马克斯克鲁维酵母胞外菊粉酶的分离及酶活性研究
作者单位：江苏大学食品与生物工程学院生物技术系
会议名称：《华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会》
会议日期：2008年
学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学]
摘 要：菊粉(Inulin),又名菊糖,是一种生物多糖,由果糖以β-2,1-糖苷键连接,聚合度为2～60,由于含有大量果糖,菊糖可被用来制备果糖或高果糖浆和燃料酒精,还可被内切型菊粉酶水解为低聚果糖,低聚果糖具有良好的生理功能,菊粉本身也具有良好的生理功能,是一种重要的益生素。菊粉广泛存在多种植物中,其中菊芋、菊苣、大丽花含量丰富,占其鲜重15%左右。菊粉酶主要由微生物产生,霉菌如黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium sp.),酵母菌如马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)、脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis),细菌如丙酮丁酸梭菌(Clostridium acetobutylicum)和假单孢菌(Pseudononas sp)。菊粉酶根据对底物作用方式可以分为内切型菊粉酶(endoinulinase)和外切型菊粉酶(exoinulinase)。内切型菊粉酶可以在菊粉分子内部随机切断β-2,1-糖苷键,产物为低聚果糖,内切型菊粉酶主要从真菌中获得。外切型菊粉酶能从菊粉分子非还原型末端逐个切下单个果糖,终产物主要为果糖和少量萄萄糖,多数微生物的菊粉酶属于此类,外切型菊粉酶常被用来生产高果糖浆和燃料酒精。本实验室保存一株产胞外菊粉酶的Kluyveromyces marxianus菌株,本文采用超滤、DEAE-Cellulose阴离子交换色谱、SephadexG-100凝胶色谱等蛋白分离方法分离纯化马克斯克鲁维酵母发酵粗酶液的菊粉酶,获得两种菊粉酶酶蛋白,经鉴定,均为外切型菊粉酶,ExoⅠ和Ⅱ都具有转化酶和菊粉酶活性,ExoⅠ酶活性远远高于ExoⅡ。ExoⅠ能快速酶解菊粉生成果糖,ExoⅡ酶解菊粉的能力很弱,只有少量的果糖和葡萄糖生成,ExoⅠ是主要的菊粉外切酶,ExoⅠ快速分解菊粉生成果糖为利用菊粉发酵生产燃料酒精和制备高果糖浆提供了理论和实验基础。