右旋糖酐蔗糖酶(简称DSR,EC2.4.1.5)是一种由肠膜状明串珠菌产生的葡萄糖基转移酶,该酶的催化是以蔗糖为底物,将蔗糖分子中的D.葡萄糖基催化转移形成D-glucosyl-dextransucrase,并释放出果糖,其结果生成右旋糖酐和果糖两种重要物质。右旋糖酐是具有很大价值的精细化学药品,可以作为代用血浆、药物载体以及葡聚糖凝胶,同时还可以被应用于改良食品工业上的一些食品,比如牛奶和乳酸饮料。果糖是一种左旋性的六碳糖,进入人体后可与肠粘膜上皮细胞载体蛋白结合吸收进入人体内,在肝、肾、小肠中与特异性果糖激酶作用参与体内代谢。欧、美、日均已将果糖列入药典,将其作为口服剂或注射剂使用,特别是给糖尿病人进行使用。本实验在已经完成重组大肠杆菌高效表达重组右旋糖酐蔗糖酶优化研究的基础上,进行以蔗糖为底物,在重组右旋糖酐蔗糖酶的催化下制备右旋糖酐和果糖的应用研究。　　 本研究首先对重组右旋糖酐蔗糖酶高效表达过程进行优化,优化的过程主要是从节约制酶成本的角度来考虑。将发酵培养基中的胰蛋白胨以及酵母浸膏替换为蛋白胨与部分无机盐,从而达到培养基优化的目的。经研究发现,将胰蛋白胨以及酵母浸膏替换为蛋白胨与硝酸钾,所得酶活表达能力达到143.71U/ml,是相同条件下原培养基的93.23％,满足实验中催化所需要的酶活力,可以用来替代原培养基。考虑到IPTG的成本较高且具有毒性,而单独使用乳糖诱导物又无法使酶得到高效表达,本实验对重组右旋糖酐蔗糖酶表达过程中的诱导物进行了研究。将IPTG与乳糖进行联合诱导重组右旋糖酐蔗糖酶的生成,研究发现,将两者进行联合使用,IPTG与乳糖的含量分别为0.095mmol/L与2.5g/L的时候,所得到的重组右旋糖酐蔗糖酶酶活表达能力达到161.76U/ml,满足实验中所需要的酶活力。其次考察了酶活力与底物加入量对制备右旋糖酐的影响,得到的实验结果为:当酶活力大于160U/ml以上时,100ml14％的蔗糖溶液中需要加入的酶液量为1ml;当酶活力在125U/ml-160U/ml之间时,100ml14％的蔗糖溶液中需要加入的酶液量为3ml;当酶活力在90U/ml-125U/ml之间时,100ml14％的蔗糖溶液中需要加入的酶液量为5ml;当酶活力在70U/ml以下时,则对整个过程有影响,即便加入10ml酶液,效果也不是很理想。酶活力的提高会降低酶液的加入量,有助于在催化制备右旋糖酐过程中节约酶成本。　　 最后对催化产物果糖的回收与结晶过程进行了研究。根据文献报道,果糖在水溶液中的直接结晶方法并不可取,因为果糖在水溶液中的溶解度很大,很难进行结晶。考虑将果糖的水体系转换成果糖一无水乙醇体系。将醇沉之后的果糖液进行旋蒸,制备成合适浓度的果糖溶液,经实验探索,果糖浓度为230g/L时为最佳,在该浓度的果糖溶液中加入氧化钙粉末将果糖转化为果糖钙固体,氧化钙的加入量是通过果糖15055176838与氧化钙反应的方程式确定的,含果糖量230g/L的溶液中加入的氧化钙的量为96g/L,然后将果糖钙加入到无水乙醇中,在无水乙醇中通过加入草酸将果糖钙中的果糖置换出来,成功的将果糖-水体系换成果糖-无水乙醇体系。最后就是将无水乙醇中的果糖通过结晶的方法分离出来。经过各种实验探索发现:在40℃条件下,调节果糖在乙醇中的浓度为139.42g/L,最有利于果糖结晶的完成,结晶率达到28.56％。