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不同酶解工艺对鲜木薯块根粗多糖得率的影响
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作者 余厚美 林立铭 +4 位作者 王琴飞 姚庆群 杜培旭 张金泉 张振文 《热带作物学报》 北大核心 2025年第2期407-419,共13页
本研究以木薯块根为原料,采用单因素试验结合Box-Behnken响应面方法,优化超声波辅助木薯粗多糖的提取工艺,分析4种不同酶酶解鲜木薯块根的工艺,比较木薯粗多糖(crude polysaccharide of cassava root, CPCR)得率的差异。结果表明:4种酶... 本研究以木薯块根为原料,采用单因素试验结合Box-Behnken响应面方法,优化超声波辅助木薯粗多糖的提取工艺,分析4种不同酶酶解鲜木薯块根的工艺,比较木薯粗多糖(crude polysaccharide of cassava root, CPCR)得率的差异。结果表明:4种酶酶解最优工艺均有所差异,加酶提取CPCR得率显著高于不加酶,4种酶的CPCR得率大小为中温α-淀粉酶>普鲁兰酶>半纤维素酶>低温α-淀粉酶,其中低温α-淀粉酶酶解超声处理时间最长(360 min),但CPCR得率最低为7.02%;中温α-淀粉酶CPCR得率最高(20.25%),其最佳酶解提取工艺为超声功率300 W,超声温度70℃,加酶量5 KU/g,料液比(g/mL)1∶2.5,超声时间240 min;普鲁兰酶酶解超声处理时间最短(60 min),CPCR得率为13.98%;半纤维素酶酶解条件下CPCR得率为7.99%。进一步对优化条件进行验证,结果表明,粗多糖得率和预测值接近,但是在仅加入酶不加木薯样本的条件下也检测到粗多糖含量,扣除酶的影响后中温α-淀粉酶的提取率仍然为最高(17.22%),可见,中温α-淀粉酶酶解木薯块根是一种高效率提取CPCR的方法。本研究有望为鲜木薯粗多糖的深入研究和开发利用提供技术基础。 展开更多
关键词 木薯 粗多糖 响应面分析 酶解提取
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酚氨基改性MCM-41固定化脂肪酶的工艺优化及应用
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作者 李佥 曾祥冰 +6 位作者 孙西同 陈晓艺 李苗 王添誉 黄帆 孙芳鸿 李宪臻 《食品工业科技》 北大核心 2025年第5期168-177,共10页
为构建新型固定化脂肪酶催化体系并提高脂肪酶的稳定性,利用酚氨基改性有序介孔材料有序介孔分子筛(MCM-41)进行脂肪酶的固定化研究,并将固定化酶应用于实际反应体系。结果表明,固定化酶的最优工艺条件为:固定化温度30℃,固定化pH8.0,... 为构建新型固定化脂肪酶催化体系并提高脂肪酶的稳定性,利用酚氨基改性有序介孔材料有序介孔分子筛(MCM-41)进行脂肪酶的固定化研究,并将固定化酶应用于实际反应体系。结果表明,固定化酶的最优工艺条件为:固定化温度30℃,固定化pH8.0,固定化时间7 h,初始酶浓度4 mg/mL,此时材料的载酶量为26.40 mg/g。固定化酶的最佳反应温度为50℃,最佳反应pH为7.0,酶活力最高可达4108±34.74 U/g载体。固定化酶重复使用8次后,保留了54.70%的初始酶活,在4℃条件下储藏30 d后仍具有71.10%的初始酶活。将固定化酶用于催化月桂酸己酯的合成,月桂酸转化率最高可达65.38%。酚氨基改性MCM-41固定化脂肪酶具有较高的酶活力和良好的稳定性,将其应用于实际催化反应中,具有较高的催化效率。进一步证明酚氨基改性是一种绿色、有效的改性策略,为酚氨基涂层的进一步应用提供了思路。 展开更多
关键词 酚氨基改性 MCM-41 固定化脂肪酶 工艺优化 月桂酸己酯合成
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Lysinibacillus sphaericus胶原酶的异源表达、鉴定及其在抗氧化活性肽制备中的应用
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作者 吴海星 黄安妮 +3 位作者 高霞 申铉日 夏光华 张雪莹 《食品工业科技》 北大核心 2025年第6期206-216,共11页
目的:对来源于Lysinibacillus sphaericus的胶原酶LsCol1进行异源表达、纯化、酶学性质及底物特异性研究,并用于水解罗非鱼皮胶原蛋白制备抗氧化活性肽,以期为新型胶原酶资源的开发及其在生物活性肽制备中的应用提供理论依据。方法:使... 目的:对来源于Lysinibacillus sphaericus的胶原酶LsCol1进行异源表达、纯化、酶学性质及底物特异性研究,并用于水解罗非鱼皮胶原蛋白制备抗氧化活性肽,以期为新型胶原酶资源的开发及其在生物活性肽制备中的应用提供理论依据。方法:使用序列分析工具BLAST、Clustal Omega等分析LsCol1的氨基酸序列,利用AlphaFold 3预测其三维结构,借助化学合成技术获得LsCol1的基因序列全长并在Escherichia coli中异源表达,使用镍亲和层析色谱分离纯化LsCol1,研究其酶学特性及底物特异性,最后利用LsCol1水解罗非鱼皮胶原蛋白制备抗氧化活性肽。结果:LsCol1基因序列全长为3219 bp,编码1072个氨基酸,N端含有催化域,C端附属结构域由一个多囊肾病样结构域和两个胶原结合结构域组成。纯化后的重组胶原酶LsCol1分子量为120 kDa,最适反应温度和pH分别为37℃和7.5,在低于30℃和pH7.0~10.0范围内稳定性较好,Ca^(2+)对LsCol1的酶活力呈促进作用。底物特异性实验结果表明,LsCol1的最适作用底物为罗非鱼皮胶原蛋白。以罗非鱼皮胶原蛋白为底物制备的水解物具有良好的抗氧化活性,当水解物浓度为4 mg/mL时,其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基和羟基自由基清除率分别为65.9%、97.6%和32.1%。结论:L.sphaericus来源的重组胶原酶LsCol1具有良好的催化活性,在抗氧化活性肽制备方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 胶原蛋白 胶原酶 酶学特性 胶原蛋白水解物 抗氧化活性
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疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶LipA在毕赤酵母中的重组表达及产量优化
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作者 郑毅恒 侯颖 +3 位作者 赵仕达 成莉凤 李炳坤 李丁 《动物营养学报》 北大核心 2025年第2期1365-1375,共11页
本研究将来源于疏棉状嗜热丝孢菌的脂肪酶LipA在毕赤酵母中进行高效表达,并通过多拷贝构建、共表达分子伴侣、高密度发酵等策略对其产量进行优化。首先,在毕赤酵母中对疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶LipA进行异源表达,并对表达产物进行纯化和... 本研究将来源于疏棉状嗜热丝孢菌的脂肪酶LipA在毕赤酵母中进行高效表达,并通过多拷贝构建、共表达分子伴侣、高密度发酵等策略对其产量进行优化。首先,在毕赤酵母中对疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶LipA进行异源表达,并对表达产物进行纯化和酶学性质分析;接着,通过构建多拷贝酵母菌株提高目的基因的转录水平,通过共表达分子伴侣改善蛋白的折叠与运输,通过高密度发酵进一步挖掘酵母菌株的生产潜能。结果显示:LipA的最适pH为9,最适温度为50℃。LipA在温度和pH方面都具有良好的稳定性,非常适合作为饲料添加剂使用。含有2个拷贝菌株的2-α-LipA具有最高的LipA产量,酶活力可达2453.63 U/mL,与单拷贝菌株1-α-LipA的1753.69 U/mL相比提高了39.9%(P<0.05)。在此基础上,共表达了8种不同的分子伴侣,发现其中HAC1显著提高了LipA的产量(P<0.05),使酶活力进一步提高至3233.2 U/mL,增幅达47.6%。通过对优化后的菌株进行高密度发酵,其最高酶活力可达28932 U/mL。综上所述,本研究成功利用毕赤酵母对疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶LipA进行了异源表达,通过综合进行基因剂量优化、共表达分子伴侣和高密度发酵,LipA的最终产量相较于初始产量增加了16.49倍。 展开更多
关键词 疏棉状嗜热丝孢菌 脂肪酶 基因剂量 分子伴侣
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新农科背景下《酶工程》课程思政教学探索与实践
5
作者 周香艳 王翠玲 +1 位作者 陈思瑾 王宝强 《陇东学院学报》 2025年第2期127-130,共4页
在新农科背景下,《酶工程》课程进行课程思政教学模式的实践与探索,精心设计整合教学内容,有机地融入课程思政元素,取得了良好的教学效果。通过问卷调查发现,与没有融入课程思政的教学模式相比,学生对《酶工程》课程思政的满意度为92.3... 在新农科背景下,《酶工程》课程进行课程思政教学模式的实践与探索,精心设计整合教学内容,有机地融入课程思政元素,取得了良好的教学效果。通过问卷调查发现,与没有融入课程思政的教学模式相比,学生对《酶工程》课程思政的满意度为92.38%,且学生在网络教学平台的作业上传率、课件观看率、测试题正确率和互动区参与率均显著提高。《酶工程》课程思政的探索与实践,为进一步实施教学改革和优化教学体系提供了依据。 展开更多
关键词 酶工程 课程思政 教学模式 一流课程
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离子液体应用于纤维素基材料开发的研究进展
6
作者 严晓敏 白富栋 +5 位作者 吕兴梅 何伟 方正 朱宁 杨继明 郭凯 《生物加工过程》 2025年第2期123-136,共14页
纤维素是自然界中最丰富的可再生天然高分子材料,因其强氢键网络和分层结构难以溶解和加工,限制了其功能化应用。近年来,离子液体作为新型绿色溶剂,可通过破坏纤维素氢键促进其溶解,为纤维素基材料的开发提供了新平台。本文主要探讨离... 纤维素是自然界中最丰富的可再生天然高分子材料,因其强氢键网络和分层结构难以溶解和加工,限制了其功能化应用。近年来,离子液体作为新型绿色溶剂,可通过破坏纤维素氢键促进其溶解,为纤维素基材料的开发提供了新平台。本文主要探讨离子液体在纤维素提取、纤维素微球、纳米纤维素材料、纤维素基凝胶、纤维素基膜及纤维素纺织纤维等领域的应用研究成果。尽管当前离子液体在纤维素基材料开发中的应用已取得一定进展,但仍面临诸多问题,如成本高、回收困难、环境影响突出,纤维素的溶解效果及材料性能优化仍有待进一步提升。未来应重点发展低成本、环保的离子液体,改进纤维素基材料制备技术,以实现工业化应用。 展开更多
关键词 纤维素 离子液体 绿色溶剂 纤维素基材料
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理性设计提高青霉内切多聚半乳糖醛酸酶的催化活力
7
作者 毛心怡 徐岩 喻晓蔚 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期36-44,共9页
内切多聚半乳糖醛酸酶是果胶酶中研究最为广泛的酶之一,可以特异性水解多聚半乳糖醛酸链的α-1,4-糖苷键,生成不同聚合度的寡聚半乳糖醛酸,对提高果胶的附加值具有重要意义。目前关于内切多聚半乳糖醛酸酶的研究仍然较少,且其催化活力... 内切多聚半乳糖醛酸酶是果胶酶中研究最为广泛的酶之一,可以特异性水解多聚半乳糖醛酸链的α-1,4-糖苷键,生成不同聚合度的寡聚半乳糖醛酸,对提高果胶的附加值具有重要意义。目前关于内切多聚半乳糖醛酸酶的研究仍然较少,且其催化活力和热稳定性不佳是限制其工业化应用的主要因素。课题组前期研究获得了青霉Penicillium arizonens来源的内切多聚半乳糖醛酸酶基因pePGB,并在毕赤酵母中实现了异源表达。由于其催化活力仅处于同类酶的中等水平,该研究主要针对其催化活力进行了改造。首先对其底物结合口袋亚位点的氨基酸进行了丙氨酸突变,基于突变结果及序列比对,选择了相应的突变热点进行理性设计,筛选获得了3个酶活力提高的突变体V248L、V248R和G111R,有序叠加后获得最佳突变体G111R/V248R,比活力和催化效率(kcat/Km)分别为野生型的1.84倍和2.06倍。随后通过同源建模及分子对接分析,248位的缬氨酸突变为精氨酸后,与底物形成了两个氢键,增强了酶与底物相互作用;而G111R突变未直接对酶与底物的相互作用造成影响,但可能与248位的精氨酸存在协同作用,共同增加了底物口袋的正电性,从而提高了与负电荷底物的结合力,进而提高了酶的催化活力。该研究为该酶后续在果汁加工等行业的应用奠定了重要基础,也为理性设计提高酶催化活力提供了参考价值。 展开更多
关键词 内切多聚半乳糖醛酸酶 理性设计 定点突变 催化活力 分子对接
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海洋来源纤维素酶CelL7的异源表达、酶学表征及生物膜清除作用
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作者 翁晓敏 胡诗琦 +2 位作者 蔡佳琪 洪健渠 严芬 《食品科学》 北大核心 2025年第6期124-132,共9页
从海洋细菌Zobellia sp.B2中克隆新型纤维素酶CelL7基因,同时添加碳水化合物结合模块家族3(carbohydrate-binding module family 3,CBM3)基因构建融合基因CelL7-CBM3,并实现其编码的融合蛋白CelL7-CBM3在大肠杆菌BL21中实现异源表达,利... 从海洋细菌Zobellia sp.B2中克隆新型纤维素酶CelL7基因,同时添加碳水化合物结合模块家族3(carbohydrate-binding module family 3,CBM3)基因构建融合基因CelL7-CBM3,并实现其编码的融合蛋白CelL7-CBM3在大肠杆菌BL21中实现异源表达,利用亲和层析柱获得纯化蛋白。CelL7基因序列全长1 077 bp,编码358个氨基酸残基,理论蛋白分子质量为40.39 kDa。CelL7和CelL7-CBM3的比酶活力分别为2 249.81 U/mg和2 915.75 U/mg。CelL7与CelL7-CBM3的最适反应温度均为50℃,最适pH值分别为5.0和5.5,Mn^(2+)和Fe^(2+)能激活CelL7,Cu^(2+)抑制CelL7的活力,CelL7可降解羧甲基纤维素钠、纤维二糖和木聚糖。以羧甲基纤维素钠为底物时,CelL7-CBM3的米氏常数(K_(m))为11.70 mg/mL,较CelL7的K_(m)(13.23 mg/mL)有所降低,表明添加结合结构域后的融合酶对羧甲基纤维素钠的亲和力增强;最大反应速率(V_(max))为175.44 mg/(mL·min),催化常数(K_(cat))为2.78 s^(-1),K_(cat)/K_(m)为0.24 mL/(mg·s),与CelL7相比变化不大。生物膜清除实验表明,10.0~60.0μg/mL的CelL7和30.0~60.0μg/mL CelL7-CBM3能够有效分散生物膜,减少生物膜量。 展开更多
关键词 纤维素酶 异源表达 结构域融合 生物膜清除
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基于壳聚糖墨水3D打印固定化腺苷酸激酶及其ATP再生应用
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作者 张哲扬 王健杰 刘长军 《生命科学研究》 2025年第1期21-31,共11页
腺苷酸激酶(adenylate kinase, ADK)可逆催化2分子腺苷二磷酸(adenosine diphosphate, ADP)转化为腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)和腺苷一磷酸(adenosine monophosphate, AMP),实现ATP再生。由于游离酶的反应温度和pH适应范... 腺苷酸激酶(adenylate kinase, ADK)可逆催化2分子腺苷二磷酸(adenosine diphosphate, ADP)转化为腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)和腺苷一磷酸(adenosine monophosphate, AMP),实现ATP再生。由于游离酶的反应温度和pH适应范围窄、稳定性差且无法重复使用,导致游离酶的使用成本较高,这阻碍了其在工业规模生产中的应用。为了实现ADK的固定化,本研究首先构建了ADK的表达质粒pET-ADK,并经大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达获得重组ADK;然后优化了壳聚糖的质量浓度以及固定化过程中酶液的pH、酶的质量浓度和固定化时间,并检测了3D打印固定化ADK的理化性质及ATP再生能力。结果表明:基于壳聚糖墨水3D打印固定化酶的最优条件是——壳聚糖的质量浓度为3%,酶液的pH为7.5,酶的质量浓度为0.10mg/m L,固定化时间为3 h;利用3D打印固定化的ADK,葡萄糖激酶催化葡萄糖生成D-葡萄糖-6-磷酸的产率提高了52.00%,而且重复使用8次后, 3D打印固定化的ADK仍能保留初次活性的74.83%。上述结果为可用于ATP再生的ADK固定化研究提供了重要参考。 展开更多
关键词 酶固定化 3D生物打印 生物墨水 壳聚糖 腺苷酸激酶(ADK) ATP再生
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不同酶策略对餐厨垃圾脱水性能和降解效果的影响
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作者 冯放晴 冯幼平 张香玲 《生物加工过程》 2025年第2期153-159,共7页
为了评估不同酶策略对餐厨垃圾处理过程中产物脱水性能和降解效果的影响,选用淀粉酶、果胶酶、组合纤维素酶、酸性蛋白酶和脂肪酶来构建不同的酶策略。首先以化学需氧量(COD)为指标考察单一酶对物料水解的效果,确定酶的添加比例和反应时... 为了评估不同酶策略对餐厨垃圾处理过程中产物脱水性能和降解效果的影响,选用淀粉酶、果胶酶、组合纤维素酶、酸性蛋白酶和脂肪酶来构建不同的酶策略。首先以化学需氧量(COD)为指标考察单一酶对物料水解的效果,确定酶的添加比例和反应时间;然后以单因素实验观察酶对物料脱水性能和降解效果的影响;最后以全因素实验构建不同酶的组合,确定具有显著性影响的酶并观察酶组合的相互作用。结果表明:在50℃、pH为5±0.5时进行酶解反应,果胶酶和淀粉酶可以显著改善物料的脱水性能,降低物料的黏度,脱水率分别提升207%和84%。所有酶对物料降解都有促进作用,单独使用淀粉酶和果胶酶时,固体物料降解率分别提升202%和163%;酶组合析因分析结果表明,淀粉酶和果胶酶的组合使用对物料降解和脱水性能改善产生明显拮抗作用,揭示了酶之间复杂的相互作用。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 酶 脱水性能 降解效果 析因分析
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酿酒酵母孢子固定化聚对苯二甲酸乙二醇酯水解酶的酶学性质研究
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作者 白佳文 王亚森 +4 位作者 杜祥坤 佀辰钰 兰周格 中西秀树 李子杰 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期78-84,共7页
基于酿酒酵母孢子表面展示系统,实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)水解酶FAST-PETase的孢子固定化。使用整合型质粒pRS306-TEF1pr-ss-FAST-PETase,将编码FAST-PETase的基因插入到酿酒酵母dit1Δ缺陷型菌株的基... 基于酿酒酵母孢子表面展示系统,实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)水解酶FAST-PETase的孢子固定化。使用整合型质粒pRS306-TEF1pr-ss-FAST-PETase,将编码FAST-PETase的基因插入到酿酒酵母dit1Δ缺陷型菌株的基因组中,使蛋白更加稳定的表达。以双-2-(羟乙基)对苯二甲酸酯[bis(2-hydroxyethyl)terephthalate,BHET]为底物,对孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件、热稳定性、pH耐受性、洗涤剂/有机试剂耐受性和重复使用能力进行研究。孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件为50℃,pH 8.0。在30~80℃孵育12 h后,能保留82%以上的活性。同样地,在pH 5.0~9.0孵育12 h后,也能保持78%以上的活性。与游离酶相比,孢子固定化FAST-PETase对有机试剂也有一定的抗性,在重复使用7次后仍然保留初始活性的35%。该研究利用酿酒酵母孢子表面展示系统成功实现孢子固定化FAST-PETase,并将其应用于BHET的水解中,为PET塑料的长期降解提供了新的平台。 展开更多
关键词 酿酒酵母 孢子表面展示 FAST-PETase BHET降解 酶学性质
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高油酸葵花籽油酶促酯交换制备中长链甘油三酯的工艺研究
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作者 吴凡 杨博 郭嘉 《中国油脂》 北大核心 2025年第2期76-79,107,共5页
旨在为开发健康油脂提供参考,利用脂肪酶Lipozyme RM IM催化高油酸葵花籽油与椰子油合成中长链甘油三酯(MLCT)。采用单因素试验和响应面试验对MLCT的合成条件进行优化,并对原料油与最佳工艺条件下制得的产品脂肪酸组成进行对比。结果表... 旨在为开发健康油脂提供参考,利用脂肪酶Lipozyme RM IM催化高油酸葵花籽油与椰子油合成中长链甘油三酯(MLCT)。采用单因素试验和响应面试验对MLCT的合成条件进行优化,并对原料油与最佳工艺条件下制得的产品脂肪酸组成进行对比。结果表明:最佳的MLCT合成工艺条件为反应温度61℃、反应时间6.2 h、酶用量9.3%、底物配比6∶4(椰子油与高油酸葵花籽油物质的量比),在此条件下产品中MLCT含量为75.98%;产品中主要脂肪酸为油酸(42.711%)和月桂酸(26.226%)。综上,制备的产品中富含MLCT,有较大的市场应用潜力。 展开更多
关键词 中长链甘油三酯 高油酸葵花籽油 椰子油 酯交换 响应面法
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三种芸香糖苷酶的底物特异性和酶学特征
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作者 肖枫伟 孙江 +2 位作者 叶家影 李利君 倪辉 《食品工业科技》 北大核心 2025年第2期25-34,共10页
芸香糖苷类黄酮化合物的水解产物槲皮素、柚皮素、橙皮素具有丰富的生物活性和应用前景。为了探讨不同芸香糖苷酶水解制备槲皮素、柚皮素和橙皮素的特性,选择了Aspergillus niger CBS 513.88的芸香糖苷酶AnRut,Acremonium sp. DSM 2469... 芸香糖苷类黄酮化合物的水解产物槲皮素、柚皮素、橙皮素具有丰富的生物活性和应用前景。为了探讨不同芸香糖苷酶水解制备槲皮素、柚皮素和橙皮素的特性,选择了Aspergillus niger CBS 513.88的芸香糖苷酶AnRut,Acremonium sp. DSM 24697的αRβD Ⅰ和αRβD Ⅱ进行底物特异性和酶学性质的比较研究。结果表明,三种芸香糖苷酶均只能水解α-1,6连接的芸香糖苷类黄酮化合物,对α-1,2连接的新橙皮糖苷类黄酮化合物无作用。AnRut偏好水解3-O连接的芦丁,αRβD Ⅰ偏好水解7-O连接的芸香柚皮苷和橙皮苷,αRβD Ⅱ对两种类型底物都具有良好的水解活性。分子对接结果表明三种酶与芦丁、芸香柚皮苷和橙皮苷的结合模式不同,三种酶与底物的苷元结构的相互作用差异影响了底物特异性。AnRut最适温度50℃,最适pH4.0,10 mmol/L的β-ME和DTT对AnRut酶活有明显促进作用,相对酶活是未处理酶的223%和242%。αRβD Ⅰ最适温度70℃,最适pH4.0,在酸性条件下对芸香柚皮苷和橙皮苷具有良好的水解活性。αRβD Ⅱ最适温度40℃,最适pH6.0,较适用于中性条件下对三种底物的水解。本研究为应用不同芸香糖苷酶制备槲皮素、柚皮素、橙皮素以及芸香糖苷酶构效关系的后续研究提供了实验和理论依据。 展开更多
关键词 芸香糖苷酶 芸香糖苷类黄酮 底物特异性 酶学特征 分子对接
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降解氨基甲酸乙酯的酯酶挖掘及酶学性质表征
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作者 刘庆涛 朱司宝 +5 位作者 王天文 李闯 钱森和 张温清 程凡 田淑芳 《食品科学》 EI CAS 北大核心 2025年第2期99-107,共9页
本研究在NCBI数据库中挖掘出4个在pH 4.5及7.0条件下均具有氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)降解能力的酯酶(ES1、ES5、ES8和ES9),实现它们在大肠杆菌中的可溶性表达,并对其进行纯化及酶学性质表征。结果表明,ES1、ES5、ES8和ES9最适... 本研究在NCBI数据库中挖掘出4个在pH 4.5及7.0条件下均具有氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)降解能力的酯酶(ES1、ES5、ES8和ES9),实现它们在大肠杆菌中的可溶性表达,并对其进行纯化及酶学性质表征。结果表明,ES1、ES5、ES8和ES9最适温度分别为70、70、55℃及55℃,ES1、ES5、ES9最适pH值呈碱性,ES8呈中性;4种酶在温度高于45℃或pH值低于5.0条件下稳定性显著降低;4种酶的活性受到Fe^(3+)、Co^(2+)、Cu^(2+)的强烈抑制;4种酶在体积分数10%乙醇存在条件下,可分别保持50.48%、48.44%、42.60%及33.59%的酶活力。4种酶在质量分数为5%NaCl条件下,可分别保持24.09%、20.41%、16.11%及10.73%的酶活力。4种酶在pH 4.5条件下对EC的米氏常数(Km)值分别为210.7、213.8、256.2 mmol/L及127.2 mmol/L,催化常数(kcat)/米氏常数(Km)值分别为214.31、203.20、161.46 L/(mol·s)及257.43 L/(mol·s)。结构分析推测,ES9底物通道入口较窄,可能影响EC的进入,从而影响ES9对EC的最大反应速率;而ES9具有相对较高的EC亲和力,可能归因于ES9与EC之间较强的氢键作用力。本研究获得了具有良好乙醇耐受性及EC水解性能的酯酶,丰富了EC水解酶酶库,为未来控制低酒精度的传统发酵食品中EC含量提供了新方法。 展开更多
关键词 氨基甲酸乙酯 氨基甲酸乙酯水解酶 酯酶 传统发酵食品 食品安全
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酶催化固碳过程及其强化技术研究进展 被引量：2
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作者 王玉杰 张艳梅 +1 位作者 栾金义 赵之平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期232-245,共14页
全球范围迅猛发展的工业生产导致温室气体CO_(2)的排放,引发人们对全球气候变化的普遍关切。在发展清洁能源、工业流程再造等减少碳排放的同时,开发高效、经济的CO_(2)捕集、利用与储存(CCUS)技术显得尤为迫切。本文基于CO_(2)资源化利... 全球范围迅猛发展的工业生产导致温室气体CO_(2)的排放,引发人们对全球气候变化的普遍关切。在发展清洁能源、工业流程再造等减少碳排放的同时,开发高效、经济的CO_(2)捕集、利用与储存(CCUS)技术显得尤为迫切。本文基于CO_(2)资源化利用的目的,对生物体外酶催化固碳过程及其强化技术的研究进展进行综述。首先,介绍了CO_(2)转化过程中涉及的关键催化酶及其优化,阐述了CO_(2)资源化利用的具体策略,涵盖了将CO_(2)催化转化为甲酸、甲醇、甲烷、淀粉以及L-乳酸、丙酮酸等特定产物分子。进而,重点阐述了辅因子的原位再生、酶的固定化、反应系统的优化设计、反应条件优化(pH、温度、底物浓度)以及产物原位分离等技术对CO_(2)生物酶催化反应过程的强化,实现CO_(2)的高效固定与资源化利用。旨在通过多方面交叉论述,为生物酶催化过程及路线设计包括固定化酶催化剂的制备、反应器选择设计与开发、酶催化过程调控、高值化产品定向合成等提供有益的启发和思考。最后,总结了酶催化固碳过程存在的问题和挑战,并对其未来值得研究的方向进行了展望。 展开更多
关键词 酶催化固碳 CO_(2)资源化 生物催化 酶 强化技术
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蛋白质分子表面氨基酸突变提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性 被引量：1
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作者 曾静 郭建军 +1 位作者 王通 袁林 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期77-86,共10页
为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活... 为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活性和热稳定性显著提高的突变体K216R以及热稳定性提高的突变体K189R。通过有益突变位点叠加策略,进一步构建并表征组合突变体K189R/K216R的酶活力及热稳定性。结果表明:与Yi APPA相比,K189R/K216R于80℃半衰期由14.81 min延长至23.35 min,半失活温度由55.12℃提升至62.44℃,热解折叠温度由48.36℃提升至53.18℃。并且K189R/K216R于37℃、pH 4.5的酶活力由3959.98 U/mg提高至4469.13 U/mg。分子结构建模和分子动力学模拟的结果显示:K189R/K216R中引入了新的氢键,能够提高酶部分结构单元的稳定性,使其热稳定性得到提高;同时K189R/K216R的催化口袋体积增大是其活性提高的主要原因。本研究通过蛋白质分子表面氨基酸突变策略可有效提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性,为植酸酶及其他类型酶的分子改造提供参考依据。 展开更多
关键词 植酸酶 表面氨基酸 活性 热稳定性 分子动力学模拟
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基于沸石咪唑骨架材料的产D-阿洛酮糖3-差向异构酶重组枯草芽孢杆菌固定化研究
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作者 张晗 尹子璐 +4 位作者 王雅珣 李飞胜 郭庆彬 丁文涛 王昌禄 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第8期284-292,共9页
为提高产D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose 3-epimerase,DAE)工程菌在全细胞催化生产D-阿洛酮糖中的稳定性和重复利用性,降低D-阿洛酮糖生产成本,以沸石咪唑骨架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)为材料对产DAE重组枯草芽... 为提高产D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-allulose 3-epimerase,DAE)工程菌在全细胞催化生产D-阿洛酮糖中的稳定性和重复利用性,降低D-阿洛酮糖生产成本,以沸石咪唑骨架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)为材料对产DAE重组枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)进行固定化研究。通过乙酸锌、2-甲基咪唑与菌体共沉淀制备固定化细胞,利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和X射线衍射等手段进行表征,证明成功制备了ZIF-8包覆的固定化重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis-DAE@ZIF-8。利用正交试验优化制备条件,当Zn^(2+)与2-甲基咪唑摩尔浓度比为1∶4,菌体添加量15 g/L,低温静置1 h时,复合材料比酶活最高,达344.81 U/g,活性回收率为77.75%。B.subtilis-DAE@ZIF-8在60℃、pH值7.5下表现最佳,60℃下半衰期为10.75 h,为游离细胞的1.46倍。B.subtilis-DAE@ZIF-8具有较好的重复使用性,重复催化10批次后,酶活力残留45.67%,转化率达20.08%,研究结果为D-阿洛酮糖的高效生物转化提供了参考。 展开更多
关键词 D-阿洛酮糖3-差向异构酶 枯草芽孢杆菌 细胞固定化 沸石咪唑骨架 D-阿洛酮糖
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人工合成带电短肽T^(+)_(1)、T^(-)_(2)对α-淀粉酶调控机制初探
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作者 杨琪 纪佳仪 +4 位作者 蒋昕悦 陈书书 杨晓钰 刘春莹 窦少华 《粮油食品科技》 北大核心 2025年第2期163-170,共8页
为探究酶与底物作用体系中带电短肽是否对酶活性及其结构产生影响,探讨人工合成带电短肽对α-淀粉酶的调控机制,添加人工合成带电短肽T^(+)_(1)和T^(-)_(2)到α-淀粉酶催化体系中,并测定酶活性、Zeta电位等指标。结果表明,短肽T1+的加... 为探究酶与底物作用体系中带电短肽是否对酶活性及其结构产生影响,探讨人工合成带电短肽对α-淀粉酶的调控机制,添加人工合成带电短肽T^(+)_(1)和T^(-)_(2)到α-淀粉酶催化体系中,并测定酶活性、Zeta电位等指标。结果表明,短肽T1+的加入使α-淀粉酶活性降低1.29%,短肽T^(-)_(2)的加入使α-淀粉酶活性升高0.4%,同时,二者使酶结构发生了不同改变,分子对接结果表明带电短肽使α-淀粉酶与底物相互作用的构象发生了变化。推测人工带电短肽对酶的调控机制是通过改变酶表面及活性中心的结构,从而改变酶的催化活性。 展开更多
关键词 带电短肽 Α-淀粉酶 酶活性 调控机制
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Taq DNA聚合酶的分子改造及其在探针法qPCR直扩体系中的应用
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作者 胡松青 袁家惠 +1 位作者 刘光毅 侯轶 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期8-16,共9页
Taq DNA聚合酶作为实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)技术的核心组分,其性能优劣直接影响qPCR技术的进一步发展。然而,野生型Taq DNA聚合酶的耐抑制剂性能差、延伸性能不足。为获得具有高性能的Taq DNA聚合酶,采用基因工程技术将双链DN... Taq DNA聚合酶作为实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)技术的核心组分,其性能优劣直接影响qPCR技术的进一步发展。然而,野生型Taq DNA聚合酶的耐抑制剂性能差、延伸性能不足。为获得具有高性能的Taq DNA聚合酶,采用基因工程技术将双链DNA结合蛋白Sso7d或Sto7d融合在野生型Taq DNA聚合酶的N端或C端,构建了4个均可溶表达的改造体,再经过耐受性测试筛选较优的改造体,结果显示:改造体Taq-Sto的耐受性最高,其热稳定性不受影响,且在1 s/kbp的延伸条件下能成功扩增靶标,表明Taq-Sto具有增强的延伸性能,在TaqMan探针法qPCR体系中对腐殖酸、单宁酸、全血等抑制剂同样表现出良好的耐受性。EMSA实验发现:Taq-Sto对DNA模板的结合亲和力有所提高,有利于增强Taq-Sto对模板的竞争力;将Taq-Sto应用于非洲猪瘟病毒(ASFV)的TaqMan探针法qPCR检测,与商品化试剂相比,Taq-Sto具有更低的ASFV检出限,且在体积分数为2%~6%的猪粪便样本或猪肉样本中的检测灵敏度分别为100.0%和85.4%,说明Taq-Sto在直扩qPCR检测领域更具有优势。 展开更多
关键词 Taq DNA聚合酶 双链DNA结合蛋白 耐受性 聚合酶链式反应
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基于响应曲面法优化云产雪茄烟叶发酵工艺
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作者 周潇 徐峥嵘 +6 位作者 陆欣 杨刚 董军忠 王玥 王冰冰 李田 刘妍 《中国农学通报》 2025年第1期141-147,共7页
为研究生物酶辅助云产雪茄烟叶发酵过程中工艺参数变化对其感官质量及中性致香成分的影响,以‘云雪36号’雪茄烟叶为研究对象,根据Box-Behnken Design设计原理,以不同的酶制剂组合、发酵时间、发酵温度为影响因素,感官质量为响应值,采... 为研究生物酶辅助云产雪茄烟叶发酵过程中工艺参数变化对其感官质量及中性致香成分的影响,以‘云雪36号’雪茄烟叶为研究对象,根据Box-Behnken Design设计原理,以不同的酶制剂组合、发酵时间、发酵温度为影响因素,感官质量为响应值,采用响应曲面法优化发酵工艺条件,并建立相应的预测数学模型。利用同时蒸馏萃取法(SDE)提取挥发性成分、气相色谱-质谱联用方法(GC-MS)分析成分组成。结果表明,回归方程模型与试验拟合良好,发酵时间对烟叶感官品质影响较大,模型优化结合实践操作,当酶制剂配比为纤维素酶0.7 mg/g+中性蛋白酶0.3 mg/g、发酵时间15 d、发酵温度35℃时,烟叶感官得分84.333,同最佳感官品质试验处理样较为接近。17个处理样共检测出37种中性致香成分,除新植二烯和其他类别外,所有处理样的中性致香成分含量为类胡萝卜素降解产物>苯丙氨酸转化产物>西柏烷类降解产物>非酶棕色化反应产物;烟叶感官品质最佳的试验处理为酶制剂配比纤维素酶0.7 mg/g+中性蛋白酶0.3 mg/g、发酵时间15 d、发酵温度40℃,主要体现在烟气质感改善、香韵丰富性提升,同时杂气、刺激和余味均有改善,突厥烯酮和叶绿素降解产物新植二烯含量最高。本研究利用生物酶制剂辅助开展云产雪茄烟叶发酵工艺探索,发现特定酶制剂组合物最佳的发酵条件,可为雪茄生产实践提供理论基础。 展开更多
关键词 生物酶 辅助发酵 响应曲面法 雪茄烟叶 云产雪茄 发酵工艺 感官质量 中性致香成分
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