嗜热网球菌纤维二糖差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的重组表达、发酵优化及应用研究
发布时间：2022-02-21 17:27
乳果糖是一种功能性二糖,成品为黄色澄清液体,其甜度略低于蔗糖,由于其重要的生理和药理功能,被广泛应用于食品、制药以及饲料加工等行业。生物酶法制备乳果糖反应条件温和,适应低碳经济和绿色环保的要求,逐渐成为研究热点。纤维二糖差向异构酶（CEase）属于N-乙酰-D-葡糖胺-2-差向异构酶（AGEs）超家族,能够催化β-1,4-糖苷键连接的寡糖还原末端的D-葡萄糖残基异构化为D-果糖残基从而生成乳果糖。本研究将来源于嗜热网球菌（Dictyoglomus thermophilum）的纤维二糖异构酶基因ce在枯草芽孢杆菌中成功表达,探究了重组酶的酶学性质,并通过摇瓶和3-L发酵罐优化实现了CEase的高效表达。最后进一步研究了利用重组酶制备乳果糖的条件,为生物酶法生产乳果糖奠定了基础。主要研究结果如下:（1）将纤维二糖差向异构酶基因ce与表达载体pBSMuL3连接,并转化至B.subtilis CCTCC M 2016536中得到重组菌B.subtilis/pBSMuL3-ce。重组菌在摇瓶发酵48 h后,胞内酶活达到了7.5 U·mL-1,SDS-PAGE显示在43 kD...
【文章来源】：江南大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乳糖(a)和乳果糖(b)结构
图 1-2 乳糖的洛布雷·德·布律-埃肯施泰因转化反应Fig. 1-2 Lobry-de Bruyn-van Ekenstein transformation of lactose：1930 年，Montgomery 和 Hudson 首次通过在 35℃乳果糖。此方法制备乳果糖转化率并不高，约在 20%随有大量的降解产物如果糖、半乳糖，终产物中也存有纯化和进一步的制取结晶带来了极大的困难。化：1984 年 Hicks 等人通过使用两性电解质例如硼酸酸可以与乳果糖形成络合物从而使得整个反应向更利法产生的杂质不多，大部分为硼酸盐，使用特定的离协同催化生产乳果糖也是现在工业化生产乳果糖的主流AlO2)催化：NaAlO2同样可以与乳果糖反应从而生成 N分解生成乳果糖，使用铝酸钠催化法制备乳果糖的产率物比较多，尤其是副产物中的铝的分离特别困难[20]。果糖反应比较剧烈，反应过程中的副产物如果糖、半乳大量的络合剂硼酸盐和碱性物质如氢氧化钠，分离纯
江南大学硕士学位论文苷酶拥有极高的转苷活性。利用其转苷活性可以生成乳果糖，β-半乳 1-3 所示[21, 22]。 Kaupinnen 使用 Saccharomycesfragilis 来源的 β-半乳糖苷酶合成乳初始乳糖浓度的 8%；2006 年 Doek 利用硫化叶菌来源的 β-半乳糖苷得到了 50 g L-1的乳果糖(乳糖浓度为 400 g L-1，果糖浓度 200 g L-1)[株中，发现米曲霉来源的β-半乳糖苷酶生产乳果糖能力最强，可达65糖苷酶存在热稳定性差，不可重复利用等特点，研究者尝试将 β-半备乳果糖。Hua Xiao 等人使用固定化 β-半乳糖苷酶和葡萄糖异构酶
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳果糖生产方法及其在肉鸡生产中的应用[J]. 吕路芳,谢文惠,姜宁,张爱忠. 中国饲料. 2018(19)
[2]D-阿洛酮糖3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达及固定化细胞研究[J]. 孙帆,宿玲恰,张康,吴敬. 中国生物工程杂志. 2018(07)
[3]乳果糖在肠外疾病的扩展应用[J]. 成纯伟,谭君,侯晓华. 临床消化病杂志. 2017(04)
[4]乳果糖在肝性脑病的应用及其研究进展[J]. 辛晟梁,徐可树. 临床消化病杂志. 2017(03)
[5]乳果糖的应用及生产技术研究进展[J]. 郑排云,李克文,张倩,肖兆玲,冉金宝,徐虹,李莎. 精细与专用化学品. 2017(04)
[6]乳果糖灌肠辅助治疗对急性胰腺炎患者病情转归及肠黏膜屏障功能的影响[J]. 高玲,李明泉. 海南医学院学报. 2016(20)
[7]中温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达及其发酵条件优化[J]. 张士彬,陈景奇,崔艳艳,谢能中,王敏,张大伟. 食品与发酵工业. 2016(04)
[8]纤维二糖差向异构酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质研究[J]. 韩亮,杨瑞金,赵伟,沈秋云,张文斌,华霄. 工业微生物. 2016(01)
[9]乳糖诱导纤维二糖差向异构酶的表达及热处理纯化[J]. 汪明明,杨瑞金,华霄,沈秋云,张文斌,赵伟. 食品与发酵工业. 2015(03)
[10]食品级枯草芽孢杆菌表达系统的最新研究进展[J]. 王金斌,陈大超,李文,蒋玮,李鹏,张倩倩,唐雪明. 上海农业学报. 2014(01)
博士论文
[1]乳果糖制备用酶的构建及应用研究[D]. 沈秋云.江南大学 2015
[2]乳果糖制备用酶枯草芽孢杆菌芽孢表面展示系统的构建[D]. 王贺.江南大学 2013
硕士论文
[1]纤维二糖差向异构酶的克隆表达及性质鉴定[D]. 陈秋铭.江南大学 2016
[2]纤维二糖差向异构酶的分离纯化及固定化研究[D]. 顾俊艳.江南大学 2014
[3]枯草芽孢杆菌高密度培养及保护剂的优化研究[D]. 陈羽.东北农业大学 2011
本文编号：3637728
【文章来源】：江南大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乳糖(a)和乳果糖(b)结构
图 1-2 乳糖的洛布雷·德·布律-埃肯施泰因转化反应Fig. 1-2 Lobry-de Bruyn-van Ekenstein transformation of lactose：1930 年，Montgomery 和 Hudson 首次通过在 35℃乳果糖。此方法制备乳果糖转化率并不高，约在 20%随有大量的降解产物如果糖、半乳糖，终产物中也存有纯化和进一步的制取结晶带来了极大的困难。化：1984 年 Hicks 等人通过使用两性电解质例如硼酸酸可以与乳果糖形成络合物从而使得整个反应向更利法产生的杂质不多，大部分为硼酸盐，使用特定的离协同催化生产乳果糖也是现在工业化生产乳果糖的主流AlO2)催化：NaAlO2同样可以与乳果糖反应从而生成 N分解生成乳果糖，使用铝酸钠催化法制备乳果糖的产率物比较多，尤其是副产物中的铝的分离特别困难[20]。果糖反应比较剧烈，反应过程中的副产物如果糖、半乳大量的络合剂硼酸盐和碱性物质如氢氧化钠，分离纯
江南大学硕士学位论文苷酶拥有极高的转苷活性。利用其转苷活性可以生成乳果糖，β-半乳 1-3 所示[21, 22]。 Kaupinnen 使用 Saccharomycesfragilis 来源的 β-半乳糖苷酶合成乳初始乳糖浓度的 8%；2006 年 Doek 利用硫化叶菌来源的 β-半乳糖苷得到了 50 g L-1的乳果糖(乳糖浓度为 400 g L-1，果糖浓度 200 g L-1)[株中，发现米曲霉来源的β-半乳糖苷酶生产乳果糖能力最强，可达65糖苷酶存在热稳定性差，不可重复利用等特点，研究者尝试将 β-半备乳果糖。Hua Xiao 等人使用固定化 β-半乳糖苷酶和葡萄糖异构酶
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳果糖生产方法及其在肉鸡生产中的应用[J]. 吕路芳,谢文惠,姜宁,张爱忠. 中国饲料. 2018(19)
[2]D-阿洛酮糖3-差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达及固定化细胞研究[J]. 孙帆,宿玲恰,张康,吴敬. 中国生物工程杂志. 2018(07)
[3]乳果糖在肠外疾病的扩展应用[J]. 成纯伟,谭君,侯晓华. 临床消化病杂志. 2017(04)
[4]乳果糖在肝性脑病的应用及其研究进展[J]. 辛晟梁,徐可树. 临床消化病杂志. 2017(03)
[5]乳果糖的应用及生产技术研究进展[J]. 郑排云,李克文,张倩,肖兆玲,冉金宝,徐虹,李莎. 精细与专用化学品. 2017(04)
[6]乳果糖灌肠辅助治疗对急性胰腺炎患者病情转归及肠黏膜屏障功能的影响[J]. 高玲,李明泉. 海南医学院学报. 2016(20)
[7]中温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达及其发酵条件优化[J]. 张士彬,陈景奇,崔艳艳,谢能中,王敏,张大伟. 食品与发酵工业. 2016(04)
[8]纤维二糖差向异构酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质研究[J]. 韩亮,杨瑞金,赵伟,沈秋云,张文斌,华霄. 工业微生物. 2016(01)
[9]乳糖诱导纤维二糖差向异构酶的表达及热处理纯化[J]. 汪明明,杨瑞金,华霄,沈秋云,张文斌,赵伟. 食品与发酵工业. 2015(03)
[10]食品级枯草芽孢杆菌表达系统的最新研究进展[J]. 王金斌,陈大超,李文,蒋玮,李鹏,张倩倩,唐雪明. 上海农业学报. 2014(01)
博士论文
[1]乳果糖制备用酶的构建及应用研究[D]. 沈秋云.江南大学 2015
[2]乳果糖制备用酶枯草芽孢杆菌芽孢表面展示系统的构建[D]. 王贺.江南大学 2013
硕士论文
[1]纤维二糖差向异构酶的克隆表达及性质鉴定[D]. 陈秋铭.江南大学 2016
[2]纤维二糖差向异构酶的分离纯化及固定化研究[D]. 顾俊艳.江南大学 2014
[3]枯草芽孢杆菌高密度培养及保护剂的优化研究[D]. 陈羽.东北农业大学 2011
本文编号：3637728
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