水溶性多糖酶解过程分子量变化与动力学建模

以魔芋葡甘聚糖-β-甘露聚糖酶水解体系为例,研究了水溶性多糖酶解过程中产物的分子量变化与动力学行为.利用凝胶排阻色谱法和特性粘度法,分别测定了酶解物的分子量分布和重均分子量(-Mw),结果表明:随着反应的进行,酶解物分子量分布先变宽再逐渐变窄,这是由酶在底物反应体系中的镶嵌式分布,不均一的底物分子序列结构与酶分子的选择性剪切,酶剪切的多种途径以及酶与底物的结合模式等四种因素共同作用的结果;初始阶段酶解物(-Mw)先快速下降再逐渐趋于平缓,其速率与底物浓度有关;基于酶解产物重均分子量变化规律而建立的(1/-Mw)随反应时间t变化的动力学模型,确定了常见的水溶性多糖浓度下酶解过程为零级降解,并与实验结果相当一致.     

一种新的寡聚酰胺体系的合成及表征

合成了一种新的由2,6-二甲氨基吡啶和2,6-二羧基吡啶单元交替组成的寡聚酰胺化合物,并通过1HNMR、13CNMR和MALDI-TOF质谱对其结构进行了全面的表征。     

高酶活性β-甘露聚糖酶定向进化及其用于制备甘露寡糖

为了提高β-甘露聚糖酶的活性,本研究采用易错PCR将来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)KD-1的β-甘露聚糖酶基因manBl进行分子进化,并在枯草芽孢杆菌(B. subtilis)中进行表达,以定向筛选酶活性提高的β-甘露聚糖酶突变体。筛选得到的突变体ManBl (I91N/L211I),其比酶活性为 15554.7 U/mg,是野生型ManBl的4.2倍,食品级表达的胞外酶产量达17601.3 U/mL。应用AlphaFold2对该酶的三维结构进行预测,结果表明,尽管β-甘露聚糖酶的2个位点(I91N 和 L211I)位于催化中心之外,但在很大程度上影响酶活性。β-甘露聚糖酶ManBl (I91N/L211I)水解魔芋胶产物主要由甘露六糖、甘露三糖和甘露二糖组成。该研究首次报道I91N/L211I 2个位点联合突变能够提高β-甘露聚糖酶活性；ManBl (I91N/L211I)食品级表达,为该酶绿色安全地应用奠定了基础。     

响应面法优化费氏新萨托菌G5产β-甘露聚糖酶

采用响应面法对费氏新萨托菌G5产β-甘露聚糖酶发酵过程进行优化分析。在单因素实验的基础上选取8个因素,采用Plackett-Burman法进行筛选,确定NaCl和CaCl2浓度对β-甘露聚糖酶产量影响较大。用最速上升实验和中心组合实验进一步优化,利用Design-expert软件进行二次回归分析,得到最适宜发酵培养基配比为：瓜尔胶13.0 g/L,蛋白胨11.0 g/L,酵母粉5.0 g/L,MgSO4 1.0 g/L,KH2PO4 0.5 g/L,NaCl 0.6 g/L,CaCl2 0.6 g/L,pH值为4.0,此时酶产量为采用初始培养基发酵时酶产量的2.5倍。     

β-甘露聚糖酶的基因与表达

β-甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)是一类能够水解含β-1,4-D-甘露糖苷键的内切水解酶,属于半纤维素酶类。水解的底物有半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳葡萄甘露聚糖和甘露聚糖,产物有少量的单糖和2～10个单糖分子构成的寡糖。在纸浆漂白,饲料加工,食品加工等方面具有广阔的应用前景。文章综述了近年来国内外对β-甘露聚糖酶的基因序列、分子的结构区域、基因克隆和表达方面的研究进展。     

N,N-二乙氧羰基-1,4-二苯氧乙酰胺的合成与结构表征

对苯二酚与氯乙酸乙酯醚化后水解,得到1,4-苯二氧二乙酸(化合物2);将其用二氯亚砜转化为酰氯,再与亚氨基二乙酸二乙酯氨解,获得了新化合物N,N-二乙氧羰基-1,4-苯二氧二乙酰胺(化合物4)。用~1H NMR、~(13)CNMR、IR及MS(MALDI-TOF)表征新化合物结构,并对合成反应进行了讨论。     

盐酸莫西沙星的合成及结构解析

以莫西沙星母核为起始原料,经硼酸酯活化、烃化、酸解三步反应合成了盐酸莫西沙星,通过高分辨质谱(HRMS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1 HNMR)、核磁共振碳谱(13 CNMR)、DEPT谱、氢-氢相关谱(H-H COSY)、NOESY谱、HSQC谱、二级高分辨质谱及XRD谱确证了盐酸莫西沙星的结构。     

Sonogashira偶联反应合成炔基2(5H)-呋喃酮衍生物

2(5H)-呋喃酮化合物具有多种生物活性.以溴代2(5H)-呋喃酮为起始原料与三甲基硅基乙炔进行Sonogashira钯催化偶联反应得到3个炔基取代的2(5H)-呋喃酮化合物.对反应条件进行了研究,发现加入Pd(PPh3)2Cl2、CuI、Et3N的量分别为底物量的10%、2%、物质的量比为1.5时,室温反应10 min,产率最高.以 1HNMR、13CNMR、MS及HRMS对产物的结构进行了确认.     

辅酶Q10的波谱学特征和结构确证

对辅酶Q10的红外(IR)、紫外(UV)、质谱(MS)、氢氢相关谱(1H-1HCOSY)、碳谱(13CNMR,DEPT)、碳氢相关谱(HMQC)、碳氢远程相关谱(HMBC)予以解析并进行了报道,对所有的1HNMR和13CNMR谱信号进行了归属;讨论了红外特征吸收峰所对应的官能团的振动形式.     

红酵母细胞壁中主要多糖含量和类胡萝卜素产量的相关性研究

对红酵母菌株不同培养条件下类胡萝卜素产量和红酵母细胞壁中主要多糖β-1,3-D-葡聚糖、甘露聚糖含量进行了分析.结果表明:当葡萄糖作为碳源、(NH4)2SO4作为氮源且添加量为10 g·L-1、培养时间为72 h、pH值为5时,类胡萝卜素产量、β-1,3-D-葡聚糖含量和甘露聚糖含量均达到最大值,分别为(14.98±0.12)mg·L-1、(38.89±0.21)%和(6.12±0.13)%.同时发现红酵母细胞壁中β-1,3-D-葡聚糖、甘露聚糖的含量与类胡萝卜素产量间均存在正相关关系,这表明类胡萝卜素合成代谢途径和这两种多糖的合成代谢途径间存在一定的关系.     

技术贸易

β-甘露聚糖酶一、项目简介β-甘露聚糖酶可广泛应用于食品、保健和医药、饲料、造纸和纺织等工业领域中。在保健食品和医药方面,利用β-甘露聚糖酶水解含甘露聚糖的来源丰富的植物胶(如角豆胶、瓜儿豆胶、魔芋粉和田菁胶等)生产含有由不同单糖分子(2-10个)组成的甘露低聚糖,其     

2-(乙氧基甲基)-1H-茚-1-酮的合成

通过2,3-二氢-1H-茚-1-酮与原甲酸三乙酯反应,以78%的收率高效合成了化合物2-(乙氧基甲基)-1H-茚-1-酮。该化合物通过高分辨质谱(HRMS)以及核磁共振(1HNMR和13CNMR)进行了结构表征。     

MoO3/SiO2催化合成咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物

研究了用负载型MoO_3/SiO_2固体酸催化Groebke-Blackburn-Bienaymé(GBB)三组分反应合成一系列咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物。选用的反应底物为芳香醛、不同取代基的2-氨基吡啶以及TMSCN。主要考察了催化剂的负载量、底物物质的量比、反应温度以及反应时间对产物产率的影响。产物结构经红外、质谱、~1HNMR和~(13)CNMR表征,确定了咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物合成的最佳温度为80℃、最佳反应时间为1 h、最佳反应底物物质的量比为1∶1.2∶1以及负载型MoO_3/SiO_2固体酸催化剂负载量为20 mol%时催化效果最好。负载型MoO_3/SiO_2固体酸催化剂具有催化活性高、反应条件温和的特点。     

桔青霉产核酸酶P1菌种高效选育方法研究

为了提高产核酸酶P1菌种的筛选效率,研究了甲苯胺蓝-RNA(TB-RNA)平板筛选方法 ,考察了溶剂体系、甲苯胺蓝浓度、底物RNA浓度等对TB-RNA平板上核酸酶P1酶解圈的影响。结果表明,在甲苯胺蓝浓度为2.0×10~(-4)mol·L~(-1)、底物RNA浓度为0.1%时,于超滤水体系中29℃恒温培养,紫外诱变12h,核酸酶P1的酶活与酶解圈直径呈正相关关系。以酶解圈与菌落直径比1.71为指标,从116株诱变菌株中筛选出10株菌株;经过后期发酵验证,选育出6株优势菌株;通过发酵及遗传稳定性考察,6#菌株的酶活最高,为390U·mL~(-1),比原始菌株提高了29%。为工业化生产快速选育菌株提供了高效方法。     

汽爆玉米秸秆发酵丁醇的酶解工艺优化

为了提高秸秆酶解后的还原糖浓度和酶解液发酵后的丁醇产量,研究了不同因素对汽爆玉米秸秆酶解的影响,优化汽爆玉米秸秆秸秆发酵丁醇的酶解工艺。结果表明汽爆玉米秸秆的最佳酶解工艺为:反应温度50℃、原始底物浓度15%(wt)、酶用量60 IU·(g底物)-1、酶解时间48 h、搅拌器转速100 r·min-1。通过考察分步加料方式,三次加料方式最高表观黏度和反应后期表观黏度都低于两次加料的方式,而其糖浓度则略高于两次加料方式。当底物从原始浓度15%(wt)分三次加入到25%(wt)时,还原糖浓度、丁醇产量分别为89.23、9.82 mg·mL-1,分别增加了58.63%、44.20%。     

合成联苯-4-甲酸的新方法

以联苯和草酰氯为原料,通过傅克酰基化反应合成联苯-4-酮酸乙酯,经碱性水解得联苯-4-酮酸,在双氧水作用下,酮酸发生氧化脱羰基反应得目标产物.对酰化条件进行了优化并详细考察了氧化剂种类、双氧水浓度、物料配比、反应温度和时间对氧化脱羰基反应的影响,确定较佳的工艺条件:10％双氧水作氧化剂,n(联苯-4-酮酸)∶n(双氧水)=1∶2,反应时间为3h,反应温度为0～5℃.在此条件下,联苯-4-甲酸的收率为81.9％(以原料联苯计),纯度为99.5％ (HPLC面积归一化法).产物结构经熔点、1HNMR和13CNMR和质谱表征.     

瓜尔胶衍生物的制备及其对染料的吸附研究

将瓜尔胶键接到β-环糊精微球上,制备了系列β-环糊精微球的衍生物,利用X-射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱表征原料和衍生物的结构.通过改变各种试验条件和吸附刺种类,研究不同衍生物对碱性品红的吸附性能.结果表明,反应时间为2h,m(氯丙基羟基瓜尔胶):m(β-环糊精微球):m(碳酸钠)为0.6:0.8:1.0时的衍生物的吸附量为24mg·g-1.     

烟酸类表面活性剂的合成研究

以烟酸为原料,通过卤置换反应、酰胺化反应、季铵化3步反应,合成[3,3'-(对苯二氨甲酰基)]双N-烷基吡啶溴盐表面活性剂目标产物。用IR、1HNMR、13CNMR和MS对目标产物进行确认和表征,并通过单因素试验,确定了较佳的合成条件:n(双(烟酰基)对苯二胺)∶n(溴代烷)=1∶2.6,反应温度140℃,反应时间6 h。利用紫外分光光度法测量目标产物的临界反胶团浓度CrMC分别为2.09×10-5、2.27×10-5和2.39×10-5mol/L。     

二硝基二（对-亚苯基）34-冠-10的合成

通过改进的Pedersen方法合成了二(对-亚苯基)34-冠-10,再经硝化得到标题化合物.中间体和目标产物经过IR、MS、1HNMR、13CNMR和m.p.确证.     

甘露寡糖修饰布氏菌Rsα蛋白的生物活性

目的评价甘露寡糖修饰布氏菌Rsα蛋白的生物活性。方法经1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)化学偶联法,用4种甘露寡糖(甘露三糖、甘露四糖、甘露五糖及甘露六糖)对Rsα蛋白按不同摩尔比进行寡糖修饰。FITC荧光标记4种甘露寡糖修饰Rsα蛋白后,作用于RAW264.7细胞,荧光显微镜观察细胞对荧光的吞噬情况;流式细胞术检测细胞对蛋白的吞噬率。结果甘露寡糖与蛋白投料摩尔比达1 000∶1时获得的反应产物较稳定。甘露五糖修饰的Rsα蛋白被巨噬细胞吞噬的速度最快,其细胞吞噬率最高(25.89%)。结论筛选出五糖修饰的Rsα蛋白具有较高的生物活性,为研究其作为布氏菌糖蛋白候选疫苗的可行性奠定了基础。