微生物菊糖蔗糖酶及在食品中的应用研究进展

菊糖作为一种可溶性膳食纤维,具有良好的理化性质和重要的生理功能,因此,在食品中应用广泛。菊糖蔗糖酶能够以蔗糖为唯一底物,一步合成高分子质量的微生物菊糖。目前鉴定的菊糖蔗糖酶有15种微生物来源,其中一种的晶体结构已经被解析。国内关于菊糖蔗糖酶的研究鲜有报道。本文对菊糖蔗糖酶的晶体结构和反应机理进行了综合分析。着重讨论了菊糖的链长调控以及菊糖蔗糖酶在生产高分子质量菊糖、低聚果糖、新型低聚糖和菊糖纳米材料方面的应用。最后,结合菊糖蔗糖酶的研究,探讨其发展趋势。

响应面法优化海藻酸钠固定菊糖蔗糖酶的研究

试验旨在研究菊糖蔗糖酶固定化条件。以菊糖蔗糖酶酶活为考察指标,通过单因素试验及响应面试验对固定化条件进行优化。结果表明,最佳固定化条件为:海藻酸钠浓度2.8%、氯化钙浓度为3.8%、固定化时间3.0 h、戊二醛浓度0.035%、交联30 min。此条件下固定化菊糖蔗糖酶的酶活为78.82 U/g。研究表明,与游离酶相比,固定化菊糖蔗糖酶的热稳定性和pH值稳定性均有所提高。固定化酶在循环操作10次后,酶活仍然保持初次酶活性的61.15%。

菊糖蔗糖酶的性质鉴定及菊糖的酶法合成

菊糖作为益生元和膳食纤维,具有许多重要的生理功能,广泛应用于食品、医药等领域。微生物菊糖蔗糖酶可以以蔗糖为底物合成较植物菊糖具有更高分子量的菊糖。文中通过基因数据库筛选获得一段拟表达菊糖蔗糖酶的基因。通过N-端和C-端截断的方式,保留中间催化域,构建重组质粒。将重组质粒在大肠杆菌表达系统中表达,粗酶液经Ni2+亲和层析纯化,获得分子量约为65kDa的重组酶。以蔗糖为唯一底物时,重组酶的最适pH和温度分别为5.5和45℃。金属离子在不同程度上抑制酶的活性。产物多糖分离纯化后,使用核磁共振鉴定产物多糖为β-(2,1)糖苷键连接的菊糖。最后对菊糖合成的条件进行优化,结果表明:以700 g/L的蔗糖为底物,加酶量4 U/mL时,7 h后菊糖产量达到最大,约为287 g/L,蔗糖到菊糖的转化率约为41%。