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蔗果低聚糖是一种新型的功能性低聚糖,作为一种重要的益生元,其在促进双歧杆菌增殖、改善肠道菌群、防龋齿、降血脂等方面的特殊功效越来越受到广大消费者的青睐,被广泛地应用于食品、保健品和化妆品等行业中。利用微生物及其相应的酶制备蔗果低聚糖不仅能够提高生产效率,还能够降低生产成本,具有良好的发展前景。笔者研究组前期已筛选得到一株黑曲霉A.niger 6640,能耐受50-60?C高温发酵产生高浓度蔗果低聚糖。本文考察了该菌株在较高盐浓度的糖蜜中发酵制备蔗果低聚糖的能力,研究了该菌株生物转化制备蔗果低聚糖的条件,从该菌株中制备β-呋喃果糖苷转移酶(β-Ffase)的粗酶粉,研究了β-Ffase粗酶粉的制备工艺、酶活性质。之后,从黑曲霉A.niger6640中分离纯化出了电泳纯的β-Ffase,并且对该酶的性质进行了研究。黑曲霉A.niger 6640具有耐高盐性,能够在KCl浓度为96.35 g/L的糖蜜中发酵制备蔗果低聚糖,蔗果低聚糖的浓度高达360.25 g/L。利用黑曲霉A.niger 6640进行液体深层发酵,催化蔗糖生物转化制备蔗果低聚糖,优化的发酵条件为最佳发酵pH值为7.6、最佳发酵时间为40 h、最佳发酵温度为33?C、最佳发酵蔗糖质量分数为40%。黑曲霉A.niger 6640在诱导发酵培养后,经过过滤、洗涤、干燥、粉碎后制成β-Ffase粗酶粉,真空干燥工艺制备的粗酶粉比真空冷冻干燥制备粗酶粉活性高;磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液比Tris-Hcl缓存液更适β-Ffase粗酶粉制备蔗果低聚糖;在磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中,β-Ffase粗酶粉催化反应的最佳pH值为6.5、最佳反应时间为16 h、最适β-Ffase粗酶粉用量为0.19 g/3 m L。黑曲霉A.niger 6640中的β-Ffase是一种胞内酶,92.41%的β-Ffase分布在胞内,可用蜗牛酶破碎细胞壁制备粗酶液;粗酶液经过DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Phenyl Sepharose CL-4B疏水亲和层析得到电泳纯的活性蛋白,β-Ffase纯化了67.34倍,酶活力为16.95 U/mg,分离纯化过程中β-Ffase酶的总酶活得率为12.12%,1 Lβ-Ffase粗酶液分离纯化之后可以获得4.068 mgβ-Ffase。SDS-PAGE电泳鉴定β-Ffase的相对分子量为75 ku;β-呋喃果糖苷转移酶目的基因PCR扩增的条带长度约为1950 bp,表达蛋白大小约为71.5 ku,结合SDS-PAGE电泳鉴定的分子量约为75 ku,基本可以判断黑曲霉A.niger 6640中β-Ffase是单聚体。对β-Ffase的性质进行研究发现,该酶催化反应的最佳反应温度为30-40?C、最佳反应pH值为6.6-7.6、最佳反应时间为24 h、底物蔗糖的最佳浓度为60%;温度低于40?C,β-Ffase稳定性良好,同时,β-Ffase能够耐受50–60?C的高温;Mg2+在0.5m mol/L时对β-Ffase的激活作用最强,金属离子浓度为0.5m mol/L的低浓度时,Mg2+、Ca2+、Co2+和Li+对β-Ffase具有激活作用,而Cu2+和Fe3+对β-Ffase具有抑制作用。