大环糊精与α-生育酚包合物的结构表征及分子动力学模拟

为探讨大环糊精(LRCD)对目标化合物的封装效果,采用LRCD对α-生育酚进行包合,对包合物进行了傅里叶红外(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征,并通过分子动力学(MD)模拟技术,对聚合度为9、10、14和26的LRCD与α-生育酚形成包合物的过程进行模拟,通过分析包合过程中包合物的构象、均方根偏差(RMSD)、回转半径(Rg)变化考察包合物的稳定性,同时分析包合过程中LRCD与α-生育酚之间的相互作用能。结果表明:FTIR、1H NMR证实了包合物的形成;不同聚合度的LRCD空间构象呈不同的环状结构,在对α-生育酚包合过程中,随着模拟时间的延长,LRCD的环状结构随α-生育酚分子的变化不断变化,并最终将α-生育酚包合至LRCD环状结构中,此过程中包合物的RMSD和Rg趋于稳定,最终形成稳定的包合物;LRCD与α-生育酚形成稳定的包合物主要靠二者之间的静电相互作用。该研究可以为利用LRCD作为食品和工业中香气/香精化合物封装的潜在固体基质载体提供参考。

大环糊精及其在食品工业应用前瞻

分析了大环糊精的结构与功能,综述了国外大环糊精研究的最新成果,展望了其在食品工业方面的应用前景。

大环糊精包埋制霉菌素的研究

大环糊精(LR-CD)具有优于普通环糊精(α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精)的高水溶性、低粘度、不回生等特性,但目前关于大环糊精的应用研究非常少。本文以共轭四烯类大环内酯抗生素制霉菌素为客体,探讨了大环糊精对制霉菌素的包埋能力,结果表明,LR-CD的相溶解曲线为AL型,计算得到LR-CD包埋制霉菌素的包合常数为1.577L/mmol,远远大于β-环糊精和γ-环糊精对制霉菌素的包埋常数(0.375L/mmol和0.539L/mmol);预测饱和环糊精溶液对制霉菌素的增溶倍数为2958.87倍;红外光谱鉴定表明制霉菌素的酯键及二烯部分进入到环糊精的空腔,而共轭四烯部分及羧基、氨基部分在环糊精腔体表面。

大环糊精和那他霉素包合作用的研究

研究了大环糊精和那他霉素的相互作用。利用相溶解度法研究了大环糊精对那他霉素的增溶作用及包合过程中热力学参数的变化,并对包合物进行紫外、红外光谱鉴定。结果表明,在水溶液中,大环糊精能增加那他霉素的溶解度,随着大环糊精浓度的增加出现负的偏离,相溶解度曲线呈AN型。进一步通过对热力学参数进行分析,初步探讨了包合过程的驱动力。紫外光谱和傅里叶红外光谱分析结果也证明了大环糊精包合物的形成。

大环糊精的分离、鉴定及应用研究进展

大环糊精因其较大的柔性空腔而具有独特的包埋特征,但因大环糊精的制备和分离比较困难,使其工业化的进程受到限制,作者针对大环糊精的分离、鉴定及其应用等方面的最新研究进展进行了探讨,并就研究与应用进行了展望。

大环糊精的结构和包埋性质研究进展

大环糊精是一类由9个及以上葡萄糖残基连接而成的环状麦芽聚糖,与三种常见环糊精(-αCD、-βCD和-γCD)相比,由于其分子环的尺寸较大,其结构和性质也表现出不同特性。将从结构和包埋能力两个方面对大环糊精的最新研究进展进行概述。

新奇环状淀粉——大环糊精的最新研究进展

大环糊精是一类由9个以上葡萄糖基组成的环状糊精混合物总称,由于其特异的分子结构和性质,具有广泛的工业应用前景,最近10年在国际上引起了广泛的关注和研究。分析了在大环糊精的合成、分离纯化及其结构和应用等方面的最新研究进展,指出了存在的问题和下一步的研究方向,并分析了其潜在的工业应用前景。

大环糊精的制备和理化性质研究进展

大环糊精是一类由9个及以上葡萄糖残基连接而成的环状麦芽聚糖。与三种常见环糊精相比,由于其分子环的尺寸较大,其结构和理化性质也表现出新颖的特性。从制备和理化性质等方面对大环糊精的最新研究进展进行概述。

大环糊精制备条件的优化

采用Plackett-Burman设计筛选了4-α-葡萄糖基转移酶作用高直链玉米淀粉制备大环糊精的条件,同时采用Box-Behnken设计进行了优化。结果表明:加酶量、温度及时间3个因素能够显著影响大环糊精的产率,t-检验结果显示,Box-Behnken设计预测模型显著(P≤0.05),失拟项不显著(P≥0.05)。预测模型的相关系数R2为0.940 4,表明模型回归良好。用该预测模型预测得到的大环糊精的产率为56.58%,预测得到的最佳实验条件为加酶量91.34 U/g、温度71.7°C、时间6.8h。在该实验条件下测定得到的大环糊精的产率为55%,比优化前提高了2.3倍。制备得到的大环糊精经鉴定,聚合度为20～40,环状比例为47%。

产大环糊精4-α-糖基转移酶的分离纯化及其性质研究

4-α-糖基转移酶能够作用直链淀粉产生大环糊精。作者研究了重组E.coliDH-5α-TA(保藏编号:3093)产生的4-α-糖基转移酶的分离纯化及酶学性质。粗酶液经过65℃处理20min、Ni-NTA亲和层析、生物半透膜脱盐得到目标酶,该酶经SDS-PAGE凝胶电泳呈单一蛋白条带,其相对分子质量为57000。该酶具有较高的转糖基活性且最小作用底物为麦芽糖。酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度为75℃,最适pH值为7.5;该酶具有良好的耐热性,在70～85℃酶活维持在80%以上;酶的pH稳定范围为6.0～8.5。

聚合度11-15大环糊精的分离

利用α-糖基转移酶催化玉米淀粉制备了纯度约为46％的大环糊精.同时利用Bio-Gel P-4（Fine,45～ 90 μm）柱层析对大环糊精进行初步分离,通过硅胶（200～ 300目）柱层析进一步分离,用薄层色谱法和高效液相法对分离液进行鉴别和纯度分析,分别得到纯度为92.4％、90.2％、86.7％、84.5％、85.3％的11-15单一聚合度大环糊精.

淀粉脱支后环化制备大环糊精

以普通玉米淀粉、木薯淀粉、高直链玉米淀粉为底物制备大环糊精,先利用异淀粉酶将这3种底物脱支处理以后,再利用栖热水生菌4-α-糖基转移酶的环化作用来生产大环糊精。结果表明:经过脱支处理以后,普通玉米淀粉大环糊精的最高转化率从20.3%增加到33.6%(1.7倍);木薯淀粉大环糊精的最高转化率从16.82%增加到32.4%(1.9倍);高直链玉米淀粉大环糊精的最高转化率从24.53%增加到44.07%(1.8倍)。因此,该方法是种有效的大环糊精生产方法,具有工业化应用的潜能。

大环糊精的结构和包埋性质研究进展

大环糊精是一类由9个及以上葡萄糖残基连接而成的环状麦芽聚糖,与3种常见环糊精(α-CD、β-CD和γ-CD)相比,由于其分子环的尺寸较大,其结构和性质也表现出不同特性。从结构和包埋能力2个方面对大环糊精的最新研究进展进行概述。

中等聚合度大环糊精的包埋能力初探

目前关于大环糊精包埋能力的研究较少。研究利用耐热性糖基转移酶制备聚合度在23~27的大环糊精,利用静态顶空气相色谱法研究大环糊精与风味成分的包埋作用,利用相溶解度法研究大环糊精与染料木苷的包埋作用,并与小环糊精的包埋能力进行了比较。结果表明,对于所选客体,中等聚合度大环糊精的包埋能力不如α-CD、β-CD和γ-环糊精。其中,大环糊精对风味庚酮、辛酮和癸酮的包埋能力很弱,对丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和柠檬醛的包埋能力有所提高,对染料木苷的包埋能力相对较强。

大肠杆菌MalQ基因的克隆与原核融合表达

为了构建用于表达麦芽糖转糖基酶的基因工程菌,用PCR方法获得大肠杆菌(Escherichia coli)K12MalQ基因.将该基因插入原核表达载体pET-DsbA中,对质粒所含外源片段进行双向测序,并经局部相似性基本查询工具(BLAST)比较分析,发现其与GenBank中报道的大肠杆菌K12MalQ基因的同源性高达99%.重组质粒转化E.coliBL21(DE3)plysS,经异丙基硫代-β-D-半乳糖(IPTG)诱导后以融合蛋白形式表达,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳显示MalQ基因与DsbA表达的融合蛋白在目标位置相对分子质量约为103 000处有明显条带.经薄层层析分析粗酶液酶处理的麦芽三糖溶液,证实粗酶液具有麦芽糖转糖基活性.

GH77家族4-α-糖基转移酶在淀粉改性中应用的研究进展

糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)77家族4-α-糖基转移酶(4-α-glucotransferase,4αGT)由于对α1→4糖苷键的独特作用而被广泛应用于淀粉改性中。4αGT通过分子间转糖基化将淀粉凝胶改性为热可逆淀粉凝胶,还进行分子内转糖基化生产大环糊精,而且经4αGT处理淀粉的慢消化特性有所改善。4αGT可与分支酶和淀粉蔗糖酶等协同制备更具抗性的α-葡聚糖产品。4αGT改性淀粉在低脂食品、甜味剂和冷冻食品中有着广泛的应用前景,其作为脂肪替代物和乳脂状增强剂添加到蛋黄酱、低脂涂抹酱、搅拌型和凝固型酸奶中,有潜力代替碳水化合物冷冻保护剂成为低甜度冷冻保护剂。全文综述了GH77家族4αGT改性淀粉在应用方面的进展与挑战,为4αGT的工业生产提供参考。

4-a-糖基转移酶的催化区域结构及关键氨基酸解析

4-a-糖基转移酶(4αGtase)能够作用淀粉产生大环糊精。分别采用精氨酸修饰剂DIC、蛋氨酸修饰剂Ch-T、色氨酸修饰剂NBS、组氨酸修饰剂DEPC、羧基修饰剂EDC、二硫键修饰剂DTT及蛋白变性剂巯基乙醇等对4αGtase进行化学修饰,解析4αGtase催化区域的结构特点和主要氨基酸构成。结果表明,4αGtase活性中心的关键氨基酸为组氨酸、谷氨酸/天冬氨酸,二硫键对于维持4αGtase活性中心的空间结构具有重要作用;该酶可能同时存在淀粉键合区域和催化两个区域,蛋氨酸、色氨酸在两个区域存在状态不尽相同,空间结构的适当变换能够促进该酶与淀粉的结合,从而有利于总酶活的增加。

产4-α-葡萄糖基转移酶链霉菌的筛选(英文)

为了从链霉菌中筛选产4-α-糖基转移酶活性的菌种,详细研究了来自链霉菌的粗酶液对直链淀粉的作用,证实了该粗酶液能够催化直链淀粉环化.当用来自链霉菌的粗酶液作用直链淀粉时,引起了直链淀粉-碘络合物吸光值的迅速下降,以及不被外切酶消化的淀粉的积累,但积累的产物能够被内切酶(α-淀粉酶)降解成葡萄糖和麦芽糖,这些结果共同证明来自链霉菌的粗酶液能够催化直链淀粉环化而生产大环糊精,从而进一步证实了在粗酶液中含有4-α-葡萄糖基转移酶活性的菌种.