淀粉酶酶解甜玉米对其理化和品质特性的影响

甜玉米经过淀粉酶酶解后,不仅降低了产品黏度,利于产业化加工,同时更提高了其在人体内的消化吸收和利用率。通过响应面设计,分析酶浓度、水解温度、水解时间对淀粉提取率的影响趋势,确定最佳水解工艺参数:中温α-淀粉酶添加量为0.45%,酶解温度51℃,酶解时间89min,淀粉回收率为90.11%,实测值与预测值拟合程度好,回归方程对淀粉回收率进行预测具有可行性。通过激光粒度仪分析,酶解后甜玉米固形物颗粒变小;通过透射电镜以及理化特性分析,甜玉米细胞结构变得非常疏松,甜玉米颗粒营养物质释放较完全,游离氨基酸含量显著增加。

α-淀粉酶制备关键技术研究

α-淀粉酶可以随机地从内部切断淀粉、糖原内的α-1,4-葡萄糖苷键,将淀粉水解为糊精、低聚糖和单糖,其水解产物的末端残基碳原子的构型为A构型,所以称为α-淀粉酶。α-淀粉酶广泛应用于食品、酿造、制药和纺织等工业领域,其中用于淀粉转化领域的酶制剂占总酶制剂销售量的10%~15%。α-淀粉酶可以从植物、动物或微生物中分离提取得到。不同来源的α-淀粉酶功能相似,但在应用条件上有所差异。目前,α-淀粉酶基本都是通过微生物法进行商品化制备。制备商品化的α-淀粉酶的微生物可以是细菌、真菌或基因工程菌等。中国专利CN202080088339.5公开了涉及麦芽五糖/麦芽六糖α-淀粉酶的组合物和方法。变体α-淀粉酶可用于淀粉液化和糖化,用于清洁衣物、餐具洗涤,在动物饲料中用于改善消化率,以及用于烘焙和酿造等。CN202111384720.9涉及一种耐酸性高温α-淀粉酶及其应用,该耐酸性高温α-淀粉酶具有SEQ ID NO.4所示的氨基酸序列,所述工程菌株以CGMCC NO.20672为宿主细胞,在缺失基因组原始α-淀粉酶编码基因的基础上,在基因组中整合表达本发明突变体基因,最终得到的工程菌BYBG-8216发酵产耐酸性高温α-淀粉酶的发酵液酶活力282 010 U/mL,比出发菌株提高了2倍。

一株热反硝化地芽孢杆菌Y62产耐高温α-淀粉酶的异源表达

为获得耐高温α-淀粉酶的菌株,该研究从常年覆盖热油的土壤中分离筛选产耐高温淀粉酶的细菌,通过形态学、生理生化分析和16S rRNA鉴定菌株种属,对筛选出的菌株进行中试工程化发酵产酶,下游酶分离中利用简便的硫酸铵沉淀法分离粗酶,并且对分离纯化的耐高温淀粉酶提取物进行热稳定评价。克隆菌株耐高温淀粉酶的基因序列并用于构建表达载体,在大肠杆菌BL21中成功进行异源表达,并对所产淀粉酶进行生物信息学分析。结果表明:通过筛选获得一株产淀粉酶的热反硝化地芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans)Y62,中试放大后在48 h取得112.7 U/mL酶活,其粗酶回收率可达90.2%。该淀粉酶具有良好的耐高温特性,在100℃下仍能保持37.8%的活性。异源表达产物以包涵体的形式存在,改变诱导条件后溶出可溶性蛋白,纯化产物经过质谱鉴定后确定该淀粉酶为α-淀粉酶。生物信息学分析及预测表明该耐高温淀粉酶编码511个氨基酸,分子量为59.86 kDa,含2个跨膜区域、3个催化位点和2个Ca2+结合位点,与已报道的α-淀粉酶GTA相似。

解淀粉芽孢杆菌BSK532的发酵条件优化及抑菌活性研究

通过单因素实验和响应面实验对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BSK532的发酵条件进行了优化。确定最佳发酵条件为:碳源淀粉浓度41.36 g·L^(-1)、氮源蛋白胨浓度26.13 g·L^(-1)、pH值7.24、装液量75 mL/500 mL,在此条件下,芽孢数达到195.33×108 CFU·mL^(-1),较优化前提高了94.36%;优化后发酵液的粒径分布范围为0~10μm,D_(90)为1.565μm,较优化前(粒径分布范围为0~200μm,D_(90)为95.44μm)大幅减小,减小发酵液粒径可以防止大疆T20植保无人机喷头堵塞;采用平板对峙法测定了优化前、后解淀粉芽孢杆菌BSK532发酵液对6种常见农作物病原菌的抑菌带宽度,优化后的抑菌带宽度较优化前增加了50%~60%,表明提高芽孢数可以增强抑菌作用。为解淀粉芽孢杆菌制剂的开发应用提供了一定的理论基础。

双水相萃取法从发酵液中分离提取α-淀粉酶和蛋白酶的研究

以ＰＥＧ／硫酸铵双水相体系，经一次萃取从α－淀粉酶发酵液中分离提取α－淀粉酶和蛋白酶．萃取最适宜的条件为１５％ＰＥＧ１０００、２０％（ＮＨ４）２ＳＯ４，ｐＨ＝８，α－淀粉酶收率９０％，分配系数为１９．６；与蛋白酶的分离系数高达１５．１，比活率为原发酵液的１．５倍，蛋白酶在水相中的收率高于６０％．本文对反萃取条件进行了初步研究．与传统的提取法相比，本法可直接处理发酵粗滤液，提高工效，降低能耗和酶活损失．

合成耐高温α-淀粉酶基因在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达

PFA是来源于Pyrococcus furious的一种耐高温α-淀粉酶,为了使PFA能够在巴斯德毕赤酵母中高效表达,根据巴斯德毕赤酵母密码子的偏好性对PFA的基因序列进行密码子优化,人工合成耐高温淀粉酶PFA基因pfa,并连接到巴斯德毕赤酵母中表达载体pPIC9K上,得到重组质粒pPIC9K-pfa。重组质粒线性化后转化到巴斯德毕赤酵母菌株GS115中,重组菌株在摇瓶中用甲醇诱导表达,分泌表达酶活最高为220 U／L。

PEG-柠檬酸盐双水相体系纯化α-淀粉酶及模型构建

探索了采用PEG 柠檬酸盐双水相体系纯化α 淀粉酶的可行性和工艺条件 ,实验考察了PEG分子量 ,结线长度、pH、上清加入量和NaCl浓度对α 淀粉酶的分配的不同影响。双水相分离体系复杂 ,影响因素多 ,为进行分析、预测和优化 ,采用了响应面方法 ,以PEG 335 0浓度、柠檬酸盐浓度和NaCl浓度为自变量进行了α 淀粉酶分配系数、总蛋白分配系数、纯化因子和α 淀粉酶收率的优化 ,确定了特定的系统组成区域 ,通过实验验证了该区域内纯化因子大于 2 ,收率约 90 % 。

芦丁、槲皮素对α-淀粉酶抑制活性研究

以α-淀粉酶为评价指标,探讨了芦丁和槲皮素的辅助降血糖功能。研究结果芦丁和槲皮素对α-淀粉酶抑制均呈阳性,表明芦丁和槲皮素都具有辅助降血糖的功能。芦丁溶液、槲皮素溶液和阿卡波糖对α-淀粉酶的半抑制浓度分别为0.258mg/mL、0.233mg/mL、0.095mg/mL。芦丁、槲皮素、阿卡波糖对α-淀粉酶的抑制作用大小顺序为:阿卡波糖>槲皮素>芦丁。

高温α-淀粉酶生产菌种选育的研究

以地衣芽孢杆菌B.198为出发株,经不同诱变剂反复诱变和自然选育,得到突变株A.4041,其产高温α-淀粉酶为出发株的100倍。在摇瓶培养条件下,酶活力达200u/ml,是一株无孢子并带有 Rif^r、Met^-、Arg^-标记的抗分解代谢阻遏突变株。初步纯化的 A.4041 α-淀粉酶最适反应 pH 为5—7,最适反应温度90—95℃,于90℃、60分钟处理不失活,表明突变株 A.4041所产α-淀粉酶是高温淀粉酶,具有工业生产价值。

白曲耐酸性α-淀粉酶的分离和纯化

从白曲霉菌A .Kawachii的米曲粗抽出液中 ,通过乙醇沉淀、离子交换层析、凝胶过滤层析等方式 ,获得了两个耐酸性α -淀粉酶比活性极高的组分 ,经SDS -PAGE分析 ,推断其组分A分子量为 85 ,0 0 0 ,组分B分子量为10 4 ,0 0 0。两组分均为糖蛋白 ,且能被枯草杆菌蛋白酶 (Subtilisin)适度降解。其N -末端 10 - 12残基的氨基酸序列与黑曲霉A .niger的耐酸性α -淀粉酶N -末端氨基酸序列极为相似。借此推断 ,A .Kawachii的白曲中至少有两种以上的耐酸性α

生淀粉分解酶产生菌的分离筛选

从土壤中分离到4株具有生淀粉分解酶活性的根霉，其中RhizopusSP．2#和RhizopusSP.3#的生淀粉分解酶活性最高，分别为每克干曲520u和405u。这两株菌均具有较高的生淀粉分解活性比（RDA），分别是28．4％和41．4％。这两株菌产生的生淀粉分解酸对生淀粉均表现出很强的吸附性，分别为53．95％和26.06％。

耐酸耐高温α-淀粉酶的研究进展

介绍了耐酸耐高温α-淀粉酶在工业生产中具有经济、节能、方便操作等优势;并且概述了耐酸耐高温α-淀粉酶的菌种来源,其中耐酸性α-淀粉酶的菌种主要来源于芽孢杆菌、曲霉以及嗜热真菌;耐高温α-淀粉酶的菌种主要来源于凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜热网络球杆菌等;本文还对耐酸耐高温α-淀粉酶的菌种选育技术方法包括物理方法、化学方法以及基因操作技术等进行了阐述。研究发现对耐酸耐高温α-淀粉酶的发酵工艺进行优化后,最高可以使酶活提高2.1倍;同时在对该淀粉酶的钙离子依赖性进行研究中,得出某些耐酸耐高温α-淀粉酶具有不依赖Ca2+的特性;最后预测人们将会运用基因工程等技术手段,不断地开发出各种特性的耐酸耐高温性α-淀粉酶。

低温淀粉酶发酵动力学模型的研究

本实验分别利用Logistic方程和Luedeking-Piret方程描述低温淀粉酶产生菌LA7的发酵过程,建立菌体生长、低温淀粉酶生成和底物消耗的动力学模型,对模型预测值与实验值进行比较。结果表明,模型能较好地拟合发酵过程,具有良好的适用性。

耐高温α-淀粉酶活力测定法的研究

研究耐高温α-淀粉酶的反应动力学机理,绘制酶反应进程曲线,求得酶浓度与5min吸光度的回归方程,制订出酶浓度与吸光度关系表。

水生栖热菌FL-03海藻糖合酶基因的克隆及真核表达

通过基因工程技术合成海藻糖合酶Tres全基因,插入到毕赤酵母菌表达载体pPICZα中。电转化毕赤酵母菌GS115后,经Zeocin抗性筛选阳性菌株。用PCR和全基因测序鉴定目的基因的表达。通过诱导表达目的蛋白,并以SDS-PAGE和Western blotting进行鉴定。成功地构建了pPICZα-Tres重组质粒,并证明目的基因已整合于毕赤酵母菌的基因组。

产淀粉酶的海洋曲霉菌的分离及酶学特性初步研究

从乐清湾红树林中分离获得2株产淀粉酶的真菌,经初步鉴定为曲霉属菌株,暂命名为曲霉5#和曲霉34#。对它们的生长温度、固体发酵时的产酶条件以及淀粉酶特性进行了初步研究。该研究结果表明,曲霉5#和曲霉34#的最适生长温度分别为30～35℃和25～30℃,最高生长温度分别为40℃和35℃,在10℃下均能生长。对两株菌进行固体发酵时其最佳培养时间为96 h。两株菌所产淀粉酶的最适pH值为7.0,最适反应温度为40℃;淀粉酶在50℃下仍能保持活力,60℃下酶活力开始下降,80℃时酶几乎失活;离子对淀粉酶的激活或抑制作用也相似。

耐酸性液化糖化淀粉酶的液态发酵工艺的研究

通过对白曲霉基因工程菌株TR12在液态发酵中的补料量、补料时间、补料次数、补料培养基配方等的研究,确定出了该菌株产酶及在3L放大条件下的最佳补料工艺。通过此工艺,在3次补料后发酵液体积逐步增加,TR12菌株产酶的酶活总量稳定提高。发酵96h,耐酸性α-淀粉酶和糖化酶的活力分别达到86.37u/ml和25229.7u/ml的较高水平。经初步提取,1000ml发酵液可得到同时含有两种较高酶活力的粗酶蛋白干粉11.2g,为大批量生产耐酸性液化糖化淀粉酶制剂提供了工艺上的依据。

特殊α-淀粉酶的应用研究现状和前景展望

本文概述了国内外α-淀粉酶的研究和应用现状,进而阐述了特殊α-淀粉酶的特殊性及其在各种极端条件下的用途,并提出特殊α-淀粉酶的发展前景。

碳源对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶的影响

研究可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖3种主要碳源对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶活力、细菌浊度及其发酵培养过程中培养基pH值变化的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌在摇床发酵试验中,当发酵时间超过54h酶活力基本达到最高且保持不变。以可溶性淀粉为碳源时最佳,枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶酶活力最高为(114.5±2.3)U/mL,细胞浊度为2.342±0.023;其次是葡萄糖和蔗糖,最高酶活分别为(75.6±2.1),(72.2±1.2)U/mL,细胞浊度分别为2.515±0.031,2.421±0.044。可见枯草芽孢杆菌产生α-淀粉酶受淀粉的诱导,受蔗糖及葡萄糖的阻扼作用。

营养物及补料方式对重组酵母产α-淀粉酶的影响

研究了两段培养中基质浓度、配比及天然氮源添加方式对重组酵母发酵生产(-淀粉酶的影响。结果表明，重组酵母发酵适宜的初糖浓度为7g·L-1，葡萄糖和基础氮配比为7:4，生长期补料碳氮比为5:1，且产酶期供给天然氮源以少量多次脉冲补加酵母膏为宜。于2L发酵罐中培养，证明脉冲补加酵母膏、流动添加基本营养物的补料分批培养方式是有效的，指数流加基本营养物较之恒流量流加更能提高菌体浓度和(-淀粉酶表达水平。培养60小时细胞量达24.5g·L-1，酶活力达97.3U·mL-1。