论文部分内容阅读
海藻糖是由两个葡萄糖分子通过半缩醛羟基缩合而成的非还原性双糖,广泛存在于自然界中。由于它具有对生物大分子和生物体组织非特异性的保护作用,从而在分子生物学、医学、食品工业、化妆品工业、农业等领域有着广阔的应用前景,但是海藻糖制取上的困难限制了它的广泛应用。本文立足于利用海藻糖合酶酶法合成海藻糖,研究内容包括海藻糖分析方法的确定、酵母的流加培养及酵母中海藻糖的提取、产海藻糖合酶菌株的选育及其培养特性的研究、菌体破壁、海藻糖合酶酶学特性及酶催化反应的研究。
本文首先对海藻糖的分析方法进行了研究,提出了薄层层析分离洗脱法、酶—纸层析分离洗脱法定量测定海藻糖的方法,该方法简单、成本低、准确度高。
本文利用10L发酵罐对酵母进行了流加培养,实现了海藻糖的积累并对酵母中海藻糖的提取工艺进行了研究。
通过高温、高渗等手段从自然界筛选到一株产海藻糖合酶活性较高的菌株T007并对其培养特性进行了研究。确定T007的最佳培养条件为:生长温度为41℃、生长pH为5.5、发酵液中NaCl浓度应控制在不高于5%、装液量为100mL发酵液/500mL三角瓶、接种量为10%。在此条件下,发酵终点为84h。
比较了多种对T007菌株破壁处理的方法,确定利用2%甲苯破壁的条件为:破壁溶液(mL,含2%甲苯的pH7.0的0.02mol/L磷酸钠缓冲液)与湿菌体(g)的混合比例为20:1、破壁温度为35℃、破壁转速为150r/min、破壁时间为2.5h。
对上述条件下处理好的酶液的性质进行系统研究的结果为:在底物麦芽糖浓度为5%、反应液pH为7.0、反应时间为10h条件下,酶液的最适反应温度为38~40℃,在不高于40℃时稳定;酶液的最适反应pH为pH6.8~7.0,pH稳定范围为pH6.6~7.2;Mg2+、K+对酶液的酶活有一定激活作用,Ca2+、Ba2+、Mn2+对该酶有抑制作用,而Zn2+、Cu2+、Hg2+则可强烈地抑制酶活力;酶液的底物特异性很强,只能特异性地将麦芽糖转化为海藻糖;酶液在室温下保存很不稳定,应尽量置于低温保存,4℃保存期限为14d,-18℃保存期可延长到30d。
本文对麦芽糖浓度、反应时间与反应温度、反应转速等因素对麦芽糖转化率的影响进行了研究。结果表明:麦芽糖浓度对转化率影响很微弱;反应初期,温度越高,生成海藻糖的初始速度越快,但是到反应末期,反应速度减弱得也越快,转化率反而不是很高;反应转速对海藻糖合酶酶法转化麦芽糖生成海藻糖有较大影响,反应的最佳转速为200r/min。