γ-环状糊精葡萄糖基转移酶产生菌32-3-10产酶条件及酶促反应条件的研究

筛选到一株芽胞杆菌 32 - 3- 10 ,它所产γ -环状糊精葡萄糖基转移酶可以淀粉为底物生成γ -环状糊精 ,对其产酶条件及酶促反应条件进行了研究。

β-环状糊精葡萄糖基转移酶发酵染菌的分离和16srDNA分析

目的:解决β-环状糊精葡萄糖基转移酶发酵生产过程中频繁出现的不明原因的酶活降低问题。方法:我们采用特异性酚酞筛选培养基对发酵异常的发酵液进行菌种分离,对分离得到的菌株进行16 srDNA基因序列分析,同时研究他们的发酵过程中光密度、酸碱度、酶活指标。结果:分离得到了一株可以在碱性条件下与正常生产菌共生的芽孢杆菌。经过对发酵过程进行研究,在不同的发酵时期中该菌的光密度的变化和正常生产菌有明显差异,最终酶活仅为正常菌的1/6。通过对16 srDNA基因序列进行分析,确定其为芽孢杆菌,和正常生产菌基因相似度达到93.81%。结论:在生产中采用16 srDNA基因序列分析,可以排除染杂的的生产菌种。只要严格控制发酵出发菌株和严格保证发酵环境的纯培养条件,可以防止染菌的发生。

发酵生产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的气球菌(Aerococcus sp·P3-2)污染及防治

我们从环状糊精生产厂家的β-环状糊精葡萄糖基转移酶发酵失败的发酵液中分离出一株气球菌。此菌可以在发酵专用碱性培养基上生长,但不生产β-环状糊精葡萄糖基转移酶。通过研究该菌种在碱性培养基上的发酵过程中的pH、OD、酶活,同时使用16SrDNA进行分析,证明此菌种为气球菌(Aerococcussp.P3-2),其在发酵过程中可以明显降低发酵培养基的pH,对正常生产菌形成抑制。通过对发酵生产可能染菌的环节进行微生物取样分析,该菌种大量存在于空气过滤系统的积水中,从而找到污染源,由此判断是由于空气净化系统被污染所导致的发酵失败。在实际生产中定期对空气净化系统中的积水进行排放处理,同时对发酵过程中的酶活和pH进行监控,可以做到发酵污染的早发现直至杜绝发酵污染。

N^+注入诱变选育β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株及其发酵条件优化

以一株产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的蜡状芽孢杆菌BC-0801为出发菌株,利用10keV,剂量为40×2.5×1013ions/cm2氮离子进行诱变选育,获得一株高产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的突变体BC-0802。对该突变体BC-0802发酵培养基的碳源、氮源及无机离子进行单因素试验分析,采用3个因素正交试验确定其最佳发酵培养基成分质量浓度及发酵条件为:玉米粉30g/L、酵母浸膏15g/L、K2HPO41g/L,发酵温度30℃、pH 9.0、接种量2%、发酵周期36h。结果表明;突变体的平均酶活力可达3415.8U/mL,相较于出发菌株酶活力提高了3.67倍,且该突变体的遗传稳定性较好。

β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株LZ10发酵条件的优化

环状糊精葡萄糖基转移酶是催化淀粉水解为环状糊精的酶。以β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株LZ10为研究对象,分别对该菌发酵培养基的碳源、氮源和pH进行了单因子分析,并对该3个因素进行正交实验及验证,最终确定该菌的最佳发酵培养基配方:玉米粉2.5%,黄豆粉5%,NaCO30.2%,K2HPO4.3H2O0.13%,MgSO4.7H2O0.02%,pH为9.0。在该条件下,菌株LZ10产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的酶活可达892.86u/mL酶液。

产β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株XW-6-66发酵条件和酶学性质的研究

以一株β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株XW-6-66为研究对象,对其发酵条件及酶学特性进行了初步研究。该酶的最适反应温度为70℃,最适反应pH为9.0,酶学特性非常适合于环状糊精的工业化生产。对该菌发酵培养基的碳源、氮源及pH进行了单因子分析,采用3个因素正交实验确定该菌的最佳发酵培养基配方为:0.3%可溶性淀粉,1.0%牛肉浸膏,1%蛋白胨,0.2%Na2CO3,0.13%K2HPO4·3H2O,0.02%MgSO4·7H2O,pH为9.0。在该条件下,菌株XW-6-66产β-CGTase的酶活由优化前2173.33u/mL提高到3622.94u/mL。

一株β-环状糊精葡萄糖基转移酶产生菌的筛选与发酵条件研究

从明阳淀粉厂周围的土壤中分离出一株产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的野生菌株。该野生菌株的酶活为634.37 U/mL,经UV和LiCl的初步诱变以及摇瓶产酶条件的优化后酶活达到了1530.61 U/mL。适宜的产酶条件为:0.5%可溶性淀粉和0.5%酵母膏分别作为碳源和氮源,装量50ml/250ml、转速250r/min、pH8.0、适宜温度35℃、接种量2%、发酵周期3d。

环状糊精葡萄糖基转移酶的研究进展

环状糊精葡萄糖基转移酶是催化淀粉等合成环状糊精的酶,环状糊精由于具有特殊的理化性质,能将多种化学物质包接在其环形空隙中,因此在食品等领域有着广泛的应用前景。本文对环状糊精葡萄糖基转移酶的来源、酶学性质、作用机理、筛选及分子生物学方面进行了系统的综述。

环状糊精与环状糊精葡萄糖基转移酶

本文简述了环状糊精的结构性质和用途,并对环状糊精葡萄糖基转移酶的测定方法和固定化做了简要综述。

β-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株02-5-71的选育及发酵条件研究

应用氮离子注入对嗜碱芽孢杆菌进行诱变育种,获得了产生β-环糊精葡萄糖基转移酶是出发菌株2倍以上的高产菌株,酶活力可达6000U/mL以上.应用正交实验法筛选出最优发酵条件.

利用重组大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶

将来源于软化类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)的α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGT)基因插入含pelB信号肽的质粒pET-20b(+)中,构建了表达载体pET-20b(+)/cgt,并将其转化表达宿主E.coliBL21(DE3)。对重组菌E.coliBL21/pET-cgt进行摇瓶发酵条件的优化,确定了其胞外表达α-CGT酶的最适条件:葡萄糖8 g/L,乳糖0.5 g/L,蛋白胨12 g/L,酵母膏24 g/L,K2HPO472 mmol/L,KH2PO417 mmol/L,CaC l22.5 mmol/L;初始pH为7.0,诱导温度为25℃。在该条件下培养90 h后最终α-CGT酶的胞外比活达到22.1 U/mL,与来源菌P.macerans所产天然酶比活相比提高了42倍,实现了α-CGT酶的高效生产。将基因工程菌在上述条件下于3 L发酵罐中发酵,90 h后胞外酶比活达到22.6 U/mL,证实了工业化放大的可能性。

嗜热芽胞杆菌α-环糊精葡萄糖基转移酶在枯草芽胞杆菌中的表达

【目的】构建分泌表达α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)的重组枯草芽胞杆菌,实现α-CGTase的安全高效表达。【方法】通过PCR法扩增嗜热地芽胞杆菌α-CGTase基因,运用EcoRI/XhoI分别对α-CGTase基因及pBES进行双酶切,然后将该基因片段插入到大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭载体pBES中,再电转化法转化枯草芽胞杆菌RIK1285;对重组枯草芽胞杆菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT发酵条件进行探索。【结果】(1)利用发酵培养基分泌表达α-CGTase,重组枯草芽胞杆菌工程菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT发酵上清液产酶达到2.9U·mL-1。(2)TB为最适发酵培养基(配方:甘油0.5%,蛋白胨1.2%,酵母粉2.4%,K2HPO41.64%,KH2PO40.23%);在初始pH6.5,温度为37℃下,摇瓶发酵培养24h后,α-环糊精酶的环化活性达到5.3U·mL-1,是野生菌株嗜热地芽胞杆菌(0.66U·mL-1)的8倍。【结论】成功构建了枯草芽胞杆菌B.subtilisRIK1285/pBE-CGT工程菌,并确定其最适发酵培养基和培养条件。

重组β-环糊精葡萄糖基转移酶生产β-环糊精的工艺条件优化

将来自于Bacillus circulans 251的β-CGTase编码基因克隆到表达载体pET-20b(+),转化Escherichia coli BL21(DE3)。经酶活检测培养基上清中的β-CGTase酶活为20 U/mL。对酶转化淀粉生成β-环糊精的反应条件进行了优化,结果表明,当底物马铃薯淀粉浓度15%,反应初始pH5.5,温度30℃,加酶量10 U/g干淀粉,环己烷浓度2.5%-5%(V/V),转化周期24 h,β-环糊精转化率达到最高值75.3%,是国内外报道的酶法生产β-环糊精的最高水平。

一种α-环糊精葡萄糖基转移酶的纯化及性质研究

报道了一种主要转化产物是α-环糊精的环糊精葡萄糖基转移酶的纯化、酶学性质和转化特性。将发酵上清液通过硫酸铵分级沉淀、疏水柱层析和离子交换层析获得表观电泳纯的酶蛋白。纯酶的分子量约为75kDa,等电点5.3。最适反应温度为50℃,最适反应pH为6。对可溶性淀粉的Km和Vmax值分别是50mg/ml和6.07mg/ml/min。色氨酸残基为酶活力的必需基团。酶的N末端序列为-SPDTSVDNKV-。Ca2+,Zn2+,Fe3+,Cu2+,Fe2+,Ag+对酶活力有强烈抑制作用。纯酶催化转化条件试验表明,廉价的马铃薯淀粉是酶催化制备α-CD的适宜底物,最佳转化条件为:酶量200μ/g淀粉,温度40℃,反应时间24h,总转化率达41%,其中α-环糊精占总转化产物的78%。因此,该酶不仅表现出特殊的酶学特性,而且有较好的产业化开发前景。

响应面法优化多黏芽孢杆菌产α-环糊精葡萄糖基转移酶发酵培养基

为了提高多黏芽孢杆菌YLW-8产α-环糊精葡萄糖基转移酶的能力,对培养基条件进行优化,并利用优化后的培养基条件考察培养时间及不同初始p H对YLW-8产酶的影响。采用Plackett-Burman重要因素筛选实验筛选出影响产酶的3个主要因素:玉米淀粉、麸皮、磷酸氢二钾。在此基础上利用最陡爬坡实验逼近最大响应值区域,最后利用中心组合实验确定主要因子之间的交互作用及最佳条件。结果表明,玉米淀粉1%,硫酸铵0.15%,麸皮1.5%,碳酸钙0.5%,蛋白胨0.5%,磷酸氢二钾0.01%,酵母膏0.4%,硫酸镁0.015%时,α-环糊精葡萄糖基转移酶的酶活为3089.8U/m L,利用该培养基条件培养时间可缩短至3d,初始p H8.0。该条件可以降低染菌的几率,大大减少生产成本,可应用于α-环糊精生产工业。

环状糊精葡萄糖基转移酶工业生产中发酵染菌(Arthrobacter sp.AMP-5)的分离及16srDNA分析

目的:解决环糊精生产厂家β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-cyclodextrin glucose-transferase,β-CGTase)发酵生产过程中频繁出现的不明原因的酶活降低问题。方法:采用酚酞筛选培养基从发酵异常的发酵液中分离得到一株杂菌H02S。对H02S进行16srDNA基因序列分析,研究其发酵过程中光密度、pH值、酶活等指标。结果:H02S可在筛选培养基上生长,但不生产β-CGTase,16srDNA基因序列分析可知该菌为节杆菌Arthrobacter sp.AMP-5。该菌优先于生产菌发酵,迅速形成优势菌群并降低发酵液pH值,抑制生产菌增殖。结论:发酵前应预先采用16srDNA基因序列分析鉴定生产菌种,排除污染菌种;操作员也应严格执行空消和实消操作,定期清洁空气过滤系统,防止染菌发生。

应用02-5-71菌株葡萄糖基转移酶制备β-环糊精的研究

对环糊精葡萄糖基转移酶催化淀粉生成β 环糊精(β CD)的转化条件进行了研究.结果表明,转化最适pH为6.5～8.5;随底物浓度增加β CD生成量增多而转化率降低;酶用量在1000U.g-1淀粉较合适;5%甲苯及2%乙醇能显著提高β CD的转化率,以14%马铃薯淀粉为底物转化60h转化率较对照分别提高57.18%及28.36%;5%马铃薯淀粉加入10%乙醇转化24hr转化率可达57.97%.

产环状糊精葡萄糖基转移酶菌株发酵条件和部分酶学性质的研究

环状糊精葡萄糖基转移酶是催化淀粉等水解为环状糊精的酶,环状糊精因其特有的理化性质,在食品等领域有着广泛的应用。本实验以一株环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株LZ-10为研究对象,分别对该菌发酵培养基的碳源、氮源和pH进行了单因子分析,并对这三个因素进行了正交实验,最终得到该菌的最佳发酵条件。对粗酶的酶学性质研究表明,酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH为9.0,酶学特性非常适合于环状糊精的工业化生产。

重组α-环糊精葡萄糖基转移酶表达条件的优化及其产物专一性的分析

将来源于Bacillus sp 602-1的α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGT)基因(cgt)插入到表达载体PQE30中,构建重组质粒PQE30/cgt,成功转化宿主菌E.coli M15后,得到重组菌株E.coli M15(PQE30/cgt)。在IPTG的诱导下得到酶表达的最适条件:TB培养基,0.01 mmol/L IPTG,诱导温度16℃,胞内酶比活力最高可达5 209 U/mL;加入IPTG 24 h后,添加甘氨酸和甘露醇会促使酶向胞外分泌。酶蛋白自诱导表达的适宜条件为在TB培养基中添加乳糖3.0 g/L,葡萄糖1.2 g/L,16℃培养96 h,酶比活力达到8 635 U/mL,明显高于IPTG诱导的效果。通过SDS-PAGE验证了上述结论。酶催化转化实验表明:重组酶转化质量分数为1%可溶淀粉24 h后,α-环糊精(α-CD)转化率可达38.2%,α和β的峰面积比约为3.4∶1,α-CD具有较高的专一性,因此该重组α-CGT酶具有较好的工业化应用前景。

产β-环糊精葡萄糖基转移酶高温菌株HY15发酵条件优化

以一株产β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-CGTase)的嗜热菌株HY15为研究对象,采用单因素试验研究碳源、氮源、初始pH值、培养温度、MgSO4·7H2O等对酶活力影响。并设计正交试验优化其发酵条件。结果表明最优的发酵条件为:碳源为玉米淀粉+糖蜜,氮源为玉米浆,初始pH7.0,培养温度60℃、摇床转速220r/min,MgSO4浓度10mmol/L,在此条件下,β-CGTase酶活力可达1794.3U/mL。