大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶(1-SST)的酶学特征

【目的】研究大蒜(Allium sativum L.)中蔗糖﹕蔗糖1-果糖基转移酶(1-SST)的酶学特征,为大蒜保鲜、加工和品质改良提供依据。【方法】采用饱和度10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%的硫酸铵分级沉淀1-SST,以确定其所在的硫酸铵部位。分别取1-SST活力最高的硫酸铵部分与底物蔗糖反应,研究其在不同的温度、p H、离子强度、底物质量浓度等条件下合成高果聚糖的能力,即采用高效液相色谱-蒸发光散射(HPLC-ELSD),测定1-SST反应前后的1-蔗果三糖的含量,进而计算出1-SST活力大小并总结出其在不同的温度、p H、离子强度、底物质量浓度等条件下合成高果聚糖反应的规律;采用的色谱柱为Prevail Carbohydrate ES柱(250 mm×4.6 mm,5μm),色谱柱柱温箱温度为40℃,流动相最大限压20 MP,流动相为乙腈和水,其流速为1.0 m L·min-1,ELSD撞击器关闭状态,漂移管温度90℃,载气流量2.5 L·min-1(空气)。其梯度洗脱方式为:0 min,75%乙腈﹕25%水;15 min,65%乙腈﹕35%水;30 min,50%乙腈﹕50%水;35 min,75%乙腈﹕25%水;40 min,75%乙腈﹕25%水。【结果】在上述测定条件下,果糖、葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖6种糖完全分离,出峰时间仅为20 min,测定方法可靠、灵敏度高,满足了测定1-SST活性的要求。以50%(w/w)蔗糖为底物时,仅产生1-蔗果三糖,无其它高果聚糖的产生,证实了在所试条件下,大蒜中1-SST反应具有专一性。大蒜1-SST主要存在于30%—40%硫酸铵饱和度部分,其中0—30%,40%—70%有轻微活力,未发现70%—100%硫酸铵组分有1-SST的活力。取30%—40%的硫酸铵饱和度部分作为样品研究1-SST酶学特征发现其最适反应温度为35℃,当温度到达40℃以上时,酶的活力下降的很快,说明1-SST具有热不稳定性,因此在研究大蒜1-SST时,要尽量避免高温,以免影响后续研究;其最适反应p H为5.0,与大麦(Hordeum vulgare)、菊苣(Cichorium intybus L.)、菊芋(Helianthus tuberosus Colombia)、黑麦草(Lolium rigidum)、龙舌兰(Agave americana L.)的1-SST最适p H大致相同,显示不同植物1-SST活力中心部位的结构可能基本一致;在蔗糖浓度为100—600 mg·m L-1内,酶活力随着底物质量浓度的增加而提高,而当底物浓度超过500 mg·m L-1时,酶活力增加的幅度减少而趋于平缓,这完全符合米氏方程(Michaelis-menten)的酶动力学性质;对于Na+、Cl-来说,离子强度越低,1-SST活力越强,1-SST在35℃下的米氏常数Km为104mmol·L-1。【结论】大蒜1-SST随温度、p H、离子强度、底物质量浓度等变化,不仅影响大蒜贮藏过程中的果聚糖代谢,也影响大蒜加工产品,尤其是大蒜提取物中糖的种类和含量。

转蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶基因提高烟草的耐旱性

蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶(sucrose:sucrose 1-fructosyltransferase,1-SST)以蔗糖为底物催化生成蔗果三糖等低聚合度的果聚糖.将从莴苣中克隆的1-SST基因重组到pCAMBIA1300-als中,构建了在CaMV 35S启动子调控下的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘转化法将1-SST基因导入烟草中,PCR和Southern杂交检测表明获得了转基因植株,RT-PCR结果表明该基因在烟草中正常表达.对T0代转基因烟草进行的耐旱性分析结果表明,干旱胁迫6 d的转基因植株丙二醛含量和电解质渗漏率显著低于未转基因对照,叶片相对含水量下降速度也明显比对照慢.对转基因植株叶片糖分分析表明,转基因烟草植株积累果聚糖,并在干旱胁迫后含量明显增加,而未转基因对照植株不积累果聚糖.在14%PEG溶液中未转基因烟草种子的萌发率仅为转基因烟草种子的一半;在附加200 mmol/L甘露醇的培养基中未转基因烟草种子根的生长明显受到抑制,而转基因烟草根的生长发育正常.以上研究结果表明,转1-SST基因烟草植株耐旱性的提高可能与该基因的表达有关.

米曲霉果糖基转移酶催化合成蔗糖-6-乙酸酯

对来自于米曲霉(Aspergillus oryzae)的果糖基转移酶催化蔗糖(s)与葡萄糖-6-乙酸酯(g-6-a)生成蔗糖-6-乙酸酯(s-6-a)的反应进行了研究。考察了底物质量比m(g-6-a)∶m(s)、反应温度、反应时间、pH、酶的质量浓度对反应的影响。单因素实验结果表明,最优的催化反应条件为:反应温度50℃、pH=6.2、m(g-6-a)∶m(s)=1∶3、反应时间48 h、酶的质量浓度为4.0 g/L。在该条件下,g-6-a的摩尔转化率可达26.69%。

基于纸基微流控技术同步检测水果中的蔗糖和果糖

为了快速评估水果品质并识别其营养成分,基于纸基微流控技术设计并开发了一种快速、高通量、用于现场即时检测的化学分析平台。基于聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)和Whatman No.1滤纸搭建的亲疏水通道,结合氧化还原和Seliwanoff两种不同的化学反应,通过比色分析,实现了水果中蔗糖和果糖的同时检测。结果表明,纸基微流控技术可成功应用在水果样品的快速检测中,与传统的紫外分光光度法所得结果相比,两者无显著性差异。建立化学分析平台,克服了大型分析仪器成本高、不便携等不足,有望在快速检测领域对水果营养价值的评估提供技术支持。

体外偶联UDP-糖基转移酶与蔗糖合成酶高效催化合成莱鲍迪苷A

本研究构建了UDP-糖基转移酶UGT76G1基因的重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-UGT76G1和绿豆来源的蔗糖合成酶(mbSUS)基因的重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K/pPICZA-mbSUS。通过甲醇诱导产酶,制备UDP-糖基转移酶UGT76G1和蔗糖合成酶,并构建生物催化级联反应体系,生物催化甜菊糖苷(Stevioside,ST)合成莱鲍迪苷A(rebaudioside A,RA),有效实现了级联反应体系中尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)的循环利用。本研究通过反应条件优化,发现级联反应中的限速酶是糖基转移酶UGT76G1,添加酶活比例为U_((UGT76G1)):U_((mbSUS))=6:1为合成莱鲍迪苷A的最佳酶活比例,在pH7.0,UDP浓度1mM,蔗糖浓度50mM,MgCl_2浓度3 mM的反应条件下,10 mM ST转化合成8.20±0.11 mM RA,RA的产率达到82.91%,与在大肠杆菌表达系统中相比,极大缩短了催化反应时间。利用体外偶联UDP-糖基转移酶与蔗糖合成酶催化合成RA为酶法高效生物合成RA及其产业化应用提供技术支持。

液相色谱-质谱联用技术测定无糖食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖

建立了无糖食品中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的高效液相色谱-串联四极杆质谱联用测定方法。本方法以水提取样品,以Waters Carbohydrate Analysis柱(300mm×3.9mm,10μm)分离,流动相为水-乙腈(15∶85,V/V),电喷雾负离子MRM模式检测。方法的检出限为0.1g/kg;线性范围为2.5～125.0mg/L;加标回收率为86.2%～97.7%;相对标准偏差为3.1%～8.7%。

高效液相色谱法测定甘蔗节间果糖、葡萄糖和蔗糖的含量

研究高效液相色谱(HPLC)示差折光检测法测定甘蔗节间糖含量,建立一种简便、快速和准确可靠的,能同时测定果糖、葡萄糖、蔗糖含量的高效液相色谱法。HPLC方法采用Agilent Zorbaxcarbohydrate柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为乙腈-水(75:25,V/V),流速1.0mL/min,柱温30℃,检测器温度35℃。该法相对标准偏差(RSD)为0.82%～0.87%(n=5),加标回收率为97.84%～99.12%,糖类质量浓度在0.625～20mg/mL内呈现良好的线性关系,相关系数在0.9982(n=6)以上。采用本法测定两种甘蔗品种不同时期、不同节间糖含量,均获得满意结果。

蜂蜜中葡萄糖、果糖和蔗糖NMR定量分析研究

采用核磁共振波谱分析技术,确定了蜂蜜中葡萄糖、果糖和蔗糖在重水中的各种构型,归属了蜂蜜中葡萄糖、果糖和蔗糖的质子核磁共振谱的主要特征峰,以邻苯二甲酸氢钾作内标,同时对蜂蜜中上述三种主要糖进行了定量分析。葡萄糖、果糖和蔗糖测定结果的相对标准偏差分别为0.33%、0.17%、1.34%,回收率分别为96.68%、98.03%、95.56%。该法取样量少,直接定量,所得结果重现性好、准确度高,为蜂蜜的质量标准研究提供一种简单可行的方法。

毛细管气相色谱法测定烟草中葡萄糖、果糖、蔗糖的含量

建立了一种用毛细管气相色谱法测定不同烟草样品中水溶性葡萄糖、果糖、蔗糖含量的方法。以80％（v／v）乙醇提取烟样中水溶性糖，糖液利用三甲基氯硅烷进行硅醚化反应后，进行毛细管气相色谱分析。结果表明：葡萄糖、果糖和蔗糖的含量与其峰面积具良好的线性（相关系数在0．9995～0．9998），重复性好（RSD〈1．39％），加标回收率在96．19％～99．16％，可以实现对烟草中单糖的分离鉴定。

菊粉低聚果糖与蔗糖低聚果糖对双歧杆菌体外增殖的研究

目的:研究两种来源的低聚果糖对双歧杆菌的体外增殖效果。方法:配制以两种低聚果糖为碳源的培养基,对两种双歧杆菌进行体外培养,以培养时间为横坐标,吸光度(OD值)为纵坐标,绘制生长曲线,通过对比吸光度(OD值)反馈双歧杆菌的增殖情况,进而评价两种低聚果糖对双歧杆菌的增殖效果。结果:从双歧杆菌Ⅰ(BI-07)的生长曲线看出,两种低聚果糖均能促进双歧杆菌Ⅰ(BI-07)的生长,从对数期到稳定期,菊粉低聚果糖的吸光度(OD值)值始终高于蔗糖低聚果糖;从双歧杆菌Ⅱ(BB-12)的生长曲线看出,两种低聚果糖均能促进双歧杆菌Ⅱ(BB-12)的生长,当双歧杆菌处于对数期时,初期蔗糖低聚果糖的吸光度(OD值)高于菊粉低聚果糖,但在24h后,菊粉低聚果糖的吸光度(OD值)逐渐高于蔗糖低聚果糖,最终是菊粉低聚果糖的吸光度(OD值)高于蔗糖低聚果糖。结论:两种低聚果糖均能促进双歧杆菌的体外增殖,但菊粉来源的低聚果糖对双歧杆菌的体外促生长作用优于蔗糖来源的低聚果糖。

毛细管区带电泳-间接紫外检测法快速测定食品中乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖

建立了毛细管区带电泳-间接紫外检测快速测定食品中乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖的方法。以水或5 mmol/L醋酸为样品提取液,未涂层熔融石英毛细管（30.2 cm（有效长度20 cm）×50μm）为分离柱,4 mmol/L山梨酸钾＋10 m m o l/L磷酸钠＋30 m m o l/L Na OH（p H 12.56）＋0.5 m m o l/L十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为分离缓冲液,在-8 k V下分离,于254 nm波长下检测,10 min内实现了食品中上述4种糖的同时分离与测定。乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖的检出限（S/N=3）分别为50、75、25和25 mg/L,定量限（S/N=10）分别为150、225、75和75 mg/L,回收率在87.0%～107.0%之间,相对标准偏差在1.2%～4.7%之间。整个实验过程未使用有机溶剂。用该法测定了9种食品样品及1个质控样品,结果表明该法简单、快速、准确,适用于食品中乳糖、蔗糖、葡萄糖和果糖的日常测定。

离子色谱法检测蜂蜜和葡萄酒中的蔗糖、葡萄糖和果糖

建立离子色谱法同时分离检测蜂蜜和葡萄酒中的蔗糖、葡萄糖和果糖的分析方法。用METROSEPCARB1(150mm×4.0mm)阴离子交换分离柱和脉冲安培检测器,对淋洗分离条件进行优化。选择10mmol/LNaOH为淋洗液,淋洗液流速1.0mL/min,总分析时间25min。蔗糖、葡萄糖、果糖的检测限分别为0.085、0.126、1.072mg/L(进样体积20μL)。混标溶液连续8次进样,峰高的相对标准偏差为3.12%～10.56%,保留时间的相对标准偏差为2.36%～3.25%。样品测定的回收率为90.0%～99.5%。该方法具有样品前处理简单,灵敏度高,快速有效等优点,可为蜂蜜和葡萄酒质量检测提供一个简单有效的方法。

离子色谱法检测水果、饮品中的蔗糖、葡萄糖和果糖

建立离子色谱法同时分离检测两种水果和两种饮品中的蔗糖、葡萄糖和果糖的分析方法。采用METROSEPCARB 1(150mm×4.0mm)阴离子交换分离柱和脉冲安培检测器,对淋洗分离条件进行优化。确定柱温20℃、淋洗液30mmol/L NaOH溶液,淋洗液流速1.0mL/min,总分析时间25min。在1.0～50.0mg/L范围内蔗糖、葡萄糖和果糖分别呈良好线性。在优化的分离条件下,蔗糖、葡萄糖和果糖的检出限分别为0.085、0.126mg/L和1.072mg/L(进样体积20μL,峰面积定量)。用8.0mg/L蔗糖、葡萄糖和果糖的混标溶液连续5次进样,3种糖峰面积的相对标准偏差分别为6.09%、2.90%和3.03%,保留时间的相对标准偏差分别为2.49%、1.78%和1.79%。样品测定的回收率为83.4%～126.6%。用该方法检测了水果和饮品中的3种糖,效果良好。同时具有操作简单,结果准确,快速有效等优点,可为水果和饮品质量检测提供一个简单有效的方法。

高效液相色谱法测定菠萝蜜果实中的葡萄糖、果糖和蔗糖

研究菠萝蜜果实葡萄糖、果糖和蔗糖的提取方法并对不同果实部位的糖进行分离,建立能同时测定菠萝蜜果实中3种糖的高效液相色谱方法。CHO-820钙型糖柱为分析柱,柱温90℃,流动相为超纯水,流速0.5 mL/min,进样体积10μL,用示差折光检测器检测。结果表明:100%乙醇是蔗糖的适宜提取液,若同时测定3种糖,则最适提取液为80%乙醇溶液。方法的相对标准偏差为1.51%~7.01%,相关系数在0.999 0以上,加标回收率为98.55%~102.33%;菠萝蜜果肉(以鲜质量计算)中3种糖总含量高达14.01 g/100 g,其中蔗糖含量最高,种皮中糖总含量为10.19 g/100 g,以葡萄糖和果糖为主,果腱中含量最低,仅3.54 g/100 g。不同果实部位果糖与葡萄糖含量相近。

葡萄糖、果糖和蔗糖/脯氨酸的共裂解行为研究

为了解烟草中主要的糖类物质和脯氨酸在卷烟燃烧过程中的行为变化和相互影响,采用裂解-气相/质谱(Py-GC/MS)分析方法,考察了葡萄糖、果糖、蔗糖、脯氨酸的单独裂解行为以及3种糖与脯氨酸、混合糖与脯氨酸的共裂解行为,分析比较了共裂解对各物质单独裂解行为变化的影响。结果表明:①脯氨酸的存在改变了葡萄糖、果糖、蔗糖的单独裂解行为,对裂解所形成的挥发性化合物有明显的影响。糖与脯氨酸的比例分别为5∶1和10∶1时,共裂解所形成的5-羟甲基糠醛分别是葡萄糖、果糖、蔗糖单独裂解时的3.4%,6.0%,20.3%和35.5%,30.0%,81.3%,糠醛量为单独裂解时的5.9%,2.0%,6.3%和29.9%,11.3%,22.5%,左旋葡聚糖为单独裂解时的1.0%,27.1%,8.7%和11.5%,90.6%,26.9%。②混合糖的组成及其与脯氨酸的相对比例对裂解产物的形成具有明显的影响,脯氨酸含量越高,对3种糖的裂解行为影响越大。

HPLC-ELSD测定肉苁蓉中甜菜碱 甘露醇 果糖 葡萄糖和蔗糖的含量

目的:采用HPLC-ELSD,建立肉苁蓉药材中润肠通便有效组分甜菜碱、甘露醇、果糖、葡萄糖、蔗糖的多指标含量测定方法。方法:采用Shodex Ashaipak NH2P-504E色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈-水(77∶23),流速为0.7 mL·min-1;柱温为25℃,检测器漂移管温度为100℃,气体流量为3.0 L·min-1。结果:在建立的液相色谱条件下,5个待测成分分离完全,甜菜碱、甘露醇、果糖、葡萄糖、蔗糖进样量分别在0.0992~2.9760、0.1988~5.9640、0.5108~6.1296、1.2176~6.5292、0.1984~5.9532μg线性良好;精密度、重复性、稳定性及回收率试验结果均符合含量测定要求,甜菜碱、甘露醇、果糖、葡萄糖和果糖的平均回收率(n=6)分别为98.49%、100.48%、99.27%、98.39%、98.97%。58批荒漠肉苁蓉样品中甜菜碱、甘露醇、果糖、葡萄糖和蔗糖的含量分别在2.73%~17.65%、2.46%~16.34%、2.52%~22.74%、0.97%~14.06%、3.15%~27.16%,10批管花肉苁蓉样品中甘露醇、果糖和葡萄糖的含量分别在1.00%~13.04%、2.98%~8.85%、1.09%~5.33%,未检出甜菜碱及蔗糖成分。结论:该方法简便、灵敏、准确性高、重复性好,能够实现对肉苁蓉药材润肠通便功效的质量控制,同时可用于区分荒漠肉苁蓉与管花肉苁蓉。甜菜碱和蔗糖含量的不同为肉苁蓉不同基原植物质地和生境的不同提供了理论依据。

固定化果糖基转移酶的理化性质及稳定性研究

果糖基转移酶 (FTS)能有效地把蔗糖转化为蔗果低聚糖 ,我们比较研究了从诱变的米曲霉 GX0 0 1 0菌株提取的果糖基转移酶 (FTS)和固定化果糖基转移酶 (IFTS)的理化性质及其稳定性 .结果表明 :两者的最适PH为 5 .5 ,IFTS比 FTS的适宜温度范围扩宽了 ,而且 IFTS的酸碱稳定性、热稳定性和贮存稳定性明显提高 .间歇式生产时 IFTS的使用半衰期为 5

离子交换色谱法测定10种热带水果中的葡萄糖、蔗糖和果糖

建立了高效阴离子交换-脉冲安培检测（High performance anion exchange—pulsed amperometric detection，HPAE—PAD）测定火龙果、莲雾、牛油果等10种热带水果中葡萄糖、蔗糖和果糖的检测方法。热带水果申的多糖经超声萃取后，用METROSEP CARB1（150mm×4．0mm）色谱柱进行分离，以30．0mmol／LNaOH为流动相，等度洗脱，用安培检测器检测，18rain可完成对样品多糖的分离和定量分析。经测定，葡萄糖和蔗糖的检出限分别为0．1209μg／mL和0．2827μg／mL，线性范围为1．0~70．0μg/mL；果糖的检出限为0．5501μg/mL，线性范围为5．0-80．0μg/mL。样品溶液连续5次进样，3种糖的相对标准偏差为0．67％～7．04％，平均回收率为78．70％-117．75％。该方法前处理简单、选择性好、灵敏度高．可用于热带水果中可溶性糖的测定。

短波近红外光谱法同时定量分析水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖

用通用紫外-可见分光光度计的短波近红外光谱区域（800～1100nm），测量了葡萄糖、果糖和蔗糖混合水溶液的近红外光谱，并用偏最小二乘方法建立了同时定量分析水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖的模型。用正交设计法配制了25个校正集样品和9个预测集样品，通过对校正集样品的建模和对预测集样品的检验，结果良好。对浓度范围分别在12．23～61．14mg·mL^-1，12．50～62．50mg·mL^-1，12．09～60．44mg·mL^-1的葡萄糖、果糖和蔗糖水溶液，校正集的相对标准偏差分别为1．43oA，4．51％和1．59％，预测集的相对标准偏差分别为3．40％，3．73％和2．80％。该方法对同时定量分析多组分体系，具有简便、快速价廉、易于推广应用等优点。

蔗糖原料发酵生产低聚果糖

蔗糖原料发酵生产低聚果糖＊许喜林林庆生赖凤英（华南理工大学，广州５１０６４１）１前言低聚果糖，又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式为Ｇ－Ｆ－Ｆｎ（ｎ＝１～３，Ｇ为葡萄糖，Ｆ为果糖），它是由蔗糖和１～３个果糖基通过β－１．２键与蔗糖中的果糖基结合而成的...