国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

微桿菌XL1左聚糖酶的發(fā)酵條件優(yōu)化及酶學性質研究

2023-06-09 09:38徐海洋趙紫琰陳倩倩吳丹張巖霍東明徐淋香
中國調味品 2023年6期
關鍵詞:響應面

徐海洋 趙紫琰 陳倩倩 吳丹 張巖 霍東明 徐淋香

摘要:為提高微桿菌XL1左聚糖酶的產(chǎn)量,采用單因素試驗和響應面試驗對微桿菌XL1的產(chǎn)酶發(fā)酵條件進行優(yōu)化,并對左聚糖酶的酶學性質和水解產(chǎn)物進行分析。優(yōu)化結果表明,微桿菌XL1的最佳產(chǎn)酶條件為左聚糖3.4 g/L,酵母粉3.8 g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01 g/L,CaCl2 0.1 g/L,KH2PO4 1 g/L,MgCl2 0.15 g/L,初始pH值6.0,接種量4%,25 ℃、180 r/min培養(yǎng)30 h。在此條件下,微桿菌XL1發(fā)酵液酶活力達到3.47 U/mL,相比優(yōu)化前提高了298%。酶學性質分析表明,左聚糖酶的最適反應溫度為55 ℃,最適反應pH為5.5;在40~50 ℃、pH 5.0~7.0時酶活力較穩(wěn)定;Co2+ 、 Ca2+和Mn2+能顯著提高酶活力;Cu2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+和EDTA對酶有較強的抑制作用;β-巰基乙醇和表面活性劑(Triton X100、Tween 80、SDS)對酶活力的影響較小。該左聚糖酶對左聚糖、菊粉和蔗糖均有水解活性,左聚糖和菊粉的最終水解產(chǎn)物為果糖。該左聚糖酶在生產(chǎn)高果糖漿上具有良好的應用潛力。

關鍵詞:微桿菌;左聚糖酶;發(fā)酵優(yōu)化;響應面;酶學性質

中圖分類號:TS201.25文獻標志碼:A 文章編號:1000-9973(2023)06-0007-08

Abstract: In order to improve the yield of Microbacterium sp. XL1 levanase, the fermentation conditions for enzyme production of Microbacterium sp. XL1 are optimized by single factor test and response surface test, and the enzymatic properties and hydrolysates of levanase are analyzed. The optimization results show that the optimal enzyme production conditions of Microbacterium? sp. XL1 are levan 3.4 g/L, yeast powder 3.8 g/L, FeSO4·7H2O 0.01 g/L, CaCl2 0.1 g/L, KH2PO4 1 g/L, MgCl2 0.15 g/L, initial pH value 6.0, inoculation amount 4%, culturing at 25 ℃ and 180 r/min for 30 h. Under these conditions, the enzyme activity of? Microbacterium sp. XL1 fermentation broth reaches 3.47 U/mL, which is 298% higher than that before optimization. Analysis of the enzymatic properties shows that the optimum reaction temperature of levanase is 55 ℃ and the optimum reaction pH is 5.5; enzyme activity is more stable at 40~50 ℃ and pH 5.0~7.0; Co2+, Ca2+ and Mn2+ can significantly? increase the enzyme activity; Cu2+, Ni2+, Zn2+ and EDTA have strong inhibition effect on the enzyme; β-mercaptoethanol and surfactants (Triton X100, Tween 80 and SDS) have little effect on? the enzyme activity.

果聚糖(fructan)是β-D-呋喃果糖的多聚體,是由非還原性末端的蔗糖與多個果糖殘基組成的水溶性多糖,主要存在于某些被子植物(約15%)和細菌中[1]。根據(jù)糖苷鍵連接方式的不同,主要分為兩種類型:左聚糖和菊粉。左聚糖(levan)主鏈以β-2,6-糖苷鍵連接,主要來源于細菌和單子葉植物[2];菊粉(inulin)主鏈以β-2,1-糖苷鍵連接,在菊芋的塊莖中含量豐富[3]。左聚糖和菊粉為可再生非糧生物質資源,在生產(chǎn)高果糖漿、低聚果糖等食品領域具有廣闊的市場[4]。

左聚糖酶(levanase,EC 3.2.1.65),學名β-2,6-D-果聚糖酶,屬于糖苷水解酶32家族(glycosyl hydrolases family 32)。目前已從多種微生物中分離出左聚糖酶,如鏈霉菌(Streptomyces sp.)[5]、假單胞菌(Pseudomonas)[6]、葡萄糖醋桿菌(Gluconacetobacter)[7]、芽孢桿菌(Bacillus sp.)[8]、紅酵母菌(Rhodotorula sp.)[9]、唾液鏈球菌(S. salivarius)[10]等。研究表明,大多數(shù)左聚糖酶的最適溫度范圍在40~50 ℃,最適pH范圍在5.5~6.5[11]。根據(jù)左聚糖酶作用底物方式的不同,可分為外切型左聚糖酶和內切型左聚糖酶兩大類。外切型左聚糖酶大多能同時降解β-2,6-糖苷鍵連接的左聚糖和菊粉的β-2,1-糖苷鍵,從兩種底物中釋放游離果糖,在左聚糖和菊粉商業(yè)化生產(chǎn)超高果糖漿上具有很大潛力[12]。高果糖漿是一種功能性糖類水溶液,具有甜味純正、滲透壓高、增強風味、吸濕保濕性好等優(yōu)點,在酸奶、碳酸飲料、烘焙食品、冰淇淋和乳制品中被廣泛用作一種重要的甜味劑,同時在制藥企業(yè)也用于制作注射液和膠囊配方等[13-14]。內切左聚糖酶特異性地將左聚糖水解為一系列聚合度在2~10的低聚果糖,低聚果糖是一種功能性多糖,具有眾多益生作用,如改善脂質代謝,促進礦物質的吸收,降低血脂和抗腫瘤等[15]。

本研究利用單因素法和響應面法對微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶的發(fā)酵條件進行優(yōu)化,并對其酶學性質和水解產(chǎn)物進行了分析,旨在為應用于高果糖漿制備所需要的酶來源提供新途徑,為該左聚糖酶的工業(yè)化應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

1.1.1 菌種

微桿菌XL1:本實驗室保藏。

1.1.2 試劑

左聚糖:本實驗室分離的微桿菌利用蔗糖合成;菊粉(純度≥98%):上海源葉生物科技有限公司;SDS(分析純):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;酵母粉和胰蛋白胨(分析純):英國Oxoid公司;其他試劑:上海國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.3 培養(yǎng)基

固體培養(yǎng)基:酵母粉5 g/L,胰蛋白胨10 g/L,氯化鈉10 g/L,瓊脂15 g/L,自然pH。

種子培養(yǎng)基:FeSO4·7H2O 0.01 g/L,CaCl2 0.1 g/L,NaNO3 3 g/L,KH2PO4 1 g/L,MgCl2 0.15 g/L,酵母粉 3 g/L,pH 7.0。

發(fā)酵培養(yǎng)基:FeSO4·7H2O 0.01 g/L,CaCl2 0.1 g/L,KH2PO4 1 g/L,MgCl2 0.15 g/L,左聚糖 1 g/L,酵母粉 3 g/L,pH 7.0。

1.2 主要儀器與設備

DHG-9240A電熱鼓風干燥箱、LPR-150生化培養(yǎng)箱 上海博珍儀器設備制造廠;1379生物安全柜 賽默飛世爾(蘇州)儀器有限公司;THZ-C臺式恒溫振蕩器 太倉市華美生化儀器廠;DK-8D恒溫水浴鍋 常州諾基儀器有限公司;Micro 17R臺式離心機、1510全波長酶標儀 美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 粗酶液的制備

將微桿菌XL1接種到固體培養(yǎng)基中,于30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36~48 h,活化菌株。再從固體培養(yǎng)基中挑取單菌落接種于種子培養(yǎng)基中,30 ℃、180 r/min搖床培養(yǎng)16 h。將種子液以4%的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中,30 ℃、180 r/min搖床培養(yǎng)30 h。發(fā)酵液于4 ℃,8 000 r/min離心10 min,收集上清液即為粗酶液。

1.3.2 酶活力測定

采用3,5-二硝基水楊酸(DNS)法測定粗酶液的酶活[16]。取150 μL 20 g/L左聚糖溶液(50 mmol/L、pH 5.5的乙酸鈉緩沖液配制),加入50 μL酶液混勻,55 ℃水浴10 min后迅速加入200 μL DNS終止反應,沸水浴5 min顯色,冷卻后吸取200 μL加入酶標板中(在相同的條件下,以滅活的粗酶液作為空白對照)。測定540 nm處的吸光值,對照果糖標準曲線計算還原糖的含量。

酶活力單位定義:在55 ℃、pH 5.5的條件下,每分鐘水解底物生成1 μmol還原糖所需要的酶量,即為1個酶活力單位(U)。

1.3.3 單因素試驗

分別改變碳源種類(左聚糖、菊粉、麥芽糖、葡萄糖、果糖、可溶性淀粉)、碳源添加量(1,3,5,7,9 g/L)、氮源種類(氯化銨、硝酸鈉、尿素、酵母粉、胰蛋白胨、大豆蛋白胨)、氮源添加量(1,2,3,4,5 g/L)、溫度(22,25,28,30,35 ℃)、初始pH值(4.0,5.0,5.5,6.0,7.0,8.0)、接種量(2%、4%、6%、8%、10%)、培養(yǎng)時間(12,18,24,30,36,42 h),考察這些因素對菌株產(chǎn)酶的影響。以碳源種類為第一因素試驗時,將發(fā)酵培養(yǎng)基中的左聚糖改為1 g/L其他碳源,按照1.3.1中方法制備粗酶液,并按照1.3.2中方法測定酶活力,以所測酶活力的最大值為100%計算相對酶活力。后續(xù)因素的試驗均在前一因素試驗的較優(yōu)結果上進行。

1.3.4 響應面優(yōu)化試驗

基于單因素試驗結果,選出對左聚糖酶產(chǎn)量影響較大的3個因素,采用三因素三水平的Box-Behnken響應面試驗設計法,以初始pH值(A)、左聚糖添加量(B)、酵母粉添加量(C)為自變量,以左聚糖酶活力(Y)為響應值,采用Design-Expert 12軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。響應面試驗因素與水平見表1。

1.3.5 左聚糖酶的酶學性質

酶的最適反應溫度:將酶液與底物混勻,分別在20~70 ℃的水浴條件下反應10 min后,測定酶活力,以所測酶活的最大值為100%,計算相對酶活力。酶的熱穩(wěn)定性:將酶液在40,50,60 ℃水浴鍋中孵育不同時間(最長為3 h),每隔30 min取樣測酶活,以未加熱孵育處理酶的酶活力為100%,計算相對酶活力。

酶的最適反應pH:將酶液和底物分別與不同pH值的緩沖液混勻,測定酶活力,根據(jù)相對酶活力的大小確定最適反應pH。酶的pH穩(wěn)定性:將酶液與不同pH范圍內的緩沖液混勻,于30 ℃下放置2 h后,測定殘余酶活力。不同pH的緩沖液分別為50 mmol/L乙酸鈉緩沖液(pH 4.0~5.5),50 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 5.5~7.5),50 mmol/L Tris-HCl緩沖液(pH 7.5~9.0)。

金屬離子及其他化學試劑對酶活力的影響:在55 ℃、pH 5.5條件下,向酶反應體系中加入不同金屬離子及其他化學試劑后,測定酶活力。金屬離子和EDTA的終濃度為5 mmol/L,PMSF的終濃度為1 mmol/L,β-巰基乙醇的終濃度為10 mmol/L,表面活性劑Triton X100、Tween 80和SDS的終濃度為0.1%。以添加同等體積的滅菌去離子水測定的左聚糖酶活為對照,計算相對酶活力。

酶反應底物專一性測定:分別以濃度為2%的左聚糖、菊粉、蔗糖、木聚糖、普魯蘭、右旋糖酐為酶反應底物,在55 ℃、pH 5.5條件下測定酶活力。

1.3.6 水解產(chǎn)物薄層層析(TLC)

分別以濃度為0.5%的左聚糖和菊粉為酶反應底物,底物與酶的比例為1∶1,在55 ℃、pH 5.5條件下水解12 h,水解產(chǎn)物點樣至硅膠板,層析杠中展開后吹干,噴顯色劑。吹干后將硅膠板置于80 ℃烘箱中加熱10 min顯色。所用展開劑正丁醇、乙酸、水按照體積比5∶4∶1混合,顯色劑為二苯胺2 g、苯胺2 mL、85%磷酸10 mL、丙酮100 mL混合。

1.4 數(shù)據(jù)分析

每組試驗均平行測定3次,采用Origin 2018軟件進行數(shù)據(jù)處理和作圖,根據(jù)3組平行樣的平均方差來繪制誤差線。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 碳源、氮源及其濃度對菌株產(chǎn)酶的影響

本試驗研究了6種不同碳源對微桿菌XL1發(fā)酵產(chǎn)酶的影響,見圖1中A。以左聚糖為碳源時,其酶活力遠高于其他碳源,說明微桿菌XL1通過底物誘導分泌左聚糖酶,左聚糖酶是一種底物誘導酶。因此,選擇左聚糖作為微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶的最佳碳源。研究顯示,許多多糖水解酶屬于底物誘導酶,目標多糖水解酶發(fā)酵的最佳碳源為該酶的底物[17]。由圖1中B可知,左聚糖濃度對酶產(chǎn)量的影響較顯著,隨著左聚糖濃度的增加,微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶活力呈先上升后下降的趨勢,在左聚糖濃度為3 g/L時達到最大值。當左聚糖濃度高于3 g/L時,酶的產(chǎn)量開始下降,高于5 g/L時,下降迅速。這種抑制可歸因于黏度增加,導致細菌生長所需的氧氣難以轉移。這與Dahech等[18]用5 g/L以上左聚糖發(fā)酵培養(yǎng)時左聚糖酶活性下降迅速的結果相似。

氮源在微生物核酸和蛋白質構成中起到重要作用,微生物可利用的氮源可分為有機氮和無機氮。由圖1中C可知,以酵母粉為氮源時,酶活力提升最顯著,其次是胰蛋白胨和大豆蛋白胨,而以無機氮源氯化銨、硝酸鈉、尿素發(fā)酵時,酶活均極低,說明微桿菌XL1更傾向于利用有機氮源。以酵母粉為氮源,考察其濃度對微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶的影響。由圖1中D可知,當酵母粉濃度為3 g/L時,菌株發(fā)酵液中左聚糖酶活力最高,繼續(xù)增加酵母粉濃度,酶活力呈下降趨勢,故酵母粉濃度以3 g/L為最佳。

2.1.2 發(fā)酵溫度、培養(yǎng)基初始pH、接種量及培養(yǎng)時間對菌株產(chǎn)酶的影響

由圖2中A可知,微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶活性隨溫度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在25 ℃時酶活力最高,比Dahech等[18]報道的左聚糖酶最適發(fā)酵溫度低15 ℃。由圖2中B可知,培養(yǎng)基初始pH對左聚糖酶活力有較大影響,初始pH在4.0~5.5范圍內時,微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶活力呈上升趨勢;當初始pH為5.5時,左聚糖酶活力最高;當初始pH為5.5以上時,左聚糖酶活力呈下降趨勢,說明略酸性的環(huán)境利于微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶。由圖2中C可知,接種量對微桿菌XL1產(chǎn)酶的影響較小,在2%~4%的接種量范圍內,增加接種量可以提高左聚糖酶活力,當接種量大于4%時酶活力開始下降,可能是初期加入的菌體過多,造成培養(yǎng)基營養(yǎng)物質大量消耗,使其生長受限,不利于產(chǎn)酶。因此,微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶的最適接種量為4%。由圖2中D可知,微桿菌XL1從發(fā)酵12 h開始產(chǎn)酶,隨著發(fā)酵時間的進一步增加,酶活力不斷上升,于30 h達到峰值,產(chǎn)酶量最高,繼續(xù)延長培養(yǎng)時間,酶活力下降。

2.2 響應面試驗結果

根據(jù)單因素試驗中對微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶影響相對較大的3個因素:初始pH值、左聚糖添加量、酵母粉添加量對產(chǎn)酶培養(yǎng)條件進行優(yōu)化。以初始pH值(A)、左聚糖添加量(B)、酵母粉添加量(C)3個因素為自變量,以左聚糖酶活力(Y)為響應值設計響應面分析,試驗設計與結果見表2,構建的響應面回歸模型:Y=3.26+0.607 5A+0.252 5B+0.400 1C+0.237 5AB+0.227 5AC+0.122 5BC-1.14A2-0.939 2B2-0.624 3C2。

由表3可知,模型的P<0.000 1,表明所建立的模型極顯著(P<0.01),失擬項的P值為0.276 5,判定為不顯著(P>0.05),證明模型建立成功。該模型的判定系數(shù)R2 =0.979 7,修正判定系數(shù)RAdj2=0.953 7,表明該模型的擬合程度良好。由P值可知,自變量B對Y的影響顯著(P<0.05),自變量A、C、A2、B2、C2對Y的影響極顯著(P<0.01),其余均不顯著(P>0.05);由F值可知,各因素對微桿菌XL1產(chǎn)左聚糖酶活力的影響次序為A(初始pH值)>C(酵母粉添加量)>B(左聚糖添加量)。

各因素間交互作用的三維響應面圖見圖3。

通過Design-Expert 12對模型優(yōu)化求解,預測微桿菌XL1的最佳產(chǎn)酶條件為初始pH值5.99、左聚糖添加量3.40 g/L、酵母粉添加量3.79 g/L,此條件下左聚糖酶活力理論值為3.46 U/mL??紤]到實際的操作情況,選取初始pH值6.0、左聚糖添加量3.4 g/L、酵母粉添加量3.8 g/L進行驗證試驗,3次平行試驗所得左聚糖酶的平均酶活為(3.47±0.02) U/mL,與預測值較接近,說明該模型能較好地預測實際發(fā)酵情況。

2.3 酶學性質

2.3.1 酶的最適反應溫度及溫度穩(wěn)定性

Fig.4 Optimal reaction temperature (A) and temperature stability (B) of levanase

左聚糖酶的最適反應溫度為55 ℃,比Jensen等[19]報道的B.subtilis所產(chǎn)左聚糖酶的最適溫度高15 ℃。在40~60 ℃范圍內,可保持60%以上的相對酶活力,當溫度在60 ℃以上時,酶活力迅速下降。熱穩(wěn)定性結果顯示,在40 ℃下溫浴2 h可以保持90%以上活性,60 ℃下溫浴酶活力迅速下降。研究表明,大多數(shù)左聚糖酶在30~50 ℃之間熱穩(wěn)定性較好,高于55 ℃時熱穩(wěn)定性較差[11]。

2.3.2 酶的最適反應pH及pH穩(wěn)定性

左聚糖酶的最適反應pH為5.5,在pH 4.5~6.5之間可以保持60%以上的酶活力,與Murakami等[8]報道的Bacillus sp.所產(chǎn)左聚糖酶的最適pH相似。pH穩(wěn)定性結果表明,左聚糖酶在pH 5.0~7.0的弱酸條件下高度穩(wěn)定,孵育2 h后殘余酶活力保持在80%以上,其中在50 mmol/L乙酸鈉緩沖液(pH 5.5)中能保持90%以上的活性。

2.3.3 金屬離子及其他化學試劑對酶活力的影響

金屬離子終濃度為5 mmol/L時對左聚糖酶活力的影響見表4。

Mn2+、Co2+、Ca2+對左聚糖酶活力有明顯的激活作用,其中Mn2+對酶活力的提升效果最顯著,其相對酶活力高達160.4%,其次是Ca2+和Co2+,而Cu2+、Ni2+、Zn2+對左聚糖酶活力有較強的抑制作用,Zn2+的抑制效果最明顯。EDTA對左聚糖酶活力有較強的抑制作用,5 mmol/L濃度下,測定酶活力為51.2%;蛋白酶抑制劑PMSF對左聚糖酶活性有部分抑制作用;還原劑β-巰基乙醇對酶活力的影響較?。槐砻婊钚詣㏕riton X100、Tween 80和SDS對酶活力基本沒有影響。

2.3.4 酶的底物專一性

由表5可知,微桿菌XL1產(chǎn)的左聚糖酶可以水解多種含β-呋喃果糖苷鍵的糖,如左聚糖、菊粉和蔗糖,而對普魯蘭、木聚糖、右旋糖酐均無酶活。

2.4 水解產(chǎn)物薄層層析

采用薄層層析法分析左聚糖酶水解左聚糖和菊粉的產(chǎn)物,見圖6。左聚糖和菊粉經(jīng)過與左聚糖酶反應12 h,幾乎全部被水解,水解產(chǎn)物中幾乎全部為果糖,表明微桿菌XL1發(fā)酵得到的左聚糖酶能夠從非還原性末端水解左聚糖和菊粉,釋放出果糖。因此,微桿菌XL1左聚糖酶具有應用于高果糖漿及結晶果糖生產(chǎn)的潛力。

圖6 水解產(chǎn)物薄層層析

Fig.6 Thin layer chromatography of hydrolysate

注:1為左聚糖,2為菊粉,3為蔗糖,4為果糖,5為葡萄糖,6為作用于左聚糖的水解產(chǎn)物,7為作用于菊粉的水解產(chǎn)物。

3 結果與討論

響應面分析法(RSM)是一種優(yōu)化生物過程的統(tǒng)計學試驗設計,已被用于多種微生物糖苷水解酶發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基的優(yōu)化中,并取得了顯著效果,包括殼聚糖酶[20]、β-葡聚糖酶、纖維素酶[21]和β-半乳糖苷酶[22]等。本研究在單因素試驗的基礎上,采用響應面法對微桿菌XL1產(chǎn)酶條件進行了優(yōu)化,得到的最佳發(fā)酵條件為左聚糖3.4 g/L,酵母粉3.8 g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01 g/L,CaCl2 0.1 g/L,KH2PO4 1 g/L,MgCl2 0.15 g/L,初始pH值 6.0,接種量4%,25 ℃、180 r/min條件下振蕩培養(yǎng)30 h,發(fā)酵液中左聚糖酶活力達到3.47 U/mL,與初始酶活(0.87 U/mL)相比提高了298%。

通過對酶學性質進行分析,得到左聚糖酶的最適反應溫度為55 ℃,在50 ℃及以下有較好的熱穩(wěn)定性;最適反應pH為5.5,在pH 5.0~7.0范圍內孵育2 h,殘余酶活力保持在80%以上。Co2+、Ca2+、Mn2+對酶活力有較強激活作用,Cu2+、Ni2+、Zn2+對酶活力有強烈抑制作用。金屬離子對不同來源的左聚糖酶活力的影響各有不同,如Mn2+和Mg2+對Streptomyces sp. 7-3來源的左聚糖酶活力有一定促進作用[5],而對Pseudomonas sp. 43來源的左聚糖酶活力有強烈抑制作用[23]。EDTA對酶有較強的抑制作用,說明該左聚糖酶的活性中心需要金屬離子的螯合,這與Chaudhary等[9]的研究結果相似。表面活性劑對酶活力幾乎無影響,因此可在洗滌劑中添加該酶,增強洗滌效果。

高果糖漿(high fructose syrup)是一種可替代蔗糖的甜味劑,廣泛應用于食品及飲料行業(yè),具有廣闊的市場需求。目前國內外工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿主要是以淀粉為原料,需用α-淀粉酶、糖化酶、葡萄糖異構酶催化多步反應生成,但該方法成本高、制備繁瑣、得率低[24]。微桿菌XL1左聚糖酶水解左聚糖和菊粉的最終產(chǎn)物幾乎全部為果糖,因此利用左聚糖酶一步反應即可生產(chǎn)高純度的果糖,具有很高的商業(yè)價值。今后的研究將致力于粗酶的分離純化,以及挖掘產(chǎn)酶基因并通過基因工程技術實現(xiàn)左聚糖酶的高效表達,為左聚糖酶制劑的工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)以及高果糖漿的開發(fā)利用打下基礎。

參考文獻:

[1]陸璐,陶雅軍,羅學婭,等.糖苷水解酶32家族結構與功能的研究進展[J].中國釀造,2019,38(8):14-19.

[2]吳昕雨,嚴琳,伍紅.谷氨酸棒狀桿菌全細胞催化合成Levan果聚糖條件優(yōu)化分析[J].中國畜牧獸醫(yī),2020,47(11):3474-3483.

[3]周東,隋丹,于濤,等.鹽堿土壤對菊芋菊糖含量的影響[J].中國調味品,2014,39(3):5-9.

[4]WANG X, YU S, ZHANG T, et al. From fructans to difructose dianhydrides[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2015,99:175-188.

[5]MURAKAMI H, MUROI H, KURAMOTO T, et al. Purification and some properties of a levanase from Streptomyces sp. No.7-3[J].Agricultural and Biological Chemistry,1990,54(9):2247-2255.

[6]KANG S K, LEE S O, LIM Y S, et al. Purification and characterization of a novel levanoctaose-producing levanase from Pseudomonas strain K-52[J].Biotechnology and Applied Biochemistry,1998,27(2):159-166.

[7]MENNDEZ C, HERNNDEZ L, SELMAN G, et al. Molecular cloning and expression in Escherichia coli of an exo-levanase gene from the endophytic bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus SRT4[J].Current Microbiology,2002,45(1):5-12.

[8]MURAKAMI H, KURAMOTO T, MIZUTANI K, et al. Purification and some properties of a new levanase from Bacillus sp. No.71[J].Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry,1992,56(4):608-613.

[9]CHAUDHARY A, GUPTA L K, GUPTA J K, et al. Purification and properties of levanase from Rhodotorula sp.[J].Journal of Biotechnology,1996,46(1):55-61.

[10]TAKAHASHI N, MIZUNO F, TAKAMORI K. Isolation and properties of levanase from Streptococcus salivarius KTA-19[J].Infection and Immunity,1983,42(1):231-236.

[11]ZHANG W, XU W, NI D, et al. An overview of levan-degrading enzyme from microbes[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2019,103(19):7891-7902.

[12]MENNDEZ C, HERNNDEZ L, BANGUELA A, et al.Functional production and secretion of the Gluconacetobacter diazotrophicus fructose-releasing exo-levanase (LsdB) in Pichia pastoris[J].Enzyme and Microbial Technology,2004,34(5):446-452.

[13]馬俊,安啟坤,唐文竹.菊粉外切酶的異源表達、純化及酶學性質[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2019,45(4):25-30.

[14]李凱,朱中燕,潘莉莉,等.原糖水解生產(chǎn)果葡糖漿的工藝優(yōu)化[J].中國調味品,2019,44(5):149-153.

[15]MAGRI A, OLIVEIRA M R, BALDO C, et al. Production of fructooligosaccharides by Bacillus subtilis natto CCT7712 and their antiproliferative potential[J].Journal of Applied Microbiology,2020,128(5):1414-1426.

[16]PORRAS-DOMNGUEZ J R, VILA-FERNNDEZ , RODRGUEZ-ALEGRA M E, et al. Levan-type FOS production using a Bacillus licheniformis endolevanase[J].Process Biochemistry,2014,49(5):783-790.

[17]程瑞.索拉膠降解菌產(chǎn)葡聚糖酶的研究[D].南京:南京理工大學,2014.

[18]DAHECH I, AYED H B, BELGHITH K S, et al. Microbial production of levanase for specific hydrolysis of levan[J].International Journal of Biological Macromolecules,2013,60:128-133.

[19]JENSEN S L, DIEMER M B, LUNDMARK M, et al .Levanase from Bacillus subtilis hydrolyses β-2,6 fructosyl bonds in bacterial levans and in grass fructans[J].International Journal of Biological Macromolecules,2016,85:514-521.

[20]盧波斯,崔丹丹,李志明,等.高效產(chǎn)殼聚糖酶海洋菌株Mitsuaria sp. SH-50的篩選、鑒定及產(chǎn)酶條件優(yōu)化[J].中國調味品,2022,47(7):1-9.

[21]文曉霞,李豪,魏溱,等.Cladosporium sp. AY-42固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶條件優(yōu)化[J].中國調味品,2020,45(11):23-28,33.

[22]黃倩,李潔,鄭曉春,等.奶酪中高產(chǎn)β-半乳糖苷酶菌株的篩選及發(fā)酵條件的優(yōu)化[J].中國調味品,2021,46(2):23-30.

[23]JUNG K, LEE S, LEE J, et al. Purification and characterization of a levanbiose-producing levanase from Pseudomonas sp. No. 43[J].Biotechnology and Applied Biochemistry,1999,29(3):263-268.

[24]戴晨霞,曹慧方,羅會穎,等.來源于Alicyclobacillus sp. A4葡萄糖異構酶的克隆表達及轉化應用研究[J].生物技術通報,2018,34(11):144-151.

猜你喜歡
響應面
香菇菌糠多糖的提取、組成及抗氧化活性分析
發(fā)酵液中透明質酸提取純化工藝的研究
響應面法優(yōu)化牛蒡菊糖超聲波提取工藝
響應面優(yōu)化微波協(xié)同酶法提取川芎阿魏酸的工藝
響應面法優(yōu)化產(chǎn)纖維素酶菌株深層液體發(fā)酵的條件
響應面優(yōu)化鮮甘薯生料濃醪發(fā)酵乙醇工藝
基于二維模型的電梯井道空氣流動分析
響應面優(yōu)化誘導子促進印楝懸浮細胞培養(yǎng)產(chǎn)印楝素的研究
丙烯腈廢水吹脫法脫氮的實驗研究
響應面法優(yōu)化纖維素酶輔助提取青蒿素的工藝研究
吉安市| 玉门市| 高平市| 介休市| 辛集市| 台北市| 沾化县| 通河县| 石河子市| 双峰县| 乌兰察布市| 德安县| 个旧市| 洞口县| 阳江市| 双柏县| 枣强县| 静海县| 历史| 峨边| 盱眙县| 满城县| 阿拉善左旗| 钟山县| 大余县| 阜南县| 青龙| 芦山县| 南城县| 临猗县| 遵义县| 耒阳市| 元氏县| 金华市| 聂荣县| 友谊县| 泾源县| 顺义区| 大城县| 兴化市| 珲春市|