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关键词：
白酒,白酒年会,品酒
发表时间：
2012-10-23 08:33:47
产_环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株XW_6_66发酵条件和酶学性质的研究
张婕 | -> | 621| 0| 0.923542MB |环状糊精葡萄糖基转移酶,β-环状糊精,酶学性质,发酵条件,优化
摘要: 以一株β- 环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株XW- 6- 66 为研究对象, 对其发酵条件及酶学特性进行了初步研究。该酶的最适反应温度为70 ℃, 最适反应pH 为9.0, 酶学特性非常适合于环状糊精的工业化生产。对该菌发酵培养基的碳源、氮源pH 进行了单因子分析, 采用3 个因素正交实验确定该菌的最佳发酵培养基配方为:0.3 %可溶性淀粉, 1.0 %牛肉浸膏, 1 %蛋白胨, 0.2 % Na2CO3, 0.13 %K2HPO4·3H2O, 0.02 %MgSO4·7H2O, pH 为9.0。在该条件下, 菌株XW- 6- 66 产β- CGTase 的酶活由优化前2173.33 u/mL 提高到3622.94 u/mL。
环状糊精葡萄糖基转移酶( 简称CGTase, E.C.2.4.1.19)也叫环麦芽糖糊精葡萄糖基转移酶, 属于α- 淀粉酶家族[1], 可用于环状糊精(简称CD)的生产[2], 还可用于一些糖类和配糖物的化学改性[3～4], 该酶最主要的特征是形成环状产物- 环状糊精。环状糊精( 简称CD) 是由D- 吡喃葡萄糖基以α- 1, 4 葡萄糖苷键连接成的环状低聚糖。根据葡萄糖基数目不同, CD 混合物一般分为α-环状糊精、β- 环状糊精、γ- 环状糊精、δ- 环状糊精、ε- 环状糊精、ζ- 环状糊精及η- 环状糊精, 分别由6、7、8、9、10、11 及12 个葡萄糖单元组成, 由环状糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而产生。其中研究最多、应用最广的是由6、7、8 个葡萄糖单元组成的环状糊精, 分别称为
α- 环状糊精、β- 环状糊精、γ- 环状糊精[5]。目前, 以β- 环状糊精使用效果最佳, 经济合算, 这是由于β- 环状糊精的中空圆柱半径适中, 又具有与淀粉或糊精一样的安全性, 各方面性能最为良好, 它的开发应用最引人注目。
由于β- 环状糊精的外表面亲水, 内腔疏水, 具有特殊的理化性质, 可将许多化学物质包结在其环形空隙里, 从而改变这些被包结物质的溶解度、挥发性及化学反应性能等理化性质, 因而β- CD 在食品、化妆品、医药以及分析化验等诸多领域有着广泛的应用[6]。
研究报道[7], 多种细菌可产生CGTase, 但菌株的糊精化酶活性一般在1800 u/mL 左右, 有的甚至更低, 只有892.86 u/mL[8], 菌株所产CGTase 的最适反应温度为40～65 ℃, pH 稳定性较差。然而, 在使用CGTase 催化淀粉生产CD 的过程中, 高温( 85～90 ℃) 和强碱( pH8.5) 是不可缺少的反应条件, 因此, 多数CGTase 都没有商业化价值, 这也正是导致环状糊精的扩大生产和应用受到限制的主要原因之一。目前, 环状糊精葡萄糖基转移酶研究中存在的主要问题是发酵产酶水平偏低,酶的热稳定性较差, 而且酶的应用性研究工作较为薄弱。因此, 为了开发具有较强的耐热性、耐碱性、适合工业化生产的CGTase, 本研究以一株产β- CGTase 为主的菌株Bacillus sp XW- 6- 66 为研究对象, 通过对其酶学特性和发酵条件研究表明, 该菌株对产生β- CGTase
具有高产、耐热和耐碱特性, 在工业上具有广阔的实际应用前景。
α- 环状糊精、β- 环状糊精、γ- 环状糊精[5]。目前, 以β- 环状糊精使用效果最佳, 经济合算, 这是由于β- 环状糊精的中空圆柱半径适中, 又具有与淀粉或糊精一样的安全性, 各方面性能最为良好, 它的开发应用最引人注目。
由于β- 环状糊精的外表面亲水, 内腔疏水, 具有特殊的理化性质, 可将许多化学物质包结在其环形空隙里, 从而改变这些被包结物质的溶解度、挥发性及化学反应性能等理化性质, 因而β- CD 在食品、化妆品、医药以及分析化验等诸多领域有着广泛的应用[6]。
研究报道[7], 多种细菌可产生CGTase, 但菌株的糊精化酶活性一般在1800 u/mL 左右, 有的甚至更低, 只有892.86 u/mL[8], 菌株所产CGTase 的最适反应温度为40～65 ℃, pH 稳定性较差。然而, 在使用CGTase 催化淀粉生产CD 的过程中, 高温( 85～90 ℃) 和强碱( pH8.5) 是不可缺少的反应条件, 因此, 多数CGTase 都没有商业化价值, 这也正是导致环状糊精的扩大生产和应用受到限制的主要原因之一。目前, 环状糊精葡萄糖基转移酶研究中存在的主要问题是发酵产酶水平偏低,酶的热稳定性较差, 而且酶的应用性研究工作较为薄弱。因此, 为了开发具有较强的耐热性、耐碱性、适合工业化生产的CGTase, 本研究以一株产β- CGTase 为主的菌株Bacillus sp XW- 6- 66 为研究对象, 通过对其酶学特性和发酵条件研究表明, 该菌株对产生β- CGTase
具有高产、耐热和耐碱特性, 在工业上具有广阔的实际应用前景。
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