鲍鱼肠道海带降解菌株的筛选、鉴定及粗酶学性质研究

从皱纹盘鲍肠道中筛选出能够高效降解海带的菌株,并进行菌种鉴定及粗酶学性质研究。首先以褐藻酸钠为唯一碳源,筛选出褐藻胶裂解酶酶活较高的YY7菌株,通过16S rRNA初步鉴定YY7为弧菌属菌株;通过各种选择性培养基鉴定,YY7菌株不具有溶血性,产蛋白酶和淀粉酶,菌株生长速度快,其褐藻胶裂解酶活力在20 h达到最高54. 31 U/mL,最适温度为35℃,最适pH 7. 5,Na~+、Mg~(2+)、K~+等金属离子对褐藻胶裂解酶活力具有促进作用,Fe~(2+)和Cu~(2+)起抑制作用。利用YY7菌株发酵液降解海带粉,降解得率可达65%以上,降解效果佳。     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选与鉴定

目的：筛选产生褐藻胶裂解酶的菌株，提高褐藻胶裂解酶的生产水平，为褐藻胶生物酶工业化生产和应用提供条件。方法：以海藻酸钠为唯一碳源，从烟台海岸带土壤中筛选菌株，通过形态学观察、生理生化分析和16S rDNA序列比对进行菌种鉴定，优化其产酶条件，分析酶解产物构成。结果：筛选得一株高产褐藻胶裂解酶的类芽孢杆菌(Paenibacillus)PLT1；最优产酶条件为：海藻酸钠9.5 g/L、蛋白胨6.7 g/L、Na Cl 0.5 g/L、接种量2%、培养温度31.0℃、摇床转速170 r/min、培养基初始p H值为7时，酶活可达214.64 U/mL。该酶降解海藻酸钠的酶解产物为三糖、四糖和五糖。结论：筛选到褐藻胶裂解酶高效产酶菌株Paenibacillus sp. PLT1，可用于发酵生产褐藻胶裂解酶或褐藻寡糖，在食品加工领域具有较高的应用价值。     

褐藻胶裂解酶的研究进展

褐藻胶是一种由L-古罗糖醛酸和其C5差向异构体D-甘露糖醛酸结合而成的线性高分子多糖。褐藻胶裂解酶能够通过β消去机制催化褐藻胶降解产生具有多种生物活性的褐藻胶寡糖。对于酶的鉴定分析将会拓展酶和寡糖在食品、农业等领域的应用范围。因此本文简要阐述了酶的分类、测定方法、构效关系以及生物学功能,并就其应用的最新进展进行了展望。     

一株高效褐藻胶降解菌的筛选及其发酵条件的优化

针对8株已知有褐藻胶降解酶活性的菌株,以褐藻酸钠为唯一碳源,驯化培养后筛选得到一株高效降解菌中华黄海杆菌QM42.经过发酵培养实验,确定其最佳产酶条件(w/v):以蛋白胨为氮源,以褐藻酸钠为碳源,褐藻酸钠浓度0.4％～0.7％,培养盐度5％～7％,培养初始pH值为7,培养温度31℃,150r/min摇床发酵72h,粗酶液酶活力达到9.74U/mL.     

酶解制备褐藻胶寡糖及其抗氧化活性研究

从本实验室筛选的琼氏不动杆菌中获得褐藻胶裂解酶,酶解制备褐藻胶寡糖,用氧自由基吸收能力(ORAC)法测定抗氧化活性,并研究提高其抗氧化效果的方法。结果显示,该酶的最适酶解温度30℃,pH7.5。加入初始浓度为0.75%的海藻酸钠反应,2h达到最大降解率,且此时的平均聚合度(DP)为2;此时的抗氧化能力也达到最大值,平均ORAC值为1374.25μmol TE/g。反应体系中加入VC的平均ORAC值有所增加,且随浓度增加先增大后减少,在浓度为0.004g/L时达到最大值。实验表明:褐藻胶裂解酶制备的褐藻胶寡糖具有较强的抗氧化能力,且抗氧化效果与还原糖含量有关。VC保护反应能提高抗氧化能力,且与VC浓度有关。     

褐藻胶的降解方法及其产物生物活性研究进展

褐藻胶是褐藻中含有的酸性多糖,由β-D-甘露糖醛酸及其C5差向异构体α-L-古罗糖醛酸两种单体组成。经降解后的小分子寡糖具有增强植物抗逆性、促进生长作用、抗菌活性、抗肿瘤活性、抗炎活性以及抗氧化活性等多种生理活性。目前,褐藻胶寡糖制备的方法主要有化学降解法、物理降解法和生物降解法。本文概述了褐藻胶结构、褐藻胶降解方法以及褐藻胶寡糖生理活性研究现状,其中重点介绍了生物降解的方法,并对褐藻胶裂解酶及其降解产物的应用进行了展望。     

鲍鱼褐藻胶裂解酶基因的原核表达及酶学性质

褐藻胶寡糖因其内在的生物功能具有良好的应用前景,褐藻胶裂解酶可将褐藻胶降解为褐藻胶寡糖,基因工程技术为高效生产褐藻胶裂解酶提供了技术方法。从鲍鱼肝胰腺中提取RNA,通过RT-PCR得到cDNA,以cDNA为模板进行PCR扩增得到褐藻胶裂解酶基因algl,将其与pET-28a(+)载体连接,并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达。将工程菌体超声波破碎后进行十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测,利用Ni-NTA琼脂糖凝胶柱纯化重组蛋白Algl,继而对其进行酶学特性研究。细胞破碎物酶活检测及SDS-PAGE分析表明,重组蛋白为包涵体,相对分子量约为32 000。包涵体纯化、复性后的酶活为15.6 U/mL,比酶活为644.6 U/mg。纯化后的工程酶酶学性质研究表明:该酶最适温度35℃;最适pH值为8.0;只能降解多聚甘露糖醛酸(polyM)而不能降解多聚古洛糖醛酸(polyG);催化褐藻胶的K_m值为1.71 mg/mL,V_(max)为19.08 U/mL。重组酶Algl对多聚甘露糖醛酸的底物特异性和适冷性具有潜在的生物技术和工业应用。     

褐藻胶裂解酶及其裂解产物的研究进展

从海洋生物中筛选提取有应用价值的酶类，已成为海洋生物资源开发的一个重要方面。近年来，对褐藻胶裂解酶及其降解产物——褐藻寡糖的研究受到人们的普遍关注。就这两方面作一较为详细的总结与阐述。     

产褐藻胶裂解酶菌株Cobetia sp. WG-007的筛选及发酵优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,从腐烂的海带中筛选出一株高效降解褐藻胶的菌株,经形态、生理生化和16S rDNA测序鉴定,将其命名为Cobetia sp.WG-007。采用单因素和正交试验优化,确定该菌株摇瓶发酵最适产酶条件为褐藻酸钠6.0 g/L,蛋白胨5.0 g/L,NaCl 20 g/L、K2HPO40.25 g/L,菌株在25℃条件下发酵培养30 h达到最高酶活,为160.7 U/mL,相比优化前酶活力提高了3.52倍。     

产褐藻胶裂解酶菌株筛选与高产酶菌株的ARTP诱变选育

该研究采用平板酶解圈法从南海海域海藻、动物及沉积物样品中筛选产褐藻胶裂解酶细菌,对筛选菌株进行分子生物学鉴定,并利用常压室温等离子体（ARTP）诱变技术选育高产褐藻胶裂解酶菌株。结果表明,共分离筛选得到酶活较高的细菌14株,16S rDNA比对分析结果表明,它们隶属于3个门、5个纲、7个目、8个科、9个属,其中有5株菌（占35.7%）可能代表着新的分类单元。以高产褐藻胶裂解酶海藻类芽孢杆菌（Paenibacillus algicola）HB172198T作为原始菌株,利用ARTP诱变技术选育获得2株褐藻胶裂解酶活力明显提高的突变株（编号分别为30-19、80-6）,其酶活力分别比原始菌株提高了32.6%和21.6%,且连续6次传代培养诱变菌株的产酶遗传性状稳定。     

蔗糖异构酶PalI包埋和交联固定化方法比较

采用海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法两种固定化方法,对来源于Klebsiella sp. LX3的蔗糖异构酶PalI的稳定性和可重复利用性进行研究。结果发现,海藻酸钠包埋法在海藻酸钠、CaCl_2质量分数为1.5%、2%时,所得固定化酶的酶活最高,其最适反应温度为40℃,最适pH值为6;戊二醛交联法在(NH_4)_2SO_4质量分数为90%,戊二醛体积分数为2. 5%时得到的固定酶酶活最高,交联酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为5,通过对酶的稳定性比较,两种方法酶稳定性都优于游离酶。4℃保存20 d后游离酶的酶活降低到30%,而戊二醛交联酶活性在95%以上,海藻酸钠固定化酶残余酶活仍在60%左右。戊二醛交联法固定酶活性优于海藻酸钠固定化酶,重复利用12次戊二醛交联酶,其残余酶活仍为80%。     

聚乙烯醇/海藻酸钠共混液的静电纺丝

由于纯海藻酸钠难以用于静电纺丝,研究了聚乙烯醇（PVA）与海藻酸钠共混溶液的静电纺丝工艺。将8％的PVA水溶液与2％的海藻酸钠水溶液分别以体积比9：1、8：2、7：2,6：4、5：5的比例混合。结果表明：共混溶液体积比为6：4时纺丝效果较好,纤维膜成形良好,直径分布均匀,为80—110nm。经氯化钙交联后,纤维膜抗水解能力、断裂伸长和断裂强力提高,断裂强力增加了98．5％,断裂伸长提高了104．3％。     

海洋低温肌氨酸氧化酶生产菌株的筛选、鉴定及酶学特性研究

为获得更适应低温环境的产肌氨酸氧化酶菌株,该研究从渤海海泥中分离、筛选高产低温肌氨酸氧化酶菌株,采用形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并对其所产的肌氨酸氧化酶的酶学特性进行初步研究。结果表明,共分离到产肌氨酸氧化酶的菌株8株,其中菌株LYH18的肌氨酸氧化酶活力最高,为1.65 U/mL;菌株LYH18被鉴定为海泥芽孢杆菌（Bacillus oceanisediminis）;肌氨酸氧化酶的最适作用温度和pH分别为25 ℃、8.0,在温度25～40 ℃、pH 7.0～10.0的范围内,酶活性较稳定,该酶属于低温酶。     

海洋低温胆固醇氧化酶生产菌株诱变育种及酶学性质研究

利用一株来源于海洋的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）XLH059进行紫外诱变、化学诱变及复合诱变,并对诱变菌株的遗传稳定性及胆固醇氧化酶酶学性质进行研究。结果表明,通过复合诱变育种得到酶活力最高、传代后酶活稳定的菌株XL-c23,其所产胆固醇氧化酶的最适pH值为7.0,酶活力在pH 6.0～8.0有较好的稳定性,胆固醇氧化酶最适温度为30 ℃,30 ℃以下酶活力较为稳定。     

化学交联改性海藻酸钠/磷虾蛋白复合纤维的制备

为增强海藻酸钠/磷虾蛋白(SA/AKP)复合纤维的综合性能,以硼酸为交联剂对海藻酸钠/磷虾蛋白复合纤维进行交联改性,探究了复合体系的最佳交联温度和分子间相互作用,并对改性纤维的热稳定性、力学性能和动态力学性能等进行表征。结果表明:硼酸对海藻酸钠/磷虾蛋白复合体系中分子内氢键具有明显的影响,硼酸分子与海藻酸钠分子链上的羟基发生脱水缩合反应实现交联,交联温度为80 ℃;随着硼酸加入量的增加,复合纤维的热稳定性变化不大,力学性能和储能模量逐渐提高,当体系中硼酸的质量浓度为1.5 g/L时,纤维的断裂强度有所提高,达到2.58 cN/dtex,比改性前提高了11.3%。     

响应面优化水酶法提取红树莓籽油工艺

以红树莓籽为原料,在单因素试验基础上,以红树莓籽油提取得率为指标,通过响应面分析建立水酶法提取红树莓籽油工艺模型。结果表明,红树莓籽油最佳提取条件为:料液比1∶5.5(g/mL)、酶添加量1.9%、酶解时间3.9 h、p H 7.3,此条件下进行3次平行验证试验,所得红树莓籽油提取得率为6.25%,与预测值基本相符。     

一株海洋低温葡萄糖氧化酶担子菌的诱变育种及其酶学性质研究

利用紫外诱变、化学诱变及紫外-化学复合诱变技术对一株海洋来源的产低温葡萄糖氧化酶（GOD）担子菌（Basidioascus sp.） WYQ 23进行诱变育种,并对其遗传稳定性及所产酶酶学性质进行研究。 结果表明,获得一株高产低温葡萄糖氧化酶的突变菌株 Basidioascus sp. WYQ 23-3-4。 该突变菌株GOD酶活为2.33 U/mL,是原始菌株的1.40倍。 经8代传代培养实验表明,突变菌株WYQ 23-3-4产葡萄糖氧化酶能力稳定。 该酶最适温度为20 ℃,在10～30 ℃可保持较高酶活;最适pH值为5.6,在pH5.0～6.0可保持较高酶活; 金属离子Ag+、Zn2+、Fe2+对酶活抑制作用较强,Mg2+、K+对酶有激活作用。 综上,通过复合诱变可明显提高担子菌产低温葡萄糖氧化酶 的能力,为该酶的工业化生产提供了潜在的优良的菌种资源。     

海洋低温甾醇酯酶菌株的筛选鉴定及其酶学特性研究

从大连渤海湾海泥海水样品中分离出一株高产海洋甾醇酯酶的菌株Q-06,对其进行形态观察、生理生化试验和分子生物学（16S rDNA）鉴定,并对其产海洋甾醇酯酶进行酶学特性研究。结果表明,菌株Q-06被鉴定为莓实假单胞菌（Pseudomonas fragi）,其最适作用温度和pH值分别为30 ℃和7.0,该酶在低温下酶活性较高,有一定的耐弱碱性。Ag+对酶的抑制性较强,Mg2+、Ni2+、Ca2+等对甾醇酯酶的活性有微弱的激活作用,乙二胺四乙酸（EDTA）和十二烷基硫酸钠（SDS）均可以有效地抑制甾醇酯酶活性。     

乳脂肪干法分提组分化学组成及热力学特性

在10～40 ℃范围内,通过逐级升温方式,将无水乳脂肪干法分提成低熔点L20、中熔点L30和L40、高熔点S40四组分,并通过气相色谱-质谱联用法对各组分中脂肪酸（fatty acid,FA）、甘油三酯（triglyceride,TAG）种类及含量进行测定。结果表明：随着分提温度升高,L20～S40,饱和脂肪酸（saturated fatty acid,SFA）含量呈递增而不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid,USFA）呈递减趋势,S40富含长链SFA,短链SFA及USFA较少,而L20与之正好相反,L30和L40 FA组成则介于L20～S40之间;热图分析显示：高熔点TAG较多存在于S40中,低熔点TAG主要存在于L20中,L30和L40则富含中熔点TAG;通过差示扫描量热仪分析,发现乳脂肪及各分提组分结晶-熔化曲线存在显著差异,结晶温度和熔化温度由高到低依次为S40＞L40＞L30＞L20（P＜0.05）,结晶/熔化温度高,液态油与固态脂发生相转变时所需要的相变潜热就大,这为搅打稀奶油原料选择,搅打温度、时间和贮存温度等工艺配方参数设计提供理论依据;通过X射线晶体衍射分析,在长间距衍射中,高熔点组分S40、L40显示结晶状态均为以β’晶型为主的α、β’、β多晶型混晶,而L20和L30中无晶型衍射峰,说明低熔点组分为无定型状态的油脂;在短间距衍射中显示乳脂肪、S40、L40晶体以二倍链长（2L）（40.76、13.49 ?）和三倍链长（3L）（29.44 ?）方式堆积,而L20和L30仅以2L方式堆积。综上所述,脂肪饱和程度高则晶体稳定性强,结晶-熔化所产生的热焓大,适合制备硬脂产品,反之,则适合制备软脂或对硬度要求不高的产品。通过对不同熔点乳脂肪理化性质的系统研究,为实际生产中乳脂肪类型的不同需求选择提供参考数据。     

改性棉织物的一浴无盐染色和抗紫外性能的研究

采用改性剂PECH—amine对棉织物进行阳离子改性．然后用活性荧光黄FL和反应型紫外线吸收剂LIQ对棉织物进行一浴无盐染色和抗紫外线整理。探讨了改性剂和氢氧化钠用量、改性温度和时间对棉织物改性后染色和抗紫外线性能的影响,测试了改性整理织物的K／S值、UPF指数、紫外线透过率、耐洗性能和染色牢度。结果表明：采用1％（omf）的活性荧光黄FL和3％（omf）的LIQ,棉织物改性一浴无盐荧光染色和抗紫外线整理的优化工艺为改性剂PECH—amine 10g／L,氢氧化钠10g/L,改性温度90℃,保温时间60min。改性后棉织物染色和抗紫外一浴无盐整理的UPF指数可达到55左右,经过30次标准水洗之后,其UPF指数仍保持在50以上,耐洗和耐摩擦色牢度达到4级以上。