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筛选自泡菜的发酵乳杆菌细菌素纯化及抑菌特性分析

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食品工业科技 2021年第3期42卷 201-207,283页

作者：高兆建张艳秋宋玉林赵宜峰徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000

从中国传统发酵蔬菜中筛选鉴定对食源性致病菌有广谱抗性的细菌素(命名为BLF52)产生菌株并对细菌素分离纯化和抑菌特性分析。分子筛凝胶过滤层析和半制备高效液相色谱(RP-HPLC)纯化细菌素并用Tricine-SDS-PAGE法测定其分子量。筛选得到... 详细信息

从中国传统发酵蔬菜中筛选鉴定对食源性致病菌有广谱抗性的细菌素(命名为BLF52)产生菌株并对细菌素分离纯化和抑菌特性分析。分子筛凝胶过滤层析和半制备高效液相色谱(RP-HPLC)纯化细菌素并用Tricine-SDS-PAGE法测定其分子量。筛选得到产细菌素的发酵乳杆菌(Lactobacilus fermentum)CH-16。MRS培养基中34℃发酵至稳定期前期即24~30 h对***抑制活性最大(875 AU/mL)。BLF52纯化至单一组分,分子量5.6 kDa,40~80℃(30 min)、pH2.0~7.0(2 h)有良好稳定性。胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶K处理后,抑菌活性完全丧失,α-淀粉酶对其无影响,表明BLF52有典型的细菌素特性。BLF52对食源性腐败菌和致病菌如单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌和副溶血性弧菌均有抑制活性,通过杀菌模式抑制培养中的***生长。细菌素BLF52有潜力开发为适合酸性或中性食品使用的食品防腐剂。

关键词：细菌素发酵乳杆菌分离纯化抑菌特性

新型耐热耐酸普鲁兰酶的分离纯化与酶学特性分析

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食品工业科技 2019年第4期40卷 75-81页

作者：高兆建陈雪莲王先凤许祥李宝林焦魏芦宁尚业成徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 江苏智荟生物科技有限公司江苏徐州221018 邳州市金大地肥料有限公司江苏徐州221018

从泡盛曲霉(Aspergillus awamori) XF发酵液中分离纯化普鲁兰酶(PulXF)并研究其酶学性质。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤层析和疏水层析,纯化得到一种电泳纯的PulXF。纯化倍数8.16倍,比活力为309.28 U/mg。SDS-PAGE检测得... 详细信息

从泡盛曲霉(Aspergillus awamori) XF发酵液中分离纯化普鲁兰酶(PulXF)并研究其酶学性质。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤层析和疏水层析,纯化得到一种电泳纯的PulXF。纯化倍数8.16倍,比活力为309.28 U/mg。SDS-PAGE检测得单条带,表明PulXF为单亚基蛋白,分子量63.7 kDa。在50-80℃,pH4.5~8.0范围内,酶能保持高活性,最适反应温度60℃,最适pH5.0。在较广的pH范围内(pH3.0~8.0),28℃下,经过24 h酶活能保持80%以上活性。K_m值和V_(max)分别为0.92 mg/mL和11.90μmol/min。酶活测定及TLC分析显示PulXF对普鲁兰多糖有强水解活性,终产物麦芽三糖;对支链淀粉和可溶性淀粉有较弱活性,对直链淀粉、α-环糊精、β-环糊精和糖原无活性。表明从泡盛曲霉XF分离的PulXF属于Ⅰ型普鲁兰酶。Ca^(2+)、Zn^(2+)和Mg^(2+)能够促进酶的活性,其中Ca^(2+)激活作用最强。而PulXF在5%浓度的SDS、CTAB、Tween 80和30%的乙醇中保持高稳定性。基于PulXF在苛刻环境下的高稳定性及高活性,很有希望在淀粉加工、食品饮料等领域以及需要在高温、高酸环境下使用的生物技术工业中使用。

关键词：普鲁兰酶泡盛曲霉XF 分离纯化酶学性质

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干酪乳杆菌细菌素的分离纯化及抑菌特性分析

食品与发酵工业 2020年第18期46卷 91-97页

作者：高兆建曹珊珊宋玉林丁飞鸿赵宜峰焦魏徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000 邳州市金大地肥料有限公司江苏徐州221300

该文从干酪乳杆菌Xbc-36发酵液中分离纯化细菌素(命名为BaC21)并分析抑菌特性,为开发为新型食品防腐剂奠定理论基础。硫酸铵盐析、Sephadex G-15柱层析和半制备高效液相色谱法纯化BaC21。三羟甲基氨基甘氨酸-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺... 详细信息

该文从干酪乳杆菌Xbc-36发酵液中分离纯化细菌素(命名为BaC21)并分析抑菌特性,为开发为新型食品防腐剂奠定理论基础。硫酸铵盐析、Sephadex G-15柱层析和半制备高效液相色谱法纯化BaC21。三羟甲基氨基甘氨酸-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,Tricine-SDS-PAGE)法测定细菌素分子质量。菌株Xbc-36在MRS培养基中发酵稳定期前期(18 h)细菌素达到最大产量1695 AU/mL。BaC21分子质量4.4 kDa,与其他细菌素分子质量不同,推测为一种新型细菌素。BaC21在37~100℃加热30 min抑菌活性几乎无变化,120℃加热15 min抑菌活性下降,但没有完全丧失,表明具有较高热稳定性;BaC21在pH 2~8保持稳定;有机溶剂和表面活性剂对BaC21抗菌活性无影响,但SDS能提高其抗菌活性;经多种蛋白酶处理后,其抑菌活性完全失活,而脂肪酶和α-淀粉酶则无明显作用,表明BaC21具有蛋白质性质。BaC21具有广谱抑菌活性,尤其对革兰氏阴性食源性致病菌具有强抑制作用。BaC21能使金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,***)和大肠杆菌(Escherichia coli,***)细胞裂解而发挥抑菌作用。BaC21优良的抑菌特性表明其有开发为食品生物防腐剂的潜力。

关键词：干酪乳杆菌细菌素分离纯化抑菌特性

用于高果糖浆制备的宛氏拟青霉嗜热嗜酸菊粉酶酶学特性分析

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食品科学 2019年第8期40卷 94-101页

作者：高兆建王先凤芦宁李宝林张抗震许祥陈雪莲徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 江苏智荟生物科技有限公司江苏徐州221018 江苏太合食品有限公司江苏徐州221018

为实现酶法水解菊糖制备高果糖浆,从宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)XS27发酵液中分离纯化菊粉酶,并对其酶学特性进行研究。发酵液经过硫酸铵盐析、透析、DEAE-Sepharose Fast Flow层析、Sephacry S-100分子筛过滤层析,得到电泳纯的... 详细信息

为实现酶法水解菊糖制备高果糖浆,从宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)XS27发酵液中分离纯化菊粉酶,并对其酶学特性进行研究。发酵液经过硫酸铵盐析、透析、DEAE-Sepharose Fast Flow层析、Sephacry S-100分子筛过滤层析,得到电泳纯的菊粉酶,比活力327.4 U/mg,纯化倍数37.85。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳测得菊粉酶为单一亚基的酶蛋白,分子质量62.0 kDa。菊粉酶能在较宽的pH值范围(3.5～6.5)内保持高活性,最适作用pH 4.0。在温度40～65℃之间,酶活力较高,最适作用温度为60℃。薄层色谱分析显示菊粉酶水解菊糖最终产物为果糖。以菊糖为底物,酶的K_m和V_(max)分别为5.93μmol/L和75.18μmol/(L·min)。Mg2+、Mn2+、Ca2+对酶有显著激活作用,Ba2+、Ni2+和Hg2+对酶有一定抑制作用。β-巯基乙醇、二硫苏糖醇和乙二胺四乙酸对酶有抑制作用,表面活性剂(十二烷基硫酸钠、Tween 80和Trition X100)以及乙醇对酶活力没有影响。从宛氏拟青霉XS27发酵液中分离纯化的菊粉酶在强酸高热的环境下具有强活性和稳定性,对表面活性剂乙醇有高耐受性,适合于果葡糖浆的工业化生产。

关键词：菊粉酶高果糖浆分离纯化酶学特性

深绿木霉嗜酸性阿魏酸酯酶酶学性质及生物质转化分析

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食品科学 2019年第10期40卷 121-128页

作者：高兆建许祥王先凤芦宁王旭东张铁柱张抗震焦巍徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 江苏天中牧业股份有限公司江苏徐州221018 江苏太合食品有限公司江苏徐州221018 邳州市金大地肥料有限公司江苏徐州221100

为实现生物质的高效降解,制备具有重要生理功能的阿魏酸,本实验从深绿木霉XS6发酵液中分离纯化深绿木霉阿魏酸酯酶(Trichoderma atroatroviride feruloyl esterase,TaFAE),并研究酶学特性。发酵液经(NH_4)_2SO_4沉淀、DEAE-Cellulose D... 详细信息

为实现生物质的高效降解,制备具有重要生理功能的阿魏酸,本实验从深绿木霉XS6发酵液中分离纯化深绿木霉阿魏酸酯酶(Trichoderma atroatroviride feruloyl esterase,TaFAE),并研究酶学特性。发酵液经(NH_4)_2SO_4沉淀、DEAE-Cellulose DE52阴离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析后,得到电泳纯的TaFAE,比活力134.3 U/mg,回收率28.9%,纯化倍数31.52。经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳测得酶分子质量约为66.4 kDa。TaFAE对阿魏酸甲酯亲和力最高,以其为底物,酶K_m值和V_(max)值分别为0.53 mmol/L和16.74 μmol/(min·mg)。以芥子酸甲酯为底物,酶促反应速率最大,达到32.21 μmol/(min·mg),是阿魏酸甲酯的2倍,对咖啡酸甲酯无活性,说明该酶具有严格的底物特异性。TaFAE最适pH值和温度分别为pH 4.0和40℃。在pH 2.0～9.0的范围内,30～40℃温度下都表现出良好的稳定性。金属离子Ca^(2+)和Mg^(2+)对TaFAE活性有显著激活作用,重金属离子Hg^(2+)和Pb^(2+)几乎完全抑制酶活性;β-巯基乙醇、二硫苏糖醇、十二烷基硫酸钠、Trition X-100增强酶活性,苯甲基磺酰氟有较强的抑制作用。木聚糖酶降解生物质的体系中加入TaFAE可显著增加阿魏酸和还原糖产量,表明TaFAE和木聚糖酶有良好协同作用。综上所述,TaFAE优良的耐酸性及其他酶学性质说明其在食品和饲料行业有较好的应用潜力。

关键词：阿魏酸酯酶深绿木霉(Trichoderma atroatroviride)XS6 分离纯化酶学性质生物质转化

源自泡菜的植物乳杆菌产新型广谱抑菌细菌素的特性分析

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食品科学 2021年第10期42卷 171-177页

作者：高兆建黄亮浩丁飞鸿赵宜峰陈腾徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000

筛选对食源性致病菌和腐败菌有特异性抑制作用的产细菌素乳酸菌菌株,并研究细菌素的特性,为其在食品防腐中的应用提供参考。从分离自泡菜的112株乳酸菌中反复筛选得到1株产细菌素(BacH32)菌株(Hlh32),经鉴定菌株Hlh32为植物乳杆菌(Lacto... 详细信息

筛选对食源性致病菌和腐败菌有特异性抑制作用的产细菌素乳酸菌菌株,并研究细菌素的特性,为其在食品防腐中的应用提供参考。从分离自泡菜的112株乳酸菌中反复筛选得到1株产细菌素(BacH32)菌株(Hlh32),经鉴定菌株Hlh32为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),其在35℃MRS培养基中发酵至稳定期即18~24 h达到最大BacH32产量(对金黄色葡萄球菌的抑菌活性达到1 850 AU/mL)。通过硫酸铵盐析、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-15凝胶过滤层析、制备型高效液相色谱等方法进行纯化。Trinice十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳结果显示BacH32分子质量为6.7 kDa,与文献报道的植物乳杆菌细菌素分子质量有显著差异。细菌素BacH32对蛋白酶敏感,而脂肪酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶对其无影响,表明BacH32为蛋白质。BacH32在pH 2~9的环境下孵育4 h,在37、60、80、100℃保持30 min或121℃保持15 min仍能保持较好抑菌活性。细菌素BacH32对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有广谱抑菌活性,对真菌也有一定的抑菌活性。向培养至对数初期的金黄色葡萄球菌中添加BacH32,菌体生长完全受到抑制。以上特性表明植物乳杆菌Hlh32合成的细菌素BacH32有潜力作为天然食品防腐剂在食品中使用。

关键词：植物乳杆菌细菌素纯化抑菌作用

解淀粉芽孢杆菌I型耐热普鲁兰酶的纯化及酶特性分析

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食品科学 2021年第12期42卷 130-137页

作者：高兆建胡鑫强宋玉林丁飞鸿赵宜峰陈腾徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000

对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶(命名为PulBa)分离纯化,研究其酶学特性,为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁... 详细信息

对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶(命名为PulBa)分离纯化,研究其酶学特性,为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁兰酶。酶的纯化倍数20.8,回收率53.2%,比活力176.5 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得PulBa达到电泳纯,分子质量51.2 kDa。PulBa在45~70℃和pH 3~6范围内具有较高酶活力,最适反应温度55℃、pH 4.5。PulBa有良好的pH值稳定性和热稳定性,40~70℃孵育120 min保留最初活性的80%以上;pH 3~7范围内具有很高的稳定性,孵育6 h后仍保留60 U/mL以上活性。PulBa对各种金属离子和化学试剂表现出不同的敏感性,Mg^(2+)和Ca^(2+)能够显著增强酶活力。PulBa最适作用底物为普鲁兰糖,对马铃薯支链淀粉、玉米支链淀粉、可溶性淀粉和糖原也有一定水解活性,但对α-环糊精和β-环糊精和直链淀粉无活性。以普鲁兰糖为底物PulBa的K_(m)和V_(max)值分别为1.34 mg/mL和24.6μmol/(min·mg)。研究表明PulBa是典型的I型普鲁兰酶。薄层层析进一步证明,PulBa专一性水解支链淀粉α-1,6-糖苷键,产生麦芽三糖。本研究确定了一种新型的普鲁兰酶,该酶在高热稳定性和酸性环境下具有高活性,在淀粉加工等生物技术产业中有较好的应用潜力。

关键词：普鲁兰酶解淀粉芽孢杆菌分离纯化酶学性质

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腊肉拮抗菌分离及抗真菌脂肽特性分析

食品科学 2021年第14期42卷 129-136页

作者：高兆建秦宸锴黄亮浩朱双朱劲虎赵宜峰徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000

从传统腊肉中筛选拮抗菌株,纯化鉴定新型抗菌物质并对其抗菌特性研究,为抗菌脂肽在食品防腐中的应用提供理论依据。采用抑菌圈法筛选拮抗菌株;通过酸沉淀、硅胶柱层析和半制备反相高效液相色谱分离纯化抗菌脂肽;通过傅里叶红外光谱、基... 详细信息

从传统腊肉中筛选拮抗菌株,纯化鉴定新型抗菌物质并对其抗菌特性研究,为抗菌脂肽在食品防腐中的应用提供理论依据。采用抑菌圈法筛选拮抗菌株;通过酸沉淀、硅胶柱层析和半制备反相高效液相色谱分离纯化抗菌脂肽;通过傅里叶红外光谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对脂肽鉴定。结果表明,筛选得到12株拮抗细菌,其中菌株XLP27对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及对1株酵母菌和4株霉菌有明显抑菌作用。拮抗菌株XLP27鉴定为短小芽孢杆菌,其抗菌物质主要在稳定期合成,并在发酵60 h时达到最大产量。分离纯化得到单一组分抗菌物质,并鉴定为环状脂肽Iturin A,其由m/z 1046.182、1060.213、1074.198、1088.201和1102.175的5个同系物组成,对应脂肪酸链长度C14~C18。脂肽具有极高的热稳定性,在40~100℃下保温30 min活性基本保持不变,在较宽的pH值范围(4~10)内稳定性好,且对所有蛋白水解酶不敏感。菌株XLP27所产抗菌物质主要是脂肽Iturin A,具有广谱抑菌活性,稳定性良好,有潜力在食品保鲜和农业生物防治领域替代传统抗菌剂使用。

关键词：脂肽短小芽孢杆菌伊枯菌素抗真菌

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构巢曲霉产植酸酶的酶学特性分析

食品工业科技 2020年第23期41卷 57-62,77页

作者：高兆建杨培玲杨芳宋玉林赵宜峰焦魏陈腾徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 长江桂柳食品睢宁有限公司江苏徐州221000 邳州市金大地肥料有限公司江苏徐州221300

从构巢曲霉AnP-16菌株发酵液中纯化单一组分的耐热耐酸植酸酶,并对酶学特性进行分析,为其在食品工业中的应用提供理论依据。通过硫酸铵盐析、离子交换层析和疏水层析纯化植酸酶,SDS-PAGE电泳测定其分子量。结果表明,从该菌株发酵液中纯... 详细信息

从构巢曲霉AnP-16菌株发酵液中纯化单一组分的耐热耐酸植酸酶,并对酶学特性进行分析,为其在食品工业中的应用提供理论依据。通过硫酸铵盐析、离子交换层析和疏水层析纯化植酸酶,SDS-PAGE电泳测定其分子量。结果表明,从该菌株发酵液中纯化到了单一组分的植酸酶,纯化倍数60.8倍、回收率41.6%,酶分子量约52 kDa。植酸酶最适作用温度和pH分别为55℃和pH4.0,在pH3.0~6.0范围酶活性较高,pH2.0~7.0下孵育3 h,仍能保持80%以上活性。植酸酶耐热性好,70℃孵育1 h仍能保持81%活性。Hg^2+、Mn^2+、Fe^2+、Cu^2+和Zn^2+ 5 mmol/L浓度下对酶活性有明显抑制作用,但Ca^2+和Mg^2+在1和5 mmol/L浓度时均增强酶活性;有机溶剂甲醇和乙醇在2%浓度有激活作用;SDS抑制酶活性,但其它表面活性剂(Triton X-100和Tween 80)和有机溶剂(丙酮和异戊醇)对酶活性无明显影响。植酸酶有宽泛的底物特异性,但对植酸钠的催化活性最强,其K_m值为0.576 mmol/L。基于植酸酶耐酸耐热及宽广的底物催化活性,其有望应用于粮油食品加工领域,提高食品的营养价值。

关键词：植酸酶构巢曲霉分离纯化酶学性质耐酸耐碱性