食品工业新酶源

本文对近年来在食品工业中应用的新酶源或酶的新用途以及有希望应用的酶源作了一番综述。这些酶包括 :甲壳素脱乙酰酶、溶菌酶、甲壳素内切酶、葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶复合体系、己糖氧化酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫 转移酶、辣根过氧化物酶、黄曲霉毒素脱毒酶、酸性磷酯酶、尿素酶、植酸酶、生产低聚糖的酶类、转谷氨酰胺酶、过氧化物酶、及漆酶、多酚氧化酶等。

生物转化中新酶应用研究的最新进展

目前,在生物转化中出现了越来越多与传统工艺大不相同的新工艺,特别是生物酶在生物转化中的应用。硫酸酯酶可以立体选择性和对映体选择性地催化水解仲烷基硫酸酯,并通过改变其构象从而产生纯手性的化合物;卤代醇脱卤酶可以催化多种非天然亲核性底物;在水介质中,裂解酶可以催化偶姻或苯偶姻反应从而产生非对称的碳-碳键;最近还出现了用酶催化生产纯手性α-L-氨基酸的新方法。

新酶剂应用可能性的研究（1）

考虑到上文中已得到的研究结果,下一阶段就是确定从 Acremonium chrysog-enum 培养液制得的这种新酶剂的生皮脱毛和软化性能。原料皮脱毛研究的任务在于找到最佳工艺条件。用盐腌法保存的小牛皮作为研究对象。按常法洗涤牛皮,刮里,浸灰,浸灰后在流动水中洗涤45分钟。然后按不对称条分法配套组合成试样组——参比试样和实验试样。在液体系数=1.3。

一种有助于癌症研究的新酶

最新研究提示，一种被称作PHF9的新酶的发现将有助于人们了解范可尼贫血(FA)发生的生物学机制。

番茄红素β-环化酶和新黄质合酶功能差异关键氨基酸的发掘

酶是天然存在的高效催化剂,长期的进化过程产生了诸多的同源酶,同源酶的序列相似高却有不同的功能,而导致功能差异的原因也倍受关注。类胡萝卜素合成过程中,番茄红素β-环化酶(lycopene β-cyclase,LCYB)和新黄质合酶(neoxanthin synthase,NSY)序列高度相似但对番茄红素的环化功能不同,且并未有研究报道导致环化差异的原因。因此该研究选用氨基酸序列相似性为88.2%的枸杞来源LyLCYB和番茄来源SoNSY为研究对象,通过将基因soNSY的片段替换为lyLCYB对应位置的片段构建不同的嵌合体基因,并且利用定点突变策略构建差异位点的点突变蛋白,将改造后的基因在大肠杆菌中异源表达,测定其番茄红素环化活性。最终发现了219位点是导致LyLCYB和SoNSY番茄红素β-环化功能差异的关键氨基酸,为进一步探究影响其他来源的LCYB和NSY功能差异提供了理论支持。

CYP2C9*58型新突变体的体外酶学活性研究

目的对CYP2C9基因新突变体(CYP2C9*58型)开展体外酶学功能研究,明确其代谢活性与野生型的相关性。方法以CYP2C9基因cDNA为模板,通过定点诱变方法获得CYP2C9各变异体的cDNA全长,用以构建昆虫表达载体。利用杆状病毒包装试剂盒包装昆虫病毒,侵染sf21昆虫细胞后获得高效表达CYP2C9各型蛋白的微粒体。以甲苯磺丁脲为探针底物药,利用获得的微粒体体外测定各变异体的最大反应速率V max和米氏常数K m,评价其主要酶促动力学特性。结果成功构建了CYP2C9*1、CYP2C9*2、CYP2C9*3和CYP2C9*58型4种CYP2C9昆虫表达载体,Western blot证实该载体可用于稳定表达相应的CYP2C9突变体。CYP2C9*2、CYP2C9*3和CYP2C9*58型变异体的体外酶学活性分别为野生型CYP2C9*1的91.6%,13.5%和23.1%。结论 CYP2C9*58型的酶学活性较野生型明显降低,接近于典型缺陷型突变体CYP2C9*3型,提示携带此突变型的患者在服用经由CYP2C9代谢的相关药物时,药物代谢速度较野生型携带者会有一定程度的降低。

新能安多酶玉米控释肥试验效果初报

在玉米播种时每亩施40 kg新能安多酶玉米控释肥,与对照相比,可显著增加穗粒数,平均每穗多增78个粒,同比增加13.6%;提高玉米千粒重,平均增加18.5 g,同比提高6.1%;从而提高了玉米产量,平均每亩产量比对照提高20%左右。

小麦追施新能氨多酶复混肥增产效果初探

小麦返青期追施新能安多酶复混肥,可显著增加小麦穗粒数,平均每穗比对照增加5.3个粒,千粒重比对照增加0.2 g,亩产量比对照田增加95.64 kg,增产幅度为17.4%。

新普鲁兰酶水解淀粉及应用研究进展

新普鲁兰酶(neopullulanase,nPU,EC3.2.1.135)是一种多功能复合型的淀粉水解酶。本文介绍了新普鲁兰酶的结构与性质以及在淀粉水解和转糖苷反应中的作用机理,阐述了新普鲁兰酶在α-淀粉水解酶族13中的分类地位及其在食品工业中的应用,并对其重要的研究价值和应用前景进行了展望。

多粘类芽孢杆菌新普鲁兰酶基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

为了使新普鲁兰酶基因在大肠杆菌中表达并实现高密度发酵生产,采用PCR方法从多粘类芽孢杆菌基因组DNA中扩增出新普鲁兰酶基因Npu,测序结果表明Npu基因全长2106 bp,编码515个氨基酸,与其他多粘类芽孢杆菌新普鲁兰酶基因序相似性高达99%。将Npu基因连接到质粒PMD18T上,构建了PMD18T-Npu vecter重组载体。将该重组载体转化到大肠杆菌BL21中,该酶基因在大肠杆菌细胞中获得活性表达,并能将酶蛋白分泌到胞外。重组菌株BL21 PGEX 4T-1-Npu具有较好的遗传稳定性,连续传代培养10代,菌株所产酶总酶活性仍保持在715 U;纯化后的酶液于25℃保存6个月酶活性仍保持在5427 U,于4℃保存12个月酶活性仍保持在5390.5 U。这是首次对来源于类芽孢杆菌属(paenibacillus)的普鲁兰酶进行报道,由于Npu具有较好的水解淀粉支链的能力,因此其在淀粉加工业以及洗涤业上应用前景良好。

生物酶在食品工业中的应用

生物技术是21世纪的高新技术。作为一种高效、安全的生物催化剂,酶已经越来越广泛地应用到食品工业的各个领域中,发挥了其高效、温和、多样及活性可调节的生物学性质,并给传统的食品工业带来了发展新思路。本文综述了酶与食品组织结构和品质的关系、酶在谷物食品加工中的应用以及食品工业中的新酶源,展望了酶工程在食品加工领域中的新进展和应用前景。

几丁质脱乙酰酶的研究进展

几丁质是自然界中含量仅次于纤维素的第二大多糖,壳聚糖作为几丁质脱除乙酰基的衍生物,由于其较好的溶解性得到了广泛的应用。本综述通过搜集比对不同来源的多种脱乙酰酶蛋白序列,运用生物信息学方法对其催化活性中心结构域进行深入挖掘分析,阐明了多种脱乙酰酶的生物来源、催化机制和反应条件等方面的异同点。结果表明,目前研究的脱乙酰酶多来源于真菌和昆虫,大多属于CE4家族,具有NodB等催化活性中心,比较容易与聚合度>3的乙酰化低聚糖反应,不易催化难溶性多糖,且该类酶多在pH 8.0左右、40-70℃的环境下酶活达到最大,不同二价金属离子对不同酶的影响不同。最后,提出了从海洋宏基因组文库中快速特异地筛选新酶、分析酶解机理并进行分子改造等研究的新方向,旨为今后该领域科研人员研发高效、高特异性的脱乙酰酶提供了新思路。

嗜热菌Thermus sp.YBJ-1的分离和淀粉酶基因的克隆

从西藏热泉水样分离得到一株嗜热菌 (YBJ 1) ,其 16SrDNA(15 11bp)序列与栖热菌 (ThermusscotoductusITI 2 5 2T)的同源性为 98%。通过PCR技术将Thermussp .YBJ 1的淀粉酶基因 (amyT)全长开放阅读框克隆到T载体。分析表明 ,amyT的ORF全长为 176 7bp ,编码 5 88个氨基酸。推导的氨基酸序列与嗜热脂肪芽孢杆菌的阿尔法环糊精酶 (Bacillusstearothermophilusalpha cyclodextrinase)和栖热菌Thermussp .IM6 5 0 1的麦芽糖淀粉酶 (Thermussp .IM6 5 0 1maltogenicamylase)分别有 99%和 96 %的同源性 ,与嗜热脂肪芽孢杆菌的新普鲁兰酶 (neopullulanase)的同源性为81%。

草苷膦抗性新基因的克隆、序列分析及其蛋白高级结构预测

利用错误倾向PCR(error-prone PCR)突变技术,以可变盐单胞菌(Halomonas variabilis)HTG7的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶基因为模板进行随机PCR扩增,得到目的基因片段(约1·35kb).将该基因片段与pACYC184载体连接后转化EPSP合酶缺陷型菌株大肠杆菌ER2799.利用功能互补筛选法得到了2株不具有草苷膦抗性的EPSP合酶阳性克隆突变株,记为Pmu1和Pmu2.序列分析表明,突变体Pum1的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有2处发生突变,导致氨基酸残基1处发生了改变;突变体Pmu2的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有5处发生突变,导致氨基酸残基2处发生了改变.对突变前后EPSP合酶进行比较预测发现,其三级结构及蛋白中心骨架是大致相同的,但突变前后氨基酸位点肽平面和Cα相连的N键之间形成的扭转角度存在一定的差别.这些结果表明,酶的功能主要由蛋白的构象决定,二肽链形成后肽平面和N键之间角度的变化,造成高级结构构象细微的差别,致使草苷膦抗性功能丢失.

微生物脱支酶研究进展

回顾了微生物来源的脱支酶的研究历史,重点介绍普鲁兰酶、异普鲁兰酶、异淀粉酶和新普鲁兰酶的特点和区别,以及其在国内、外的研究进展,并对其应用进行概述和展望。

艾纳香BbMNR1基因克隆及生物信息学分析

艾纳香为贵州十大苗药之一,具有较高的药用价值,其萜类化合物可预防虫害、影响花的香味及果实风味。(+)−新薄荷醇脱氢酶(MNR)是一种单萜脱氢酶,参与单萜物质(+)−新薄荷醇和(+)−异薄荷醇的合成。本文通过RT-PCR技术从艾纳香中克隆到BbMNR1基因,并进行生物信息学分析。结果表明,BbMNR1基因完整开放阅读框全长为903 bp,共编码300个氨基酸。BbMNR1序列生物信息学显示,该蛋白分子量为32.57 KDa,理论等电点为5.41,属于非跨膜亲水性稳定蛋白,定位于细胞质。BbMNR1蛋白二级结构中以α-螺旋为主,占总结构的47.67%,与三级结构预测相符。系统进化树分析可得,艾纳香BbMNR1与曼陀罗花(Datura stramonium)和辣椒(Capsicum annuum)亲缘关系最近。本研究将为进一步研究BbMNR1调控萜类化合物生物合成的分子机理奠定基础,同时也为改善艾纳香的品质提供理论支撑。

头孢卡品新戊酯

头孢卡品新戊酯(cefcapene pivoxil,CFPN-PI,S-1108)为日本盐野义制药研究所研制的口服头孢菌素.作为适用于门诊患者口服抗生素的重要条件之一是对革兰阳性菌及阴性菌具有广泛抗菌谱,以此抗菌特点为目的、对头孢母核的7位及3位侧链部分进行化学修饰、合成及筛选,结果研制成对葡萄球菌、链球菌等革兰阳性菌及阴性菌抗菌活性强的化合物CFPN(图1),但它口服不能被吸收,后经酯化,得到了吸收性好的CFPN的三甲基乙酸羟甲基酯(CFPN-PI,图2)本品由肠道吸收后、经肠道壁的酯酶水解,以CFPN的形式进入血循环,显示抗菌活性.

新小麦在饲料中应用的探讨与分析

本文通过对小麦的种植现状、新小麦后熟变化及抗营养成分的分析,初步明确了其在饲料中应用的可行性。将小麦与玉米的营养价值进行对比,发现小麦作为饲用原料所独具的营养价值优势。且在不同时期由于市场或其他因素的影响,相比于玉米,小麦更具价格与成本优势。同时,对小麦替代玉米作为畜禽饲料在养殖过程中需要注意的关键技术进行了探讨和分析;最终提出适量的新小麦并结合优质新小麦复合酶产品在饲料中的应用前景与潜在价值。

曲霉属α-L-鼠李糖苷酶的挖掘、酶学性质表征与应用

异槲皮素是一种黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎和免疫调节等多种生理活性。然而,由于其含量很低,传统的提取方法难以大规模制备。【目的】α-L-鼠李糖苷酶可特异性水解天然糖苷的末端L-鼠李糖残基。本研究筛选可高效且特异性转化芦丁生产异槲皮素的菌株,并从中挖掘新型α-L-鼠李糖苷酶且应用于异槲皮素的生产,为后续规模化生产异槲皮素提供新元件。【方法】通过芦丁唯一碳源的选择培养法筛选和鉴定可特异性水解芦丁为异槲皮素的菌株;利用转录组分析,获得高效且特异性强的α-L-鼠李糖苷酶,通过结构模拟确定其结构域组成,并对其酶学性质和底物特异性进行研究;通过毕赤酵母异源表达,在5 L发酵罐中对其水解效果进行验证。【结果】通过结构模拟确定AfRhase具有5个结构域,包括1个α-结构域(结构域A)和4个β-结构域(结构域N、结构域E、结构域F和结构域C)。以芦丁为底物,重组酶AfRhase的最适温度和最适pH分别为55℃和4.5。重组酶AfRhase底物特异性研究表明,其具有广泛的底物特异性,可以水解芦丁、橙皮苷、柚皮苷和朝藿定C的鼠李糖基。通过5 L发酵罐体系的水解芦丁生产异槲皮素的放大验证,其可将120g芦丁粗品(纯度70%)水解生成61g异槲皮素,摩尔转化率为95.4%,生产效率为2.0 mmol/(L·h)。【结论】本研究成功从曲霉(Aspergillus sp.)XT-1中挖掘到一种能够高效且特异性水解芦丁生成异槲皮素的α-L-鼠李糖苷酶,在毕赤酵母中异源表达,对该酶进行结构域分析和酶学性质研究,测试底物特异性,并进行5 L发酵罐的水解效果验证。综上所述,本研究拓宽了真菌来源的α-L-鼠李糖苷酶用于黄酮类化合物芦丁生物转化法的功能研究,也为异槲皮素的工业化生产奠定了基础。