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利用废弃薯渣生产低聚异麦芽糖(Isomaltooligosaccharides)是一种新开发的薯渣资源化方法。低聚异麦芽糖具有独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品配料,在食品、医疗保健品行业和饲料工业中具有广阔的应用前景。在考察废弃薯渣生产低聚异麦芽糖的条件的基础上,研究α-葡萄糖苷酶在毕赤酵母系统中的表达,实现重组酶催化转化薯渣生产低聚异麦芽糖,本论文主要研究内容如下:1.对内蒙古马铃薯淀粉生产厂家提供的废弃薯渣进行成分分析,脱水后薯渣中淀粉含量为38.96 %。当合用真菌α-淀粉酶、β-淀粉酶和普鲁兰酶,且添加量均为0.5 mL/(kg薯渣),α-葡萄糖苷酶(amano)的添加量为0.05 mL/(kg薯渣)时,先糖化2 h再转苷24 h,生成的异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖含量最高,分别达到28.1 %、13.0 %和11.2 %,三糖总含量为52.3 %,表明废弃薯渣可以被利用生产低聚异麦芽糖。2.提取黑曲霉(Aspergillus niger SG136)的总DNA,根据NCBI数据库中Aspergillus niger CBS 513.88的α-葡萄糖苷酶序列,合理设计八条引物,确定PCR条件,从基因组中克隆出四个外显子,再用over-lap PCR方法将各个外显子两两连接,完整准确地扩增出A. niger的α-葡萄糖苷酶基因(aglu)序列。3.对扩增出的基因进行碱基测序,aglu其共含有2880 bp,编码960个氨基酸,基因长度与NCBI中A. niger CBS 513.88的aglu(登录号:4991096)相同,编码蛋白质序列相比在第898位氨基酸有差异,A. niger CBS 513.88是脯氨酸,而A. niger SG136是丝氨酸。4.成功构建了重组质粒pPIC9K-aglu,经BglⅡ线性化后电转化,通过对酵母重组子的G418筛选,获得G418抗性浓度为2 mg/mL的α-葡萄糖苷酶基因工程菌Pichia pastoris KM71/pPIC9K-aglu,并经PCR验证。摇瓶培养条件下,通过添加终浓度为1 %的甲醇诱导培养,72 h发酵液经非变性电泳为一条带以及SDS-PAGE显示两条分子量分别为98 kDa和33 kDa的蛋白条带,而对照中没有相应条带。重组毕赤酵母KM 71/pPIC9K-aglu在诱导培养120 h时测得α-葡萄糖苷酶的活性达到0.549 U/mL。5.上述重组α-葡萄糖苷酶转化麦芽糖生成低聚异麦芽糖的最适条件是pH 5,55℃,当反应24 h时三糖总含量达到最大26.0 %。废弃薯渣经过耐高温α-淀粉酶液化,糖化阶段合用β-淀粉酶、真菌α-淀粉酶和普鲁兰酶,在转苷阶段利用重组毕赤酵母KM 71/pPIC9K-aglu发酵制得的α-葡萄糖苷酶,最终生成了异麦芽糖、潘糖和异麦芽三糖的含量分别是9.5 %、7.3 %和4.0 %的低聚异麦芽糖,三糖总含量为20.8 %。