转糖基β-半乳糖苷酶产生菌Enterobacter agglomerans B1:筛选鉴定、发酵产酶及其合成低聚半乳糖的研究

从土壤中筛选获得一株具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶产生菌,综合其形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列同源分析结果,将其鉴定为成团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)B1。通过单因子试验和正交试验,对B1菌株产转糖基β-半乳糖苷酶的培养条件进行了优化。最佳培养基主要组份为:乳糖1%,酵母粉1%,蛋白胨0.5%;发酵条件为:初始pH7.5,发酵温度25℃,发酵时间26h。在该培养条件下产酶量为9.7U/mL。利用薄层层析技术研究了pH、温度、底物浓度和反应时间对该菌株全细胞以乳糖为底物生成低聚半乳糖的影响,确定最适反应条件为:pH7.5缓冲液配制的30%乳糖溶液;50℃反应12h。最优化反应的转糖基产物经HPLC、TLC和MS分析,确定低聚半乳糖产量为40.7%,组分为转移二糖、三糖和四糖。

不同金属离子和表面活性剂对转糖基β-半乳糖苷酶活性的影响

在巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)发酵产转糖基β-半乳糖苷酶过程中,以单因素试验为基础研究了不同金属离子和表面活性剂对转糖基β-半乳糖苷酶活性的影响,利用Mintab15软件响应面分析法优化在转糖基β-半乳糖苷酶活性最大时的最佳金属离子浓度、表面活性剂的添加量及加入时机。结果表明,发酵培养基中镁离子浓度为0.031%,吐温-80添加量为0.24%,钾离子浓度为0.047%时,最有利于提高转糖基β-半乳糖苷酶的活性且酶的活性最大。为保持产酶过程中β-半乳糖苷酶的最大活性,在菌体生长对数期的初期,OD值为1.6时添加0.2%的吐温-80,添加过早或过晚都会影响转糖基β-半乳糖苷酶的活性。

转糖基β-半乳糖苷酶产生菌筛选和鉴定及酶催化生成低聚半乳糖

通过水解活性和转糖基活性筛选,从实验室97株保存菌种中获得1株具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶产生菌,克隆并序列分析了该菌株16S rDNA基因片断,GenBank收录号为DQ267829.综合其形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列同源性分析结果,将其鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)2-37-4-1.确定了该菌株β-半乳糖苷酶产酶培养基的碳源为乳糖1%,氮源为蛋白胨0.5%和酵母膏0.5%,培养条件为37℃摇床培养18 h;碳源实验证明,该菌株β-半乳糖苷酶产生为乳糖诱导型.利用薄层层析技术研究了pH值、乳糖底物浓度、反应温度和反应时间对该菌株β-半乳糖苷酶以乳糖为底物转糖基合成低聚半乳糖的影响,确定最适反应条件为pH7.5、50 mmol/L(磷酸缓冲液)配制的40%乳糖溶液,55℃反应24 h.转糖基反应产物高压液相色谱分析其组成为低聚半乳糖25.68%,双糖(包括乳糖和转移二糖)33.02%,葡萄糖26.37%和半乳糖14.92%.

转糖基β-半乳糖苷酶生产含低聚半乳糖的低乳糖牛奶

研究利用具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶生产含低聚半乳糖的低乳糖牛奶。含低聚半乳糖的低乳糖牛奶既能解决乳糖不耐症问题,同时还在牛奶中增添了低聚半乳糖双歧因子。从Enterobacter sp．B5的无细胞抽提液中,利用硫酸铵沉淀制备具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶,作用鲜牛奶生成含低聚半乳糖的低乳糖牛奶。利用薄层层析、高压液相色谱技术和软件NIH ImageJ 1．36分析了反应产物中的糖组分(葡萄糖、半乳糖、乳糖和低聚糖(包括转移二糖和三糖))。结果显示酶作用后的鲜牛奶中大约70%的乳糖转化为葡萄糖和半乳糖,至少10%的乳糖通过转糖基反应生成低聚半乳糖。在酶浓度为3U/ml,50℃酶解4h的反应条件下,获得含低聚半乳糖的低乳糖牛奶的糖组成为0．59%低聚半乳糖(含0．37%转移二糖和0．22%三糖),1．33%乳糖,2．83%单糖。本研究利用软件NIH ImageJ 1．36定量分析样品糖组分的TLC结果,可以避免乳糖的同分异构体-转移二糖在高压液相色谱结果中因无法分离而造成的漏检。

产转糖基β-半乳糖苷酶菌株F3的鉴定、产酶条件及转糖基活性研究

菌株F3从土壤中筛选得到,具有产生转糖基β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)的特性。根据形态观察及18SrD-NA序列分析,菌株F3被鉴定为扩张青霉(Penicillumexpansum)。通过单因子试验和正交试验,对菌株F3产生转糖基β-半乳糖苷酶的培养基组成及发酵条件进行了优化。优化后的培养基组成为葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白胨1.5%、氯化钠0.3%。在初始pH6.0,28℃培养40 h时,其产酶量为2 245.2 U/L,比优化前提高约3倍。菌株F3产生的转糖基β-半乳糖苷酶以pH4.5缓冲液配制的30%乳糖为底物,50℃反应24 h,低聚半乳糖产量为30.6%,其中80%以上为三糖。

发酵乳杆菌β-半乳糖苷酶转糖基活性研究

从传统发酵乳制品中筛选到1株转糖基活性较高的乳杆菌，经16SrDNA菌种鉴定为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum，EU621851）K4。以乳糖为底物，研究β-半乳糖苷酶粗酶液在不同pH、乳糖浓度、反应温度和时间的转糖基活性。结果表明在pH5．5、乳糖20％、温度50℃条件下反应48h，转糖基活性最高，能生成多种低聚半乳糖。研究发现在低乳糖含量（5％）和pH5～7范围内都具有明显的转糖基活性。用牛奶为原料进行转糖基能力测定，结果该酶既能降低牛乳中的乳糖含量，又能生成低聚半乳糖。因此，菌株Lb．fermentum K4在乳制品发酵中具有潜在的应用价值。

β-半乳糖苷酶基因转染角质形成细胞的瞬时表达检测

为了解角质形成细胞作靶细胞进行基因转染、基因表达的可行性，用ｐＳＬＸＣＭＶβｇａｌ转染原代皮肤角质形成细胞，并观察其瞬时表达情况，发现转染后３６小时细胞即可表达β半乳糖苷酶（βｇａｌ），表现为细胞蓝染，４８小时蓝染细胞最多，约占总细胞数的１５％。提示外源基因能够在角质形成细胞中有效地表达。

一株曲霉(Aspergillus sp.AF)β-半乳糖苷酶的转糖基活性研究

确定了 1株曲霉的 β 半乳糖苷酶产酶培养基的氮源为蛋白胨 1%、酵母膏 0 3 %、KNO3 0 2 % ,碳源为葡萄糖 1% ,培养条件为 3 0℃摇床培养 48h。碳源实验证明 ,β 半乳糖苷酶在该菌株中属组成型表达。研究了该菌株的 β 半乳糖苷酶转糖基反应体系中的pH、乳糖浓度、反应温度、反应时间对转糖基作用的影响 ,并利用薄层层析、高效液相层析技术分析了转糖基反应的产物。

传统奶酪中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其合成低聚半乳糖条件

分离筛选产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳酸菌新菌株,为酶法高效合成低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)提供新的酶源。以乳糖为唯一碳源,碳酸钙溶钙圈和添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-Gal)的MRS培养基筛选平板进行初筛,以产酶菌株粗酶液催化乳糖反应产物的薄层色谱(thin layer chromatography,TLC)分析复筛,从新疆伊犁地区牧民手工制作的奶酪样品中筛选产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳酸菌。结合其形态学、生理生化特征及16S rRNA序列同源性分析对产转糖基活性β-半乳糖苷酶菌株进行鉴定。单因素试验确定产酶条件和转糖基反应条件,TLC结合高效液相色谱分析转糖基反应产物各组分含量。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶的菌株6株,其中Lactobacillus plantarum YLBGNL-S7所产β-半乳糖苷酶的转糖基活性最强。单因素试验结果表明,在温度50℃、pH 6.0、乳糖质量浓度300 mg/mL的条件下反应4 h,GOS得率可达质量分数43.40%,其中转移二糖和转移三糖质量分数分别为18.29%和12.95%。以上结果表明,L.plantarum YLBGNL-S7是一株产转糖基活性β-半乳糖苷酶的新菌株,在益生性GOS的合成领域具有应用前景。

驼乳中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其酶学特性分析

分离筛选高产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳源微生物,为高效合成低聚半乳糖(galacto-oligosaccharides,GOS)提供新酶源。以添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-Gal)的乳糖为碳源的乳酸细菌培养基(MRS)进行初级分离筛选,以产酶菌株粗酶液催化乳糖转糖基反应产物的薄层层析进行复筛,单因素优化最佳产酶条件和转糖基反应条件,硫酸铵分级沉淀纯化β-半乳糖苷酶并对其酶学特性进行初步分析。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌20株,选择产酶水平较高、转糖基活性最强的产β-半乳糖苷酶菌株L6进行进一步研究。生理生化和分子生物学鉴定确定L6菌株为Lactobacillus kefiri。该菌株在2 g/100 mL乳糖、1 g/100 mL氮源(蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉)及初始pH 5.5的条件下,37℃培养20 h,产酶水平最高可达(3.81±0.02)U/mL。L6菌株所产β-半乳糖苷酶催化反应的温度范围较宽,45~70℃均能保持50%以上相对酶活力。以45 g/100 mL乳糖为底物,该酶在65℃、pH 7.0条件下,反应4 h生成转移二糖的得率为13.51%(m/m,下同),转移三糖为13.85%,转移三糖以上的GOS为4.15%。

芽孢杆菌35家族β-半乳糖苷酶的性质及其在合成低聚半乳糖中的应用

低聚半乳糖是一种重要的益生元,芽孢杆菌(Bacillales sp.)来源的β-半乳糖苷酶具有转半乳糖苷活性,能合成低聚半乳糖。研究了一个新的芽孢杆菌来源的β-半乳糖苷酶的表达、酶学性质及其在合成低聚半乳糖中的应用。从芽孢杆菌中克隆了一个糖苷水解酶35家族的β-半乳糖苷酶基因(BABgal35A),并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。多重序列比对结果表明:BABgal35A与环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)来源的β-半乳糖苷酶同源性最高,为79.9%,是一个新型的β-半乳糖苷酶(命名为BABgal35A)。粗酶液经Ni-IDA亲和层析纯化得到电泳级纯酶,蛋白电泳分析表明其分子质量为60 kDa左右,最适pH值和温度分别为5.0和55℃,并且该酶在pH值为4.5~8.0,温度为20~45℃时稳定性好。BABgal35A对o NP-β-galactopyranoside具有较高的催化活性。该酶以乳糖为底物合成低聚半乳糖的产率达34%。研究结果表明,芽孢杆菌35家族β-半乳糖苷酶在低聚半乳糖的制备中具有潜在的应用价值。

双歧杆菌和乳酸菌β-半乳糖苷酶转糖基作用的研究进展

双歧杆菌和乳酸菌作为一般认为安全的微生物,是β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-gal)的较好来源。部分双歧杆菌和乳酸菌菌株能够产生具有转糖基活力的β-gal,以乳糖为底物可合成具有益生作用的低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS),而GOS产物的产量和组成受到β-gal的来源以及反应条件的影响。因此,本文总结了能够产生具有转糖基活力的β-gal的双歧杆菌和乳酸菌菌株,比较了两类来源的β-gal的酶学性质,并重点阐述了这两类β-gal在GOS合成中的应用。

新疆回民自制酸泡菜中产转糖基活性β-半乳糖苷酶菌株的筛选和鉴定

[目的]通过可培养的方式从泡菜中分离和筛选产转糖基活性β-半乳糖苷酶(β-gal)的菌株。[方法]以乳糖为唯一碳源,Ca CO3溶钙圈和添加X-Gal的MRS筛选平板进行初筛,再通过o NPG法测定菌株β-gal活性进行复筛,最后以粗酶液催化乳糖进行转糖基反应,通过TLC分析确认转糖基活性。[结果]通过3级筛选,得到具有转糖基活性β-gal的菌株6株。结合其形态学、生理生化特征及16S r DNA序列同源性分析,确定筛选获得产转糖基活性β-gal菌株中,5株为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum),1株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。[结论]该研究可为以乳糖为底物高效合成功能性的低聚半乳糖提供新的酶源。

人α-半乳糖苷酶、α-1,2-岩藻糖转移酶cDNA序列转染克服异种移植超急性排斥反应

半乳糖α 1,3 半乳糖抗原是引起异种器官移植超急性排斥反应 (hyperacuterejection ,HAR)的主要抗原 .α 半乳糖苷酶和α 1,2 岩藻糖转移酶基因可以以不同的方式降低半乳糖α 1,3 半乳糖抗原在内皮细胞表面的表达量 .将人α 半乳糖苷酶基因和α 1,2 岩藻糖转移酶基因单独或连接在一起导入猪血管内皮细胞PEDSV .15中 ,检测细胞表面的抗原及异种天然抗体对细胞杀伤作用 .结果表明α 半乳糖苷酶基因可以将猪血管内皮细胞表面的半乳糖α 1,3 半乳糖抗原清除 74 13%,而α 1,2 岩藻糖转移酶基因也可以清除 4 7 75 %的细胞表面异种抗原 ,但二者都不能达到完全清除的目的 .当α 半乳糖苷酶和α 1,2 岩藻糖转移酶双基因在内皮细胞内共表达时 ,则可以基本清除半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 .抗原的减少也可以相应地减弱内皮细胞对异种天然抗体介导的杀伤作用的敏感性 ,尤其是双基因共表达时细胞基本不被杀伤 .结果表明 ,α 半乳糖苷酶基因和α 1,2 岩藻糖转移酶基因可以有效地清除血管内皮细胞表面的半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 ,克服HAR的发生 ,为下一步进行动物实验 。

应用AdEasy腺病毒改良载体系统构建携带β-半乳糖苷酶基因重组腺病毒的实验研究

摘要：目的应用AdEasy腺病毒改良载体系统构建携带β-半乳糖苷酶（β-galactosidase，β-gal）基因重组腺病毒。方法将β-gal基因克隆到腺病毒载体质粒pAdTrack—CMV上，在BJ5183大肠杆菌内与pAdEasyl骨架质粒完成同源重组；经脂质体介导转入HEK293细胞包装、扩增并经反复乒乓感染获得携带β-gal基因的重组腺病毒Ad—β-gal；有限稀释法检测病毒滴度；X—gal组织化学染色检测重组腺病毒Ad—β-gal在HEK293细胞中的功能。结果成功构建携带β-gal基因的重组腺病毒Ad—β-gal，病毒滴度达（2．5～4．0）×10^11EFU／ml；感染复数（multiplicity of infection，MOI）为10时对HEK293细胞48h转染率达70％，并在X—gal试剂作用下，细胞呈现蓝色。结论成功构建了携带β-gal基因的重组腺病毒，能高效感染293细胞，并功能性表达β-半乳糖苷酶。

基于β-半乳糖苷酶的低聚半乳糖制备研究进展

低聚半乳糖(GOS)是一种广泛存在于人类母乳中的天然功能性食品成分,通过β-半乳糖苷酶(β-gal)酶法生产是目前商业上最重要的GOS来源。β-gal是一类重要的糖苷水解酶,具有水解和转糖苷功能。由于β-gal来源和应用方式的复杂性,对应的GOS产物在结构和纯度上有很大差异,因此,以高产高纯度GOS为导向的β-gal研究一直受到广泛关注。本综述从机理分析,酶种来源,催化方式角度出发,比较不同来源和应用方式的β-gal在催化GOS合成过程的表现,在此基础上展望β-gal在GOS生产中的应用发展方向。

阳离子脂质体Lipofectin介导的β-半乳糖苷酶基因在_及GRC细胞株中的表达

目的 :研究阳离子脂质体Lipofectin介导的 β 半乳糖苷酶基因在不同肿瘤细胞株中的表达。 方法 :质粒pDCβ在大肠杆菌DH5α中扩增后用碱裂解法提取 ,并经Sepharose 2B凝胶过滤柱层析 ,以Lipofectin分别转染人肝癌细胞株HepG2 、人肾癌细胞株GRC ,然后用X gal细胞化学染色法检测 β 半乳糖苷酶活性。 结果 :β 半乳糖苷酶活性在HepG2 、GRC中均有表达。结论

耐高温β-糖苷酶的乳糖水解活性及转糖基活性

β-糖苷酶(ttβGLY)是Thermus thermophilus产生的一种耐高温酶,以乳糖为底物的酶反应研究表明:该酶具有较高的乳糖水解活性,其最适温度为70℃,最适pH为7.0,乳糖水解的Km=1.566 mmol/L,Vm ax=0.406 mmol/m in,在70℃有较好的热稳定性。该酶同时具有较强的转糖基活性,在以40%乳糖为底物,加酶量42.5 U/mL、反应温度70℃、反应时间16 h的条件下,低聚半乳糖的合成率达到35.3%。水解产物葡萄糖对乳糖水解反应和转糖基反应具有抑制作用,是影响GOS合成的重要因素。

α-半乳糖苷酶法合成α-半乳糖基-β-环糊精的研究

应用发芽咖啡豆α-半乳糖苷酶法合成α-半乳糖基-β-环糊精,研究其合成工艺。通过Box-Behnken设计等方法,得出工艺条件为α-半乳糖苷酶用量73 nkat,时间28 h,pH 6.3,温度40℃,振荡速度75 r/min,反应体系包括2 mL醋酸缓冲液(50 mmol/L),β-环糊精0.4 mol/L,蜜二糖0.8 mol/L。在此条件下,α-半乳糖基-β-环糊精绝对产率为28.4%,比优化前提高了41.3%。

SMA基微孔膜固定化β-半乳糖苷酶的研究

以超临界二氧化碳(SCCO2)为分散介质在聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜表面和孔内进行马来酸酐和苯乙烯的接枝共聚,合成出超高分子量的苯乙烯/马来酸酐交替共聚物(SMA)基微孔PVDF膜。以SMA基PVDF膜为载体通过酸酐基和酶分子上的氨基偶联,制备出具有酶催活性的功能性分离膜。考察了影响酶固定化的因素,确定其最佳固定化条件为:温度,4℃;pH,8.2;酶/膜,1:10;反应时间,6h。固定化酶膜的最适温度为55℃,最适pH为7.8,均比自由酶稍高;Km(0.3mmol/L)与自由酶接近。固定化酶膜活力达13.5U/cm2膜,比活为280.0U/mg蛋白,蛋白载量为68.2μg/cm2膜,相对活力为89.0%。固定化酶膜表现出良好的操作稳定性和储存稳定性,SMA基PVDF微孔酶膜超滤制备低乳糖牛奶实验表明该技术应用前景广阔。