葡萄糖基-β-环糊精作为手性选择剂对苯磺酸氨氯地平的毛细管电泳手性拆分

以葡萄糖基-β-环糊精(Glu-β-CD)为手性选择剂,用毛细管区带电泳法对手性药物苯磺酸氨氯地平进行了拆分研究。考察了缓冲液的pH值、缓冲液浓度、缓冲液体系组成、Glu-β-CD的浓度及电压等对分离的影响,并对3批市售左旋苯磺酸氨氯地平片(施慧达)进行光学纯度检查。结果表明,在背景电解质为含20mmol/LGlu-β-CD的200mmol/L乙酸-三乙醇胺(HAc-TEA)(pH4.0)体系,电压25kV,温度20℃,检测波长214nm的条件下,苯磺酸氨氯地平可以得到良好分离,分离度为4.0。

葡萄糖基(α-1→6)β-环糊精的波谱学数据与结构确证

对酶法合成的葡萄糖基(α-1→6)β-环糊精的红外(IR)光谱、质谱(MS)、氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)、氢氢相关谱(1H1-H COSY)、氢氢完全相关谱(1H1-H TCOSY)、异核单量子相干相关谱(HSQC)和异核多键相关谱(HMBC)进行了解析报道,对所有的1H-NMR和13C-NMR谱进行了归属,讨论了红外特征吸收峰所对应的官能团的振动形式。

葡萄糖基(α-1→6)-β-环糊精的热分解动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了葡萄糖基(α-1→6)-β–环糊精的玻璃化温度和热分解动力学,按Kissinger方程和Ozawa方程计算反应的活化能,分别为41.14kJ/mol和44kJ/mol,并按Ozawa方法计算得指前因子为1.85×103min-1。从DSC曲线图上获得焓变(△H)为23.70kJ/mol,熵变(△S)为0.0394kJ/(mol·K),速度常数k为0.228min-1,半衰期为3.04min,玻璃化温度为173℃。

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。

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.

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。

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%.

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。

葡萄糖基β-环糊精对面包品质影响的研究

通过感官评定、质构仪分析和电镜观察,比较添加了葡萄糖基-β-环糊精的样品面包和未添加β-环糊精的面包在面包品质方面的差异。研究结果表明,当添加葡萄糖基-β-环糊精占面粉2%时,面包的感官特性和储藏性能得到显著改善。

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。

多黏芽孢杆菌产ɑ-环糊精葡萄糖基转移酶在大肠杆菌中的可溶性表达及其转化产物特异性研究

通过设计简并引物,从Paenibacillus macerans YLW菌株中克隆到其α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)基因,构建重组质粒α-CGTase-p ET28a(+),转化大肠杆菌BL21(DE3),得到重组菌株α-CGTase-p ET28a/BL21(DE3)。在16℃,1m M IPTG条件下诱导15 h,实现了α-CGTase的可溶性表达,胞内酶活达到10046U/m L,是野生菌株胞外酶活的3.25倍。经镍柱一步法亲和纯化α-CGTase后,酶蛋白纯化了6.05倍,酶收率28.82%,通过SDS-PAGE检测获得表观电泳纯酶蛋白。酶催化转化实验表明:重组α-CGTase酶转化质量分数为5%的马铃薯淀粉15 h后,环糊精的总转化率可达40.7%,转化生成α-CD,β-CD,γ-CD比例分别为:43.6%、41.8%和14.6%。该重组酶对α-CD具有较好的转化专一性,通过转化条件的进一步优化将具有非常好的产业化开发前景。

基于响应面法优化HY15发酵生产β-环糊精葡萄糖基转移酶的发酵条件

为了提高β-环糊精葡萄糖基转移酶产酶活力,应用Plackett-Burman设计法对影响高温菌株HY15发酵的10个因素进行了筛选,确定了主要影响因素,然后通过响应面法优化了各因素的最优质量浓度,建立了β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的二次多项式数学模型,并分析了模型的有效性与因子间的交互作用。结果表明:影响β-环糊精葡萄糖基转移酶产率的主要因素及其最优质量浓度为:糖蜜+玉米淀粉22.45 g/L,K2HPO40.97 g/L,MgSO40.18 g/L,玉米浆+酵母21.82 g/L,pH值6.98。在优化后的培养基条件下,β-环糊精葡萄糖基转移酶酶活力达到1 409.70 U/mL,验证值1401.81 U/mL,二者吻合较好。

α-环糊精葡萄糖基转移酶菌株的筛选与鉴定

从富含淀粉的土样中,初筛出22株产α-环糊精葡萄糖基转移酶菌株,然后用透明圈法筛选出3株酶活力较高的菌株,最后绘制酶活力曲线,得到一株酶活力为0.64U/mL的菌株N1.通过菌落形态、显微观察和生理生化特性,鉴定N1为肠杆菌科的产酸克雷伯氏菌.

α-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株YLW-8的鉴定

[目的]鉴定α-环糊精葡萄糖基转移酶高产菌株YLW-8。[方法]通过分析YLW-8菌株的形态、生理生化反应及16Sr DNA基因序列鉴定菌株的种类,并对YLW-8产α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGTase)基因进行序列测定和同源性分析。[结果]菌株YLW-8根据形态、生理生化反应初步鉴定其属于芽孢杆菌属(Bacillus),其16Sr DNA基因序列(Gen Bank登录号为KF010776)与多粘芽孢杆菌同源性高达99%以上。结合形态、生理生化特性以及16Sr DNA序列分析,鉴定YLW-8菌株为多粘芽孢杆菌(Paenibacillus)。YLW-8产α-CGTase基因测序结果在NCBI中进行比对,与Paenibacillus macerans的α-CGTase基因的同源性为99%(GenBank登录号为KF010775)。[结论]该研究为后续α-CD工业化生产研究提供技术参数和理论依据。

基因工程大肠杆菌发酵生产α-环糊精葡萄糖基转移酶的培养基优化

对基因工程大肠杆菌发酵生产α-环糊精葡萄糖基转移酶的培养基进行了优化,首先通过单因素试验,挑选出对菌株产酶有较大影响的因子及浓度范围,再通过两水平析因试验和最陡爬坡试验确定显著影响因子和浓度拐点,最后采用响应面分析法确定得到培养基成分的最佳配比为:甘油10.74g·L-1,酵母提取物51.85g·L-1,酵母蛋白胨10g·L-1,磷酸氢二钾22.82g·L-1,磷酸二氢钾2.85g·L-1。与原始培养基生产水平相比,采用优化培养基后,酶活提高了48.4%。

β-环糊精/亚甲基蓝荧光探针直接测定葡萄糖

在pH 9.0的PBS介质中葡萄糖与亚甲基蓝反应,使亚甲蓝荧光猝灭。若换用β-环糊精/亚甲基蓝荧光探针,则体系的荧光猝灭强度大大提高。葡萄糖的质量浓度在0.02~26mg·L-1之间与其荧光强度呈线性关系,检出限(3S/N)为0.002mg·L-1。据此,建立了以β-环糊精/亚甲基蓝为荧光探针直接测定葡萄糖的荧光分析方法。该体系最大激发波长为660nm,最大发射波长为678nm。加标回收率在97.4%~101%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)在均小于2.5%。

羟丙基-β-环糊精通过加重自噬障碍降低稳转hSOD1G93A的NSC34细胞的活力

目的观察羟丙基-β-环糊精(HpβCD)对稳转hSOD1G93A的NSC34细胞活力的影响并探讨可能的机制。方法应用HpBCD分别干预对照组(稳转空质粒的NSC34细胞)和实验组(稳转hSOD1G93A的NSC34细胞),通过CCK-8试剂盒检测各组细胞活力,通过透射电镜观察细胞自噬结构,应用Western blotting检测human SOD1、LC3Ⅱ/Ⅰ、P62的蛋白表达水平。结果HpβCD干预后,稳转hSOD1G93A的NSC34细胞活力下降,细胞中humanSOD1含量及自噬结构明显增多,LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白的表达水平也显著增加。结论HpβCD降低稳转hSOD1G93A的NSC34细胞活力,这种细胞毒性作用可能是由于进一步加重了稳转hSOD1G93A的NSC34细胞的自噬障碍。