从原理和优缺点两方面综述了硫酸-白土工艺、溶剂萃取、加氢精制等传统再生工艺和分子蒸馏、超临界萃取、膜处理等新型的废润滑油处理工艺;并展望了润滑油再生的前景。随着具有吸附量大、催化效应的纳米材料的快速发展以及稳定性好、耐腐蚀性膜的研究,纳米技术和膜技术将会成处理废润滑油的热点。

发酵法合成天然2-苯乙醇的香气品质分析

采用树脂吸附原位分离技术生物发酵合成天然2-苯乙醇。利用气相色谱-质谱联用技术对纯化后的产物进行分析,结果表明,纯化后的2-苯乙醇产品纯度为99.49%。阈值分析结果表明,纯化后的2-苯乙醇香气强度适中,与从玫瑰精油中提取的天然2-苯乙醇的识别阈值(RT)相差0.33μg/L。电子鼻中的PCA分析能将不同来源的2-苯乙醇明显地区分开来。纯化后的2-苯乙醇与天然提取2-苯乙醇香气差异最小,相似系数为95.88%。

大肠杆菌UDP-葡萄糖脱氢酶基因的克隆、表达及酶活性测定

UDP-葡萄糖脱氢酶(UDP-GlcDH)是透明质酸合成过程中关键的限速酶,可以将UDP-葡萄糖催化生成透明质酸必需的前体物质UDP-葡萄糖醛酸。分别采用大肠杆菌BL21(DE3)和YK537的基因组DNA为模板,通过PCR获得BL21(DE3)和YK537的UDP-GlcDH基因ugd,并采用分子生物学方法分别将两种菌株的ugd基因插入含有PL启动子的pBLMVL2载体中,分别获得重组质粒pBLBugd和pBLYugd,再分别转化于大肠杆菌BL21(DE3)和YK537中,获得4株重组菌;采用升温诱导表达UDP-GlcDH,并测定不同重组菌株的UDP-GlcDH的活性,探索出不同温度诱导条件下UDP-GlcDH的表达量及活性差异。结果表明,采用双阶段升温诱导方式并添加适量酵母粉可以显著提高重组菌表达UDP-GlcDH的活性。

果糖-1,6-二磷酸钠盐的结晶及结构分析

采用酒精-媒晶剂体系制备果糖-1，6-二磷酸钠盐（FDP），并对其最佳结晶工艺条件进行了研究。在此条件下，FDP的结晶收率和产品纯度分别为95％和99．3％。通过元素分析、红外光谱和核磁共振碳谱等对产品结构进行了研究分析。

生物法制取透明质酸的研究进展

透明质酸是一种高分子量的酸性黏多糖,由于其特殊的生理作用,已被广泛应用于医药、化妆品、食品添加剂等领域。现综述了生物法制取透明质酸的研究进展,重点阐述了菌种选育、发酵工艺和分离纯化,并对其未来研究的趋势进行了展望。