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疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶LipTL的酶学性质及脱胶应用研究

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食品与发酵工业 2025年第1期51卷 41-46页

作者：邵化单明明王琼波徐瑞敏陈曦魏涛郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 漯河医学高等专科学校食品营养系河南漯河462002

酶法脱胶技术在油脂精炼行业应用潜力巨大,磷脂酶是酶法脱胶技术中的主要用酶,但因现有磷脂酶资源在底物选择性、温度稳定性方面难以满足工业脱胶工艺的要求,限制了磷脂酶在油脂精炼行业中的大规模应用。研究表明,来自疏棉状嗜热丝孢菌(... 详细信息

酶法脱胶技术在油脂精炼行业应用潜力巨大,磷脂酶是酶法脱胶技术中的主要用酶,但因现有磷脂酶资源在底物选择性、温度稳定性方面难以满足工业脱胶工艺的要求,限制了磷脂酶在油脂精炼行业中的大规模应用。研究表明,来自疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶(LipTL)具有水解磷脂的功能。该研究利用大肠杆菌构建LipTL的基因工程菌,对LipTL进行异源表达,探究LipTL的酶学性质和油脂脱胶效果。序列比对显示,该酶与磷脂酶A1具有高度相似性;SDS-PAGE结果表明,LipTL分子质量约为30 kDa;LipTL的最适温度为55℃、最适pH值为9.0,在55℃条件下处理2 h仍能保持90%以上的相对活力。LipTL在脱胶反应6 h后,将大豆油和花生油的残磷量分别降至5.2、4.9 mg/kg,具有良好的脱胶效果。该研究结果证实该脂肪酶可用于油脂脱胶,不仅为酶法脱胶提供新的酶源,也为该酶的后续改造提供了研究基础。

关键词：疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶酶法脱胶同源建模酶学性质

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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食品与发酵工业 2025年第5期51卷 78-84页

作者：白佳文王亚森杜祥坤佀辰钰兰周格中西秀树李子杰江南大学生物工程学院江苏无锡214122

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。

关键词：酿酒酵母孢子表面展示 FAST-PETase BHET降解酶学性质

Bifidobacterium bifidum ATCC 29521 β-半乳糖苷酶的生物信息学分析、异源表达及其酶学性质

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食品科学 2025年第6期46卷 98-107页

作者：符长春杨瑞金仝艳军江南大学食品学院江苏无锡214122 苏州朗邦营养科技有限公司江苏苏州215011

本研究旨在为低聚半乳糖(galactooligosaccharide,GOS)的合成提供新的双歧杆菌酶源,对Bifidobacterium bifidum ATCC 29521的β-半乳糖苷酶(β-gal^(^(ATCC29521)))进行生物信息学分析,并在Escherichia coli BL21(DE3)中实现异源表达。研究β-gal^(ATCC29521)的异源表达条件和发酵优化条件、酶学性质及其在乳清体系合成GOS的应用。生物信息学分析表明β-gal^(ATCC29521)属于糖苷水解酶家族2,不存在信号肽和跨膜区。发酵优化实验结果表明,*** BL21(DE3)-pET28a-β-gal^(ATCC29521)重组菌在含有10 g/L蔗糖、12 g/L胰蛋白胨、24 g/L酵母粉的培养基中,且0.05 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷在27℃诱导培养16 h后,酶活力可达318.03 U/mL。粗酶液经过镍柱亲和层析得到电泳纯蛋白,其最适pH值和最适温度分别为7.5和40℃。β-gal^(ATCC29521)纯化酶在温度10~30℃和pH 6.5~9.0范围内表现出良好的稳定性。Mn^(2+)和Mg^(2+)可显著提高酶活性,Cu^(2+)和Fe^(3+)则显著抑制酶活性。以乳清为底物合成GOS时,该酶的产率为29.83%。研究结果表明β-gal^(ATCC29521)在GOS的制备领域中具有潜在的应用价值。

关键词：低聚半乳糖 β-半乳糖苷酶 Bifidobacterium bifidum ATCC 29521 发酵优化酶学性质

新型α-葡萄糖苷酶Aga432分子改造及酶学性质分析

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食品工业科技 2025年

作者：路涵方婷牛晓旭翁晓敏严芬福州大学生物科学与工程学院

本研究旨在从类芽孢杆菌（Paenibacillus sp.）中克隆新型α-葡萄糖苷酶Aga432基因并通过定点突变提高α-葡萄糖苷酶Aga432的活性。从Paenibacillus sp.全基因组中获得表达α-葡萄糖苷酶的基因片段，进行序列分析，通过同源建模与分子... 详细信息

本研究旨在从类芽孢杆菌（Paenibacillus sp.）中克隆新型α-葡萄糖苷酶Aga432基因并通过定点突变提高α-葡萄糖苷酶Aga432的活性。从Paenibacillus sp.全基因组中获得表达α-葡萄糖苷酶的基因片段，进行序列分析，通过同源建模与分子对接并构建基因工程菌获得8株正向突变菌株，对重组Aga432和相对活性最高的正向突变体AT-2进行酶学性质研究，并探究重组α-葡萄糖苷酶Aga432、AT-2对生物膜的分散作用，评价其对小鼠胚胎成纤维细胞的毒性。结果表明，Aga432比活力为45.05 U/mg，突变体AT-2比活力为84.09 U/mg。与Aga432相比，AT-2的最适反应温度、最适反应pH改变并不明显，热稳定性有较大的提高，并且在酸性条件下较为稳定。突变体AT-2的Km为Aga432的1.87倍，Vmax值为Aga432的3.19倍，Kcat值为Aga432的2.33倍，Kcat/Km值为Aga432的1.07倍。体外细胞实验表明，15.0～30.0 μg/mL的Aga432、AT-2对细胞无明显毒性作用，具有良好的细胞相容性。生物膜分散作用结果表明，10.0～50.0 μg/mL浓度的两种重组α-葡萄糖苷酶对细菌生物膜具有显著的分散作用。本研究通过分子改造提升α-葡萄糖苷酶Aga432的热稳定性，为开发新型α-葡萄糖苷酶以及后续定向改造研究提供了基础和参考依据。

关键词： α-葡萄糖苷酶同源建模分子对接酶学性质生物膜分散作用

宏基因组来源嗜热β-木糖苷酶XlyY411的酶学性质研究

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云南大学学报(自然科学版) 2025年第2期47卷 382-390页

作者：李源栋刘秀明高莉唐曼雯蒋举兴陈兴胡瑞林杜刚段焰青云南中烟工业有限责任公司云南昆明650000 云南民族大学民族医药学院云南昆明650500

从云南省元江县热水塘温泉的宏基因组中挖掘到编码糖苷水解酶39家族(GH39)的β-木糖苷酶基因xlyY411.将该基因在Escherichia coli BL21进行异源表达,通过亲和层析获得较纯的重组酶XlyY411.该酶的最适温度为85℃,90℃时的t_(1/2)为6.2 h... 详细信息

从云南省元江县热水塘温泉的宏基因组中挖掘到编码糖苷水解酶39家族(GH39)的β-木糖苷酶基因xlyY411.将该基因在Escherichia coli BL21进行异源表达,通过亲和层析获得较纯的重组酶XlyY411.该酶的最适温度为85℃,90℃时的t_(1/2)为6.2 h.最适pH为5.0,4℃时,在pH=5~9之间有较好的pH耐受性XlyY411在添加10%的β-巯基乙醇或吐温的应用体系中,相对酶活保持在75%以上,表明其对表面活性剂有较好的耐受性.在20%的甲醇、乙醇或异丙醇体系中,相对酶活大于50%,表明其对有机溶剂有较好的耐受性.在2 mmol/L的木糖浓度下相对酶活为51.6%,表现出较好的产物耐受性.酶促动力学研究表明,XlyY411的K_(M)为(7.19±0.89)mmol,v_(max)为4753.68 mmol/(mg·min),k_(cat)为223.91 s,k_(cat)/K_(M)为31.14 s^(-1)·mmol^(-1).分子对接分析表明XlyY411与已报道的GH39家族β-木糖苷酶具有相似的催化机制.

关键词：嗜热β-木糖苷酶异源表达酶学性质温度稳定性

小龙虾肠道产果胶酶菌株的筛选、鉴定和酶学性质研究

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饲料研究 2025年第3期48卷 114-119页

作者：冯光志田尹琼江鑫孙正刘欣杨晗月张智石玉武汉设计工程学院食品与生物科技学院湖北武汉430205

试验旨在筛选小龙虾肠道产果胶酶的菌株,测定其酶学性质。采用高通量测序分析小龙虾肠道菌群结构,采用纯培养法从小龙虾肠道筛选产果胶酶菌株,对高活性菌株进行分子鉴定及酶学性质研究。结果显示,从小龙虾肠道中筛选到产果胶酶菌株7株,... 详细信息

试验旨在筛选小龙虾肠道产果胶酶的菌株,测定其酶学性质。采用高通量测序分析小龙虾肠道菌群结构,采用纯培养法从小龙虾肠道筛选产果胶酶菌株,对高活性菌株进行分子鉴定及酶学性质研究。结果显示,从小龙虾肠道中筛选到产果胶酶菌株7株,其中菌株C21产酶最高,形态学结合16S rDNA分子鉴定结果表明菌株C21为类芽孢杆菌(Paenibacillus terreus)。菌株C21所产果胶酶的最适pH值为11.0,最适反应温度为55℃;在pH值8~12条件下放置24 h后相对酶活保留80%以上,在温度为20~40℃范围内保温3 h,其果胶酶相对酶活仍保留80%以上;Mg^(2+)、Fe^(2+)、Al^(3+)、Cu^(2+)对果胶酶有促进作用,其中Mg^(2+)和Cu^(2+)可明显提高果胶酶的相对酶活,Ca^(2+)对酶无明显作用,Zn^(2+)和Mn^(2+)对果胶酶具有抑制作用,其中Mn^(2+)可使相对酶活降至12.87%。高通量测序结果表明,在小龙虾全肠中门水平中包括:变形菌门(Proteobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)等;在属水平中包括:伯克氏菌属(Burkholderia)、棍状厌氧菌属(Anaerorhabdus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、金黄杆菌属(Chryseobacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)等。研究表明,芽孢杆菌在小龙虾肠道中的数量适中,类芽孢杆菌C21具有较高的产果胶酶能力,可作为益生菌开发小龙虾肠道微生物源高效饲料。

关键词：小龙虾肠道果胶酶筛选酶学性质菌群结构

可降解磺胺嘧啶的重组细菌漆酶诱导表达和酶学性质研究

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食品安全质量检测学报 2025年第6期16卷 232-238页

作者：王婧涵庞立田红詹依雅易永真夏菠刘霞湖南农业大学食品科学技术学院长沙410128 湖南农业大学园艺学院长沙410128

目的探究重组细菌漆酶诱导表达水平及酶学特性,提高细菌漆酶对磺胺嘧啶抗生素的降解效率。方法本研究通过单因素实验探讨了诱导温度、诱导时间以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度对酶表达... 详细信息

目的探究重组细菌漆酶诱导表达水平及酶学特性,提高细菌漆酶对磺胺嘧啶抗生素的降解效率。方法本研究通过单因素实验探讨了诱导温度、诱导时间以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度对酶表达量的影响。并通过p H和温度两方面对重组细菌漆酶的酶学性质进行探究。结果 24 h重组细菌漆酶对磺胺嘧啶的降解率达50%。重组细菌漆酶在大肠杆菌BL21 (DE3)中的最适表达条件为:诱导温度16℃,诱导时间16 h,IPTG浓度0.2 mmol/L。最适p H为3,在p H为7时,稳定性最好,6 h酶活达到150%;最适温度为80℃,在温度为70℃时热稳定性最好,1 h提高到120%,半衰期约为6 h。结论本研究为细菌漆酶在磺胺嘧啶抗生素降解中的应用提供了实验基础,并为未来研究其在工业中的潜在应用奠定了理论依据。

关键词：细菌漆酶磺胺嘧啶抗生素降解异源表达酶学性质蛋白浓度

溶栓酶AprE9912D的纯化工艺及酶学性质考察

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中国医药工业杂志 2025年第2期56卷 198-204页

作者：张秀张莉李晓媛杜仕静谭正怀四川省中医药科学院四川成都610041

溶栓酶AprE9912D(AprE)是由贝莱斯芽孢杆菌9912D分泌的碱性蛋白酶,具有纤溶活性。该研究通过比较可溶蛋白与包涵体2种表达形式的产量、纯化效果及其他参数来确认AprE后续的纯化工艺,并探究了纯化品的体外溶栓作用、溶血性和酶学性质。... 详细信息

溶栓酶AprE9912D(AprE)是由贝莱斯芽孢杆菌9912D分泌的碱性蛋白酶,具有纤溶活性。该研究通过比较可溶蛋白与包涵体2种表达形式的产量、纯化效果及其他参数来确认AprE后续的纯化工艺,并探究了纯化品的体外溶栓作用、溶血性和酶学性质。相较于在可溶蛋白中纯化AprE,包涵体经过洗涤、快速透析复性和强阴离子交换色谱柱纯化,所得的AprE纯度达95%以上,复性率为52.7%,得率为11.2%,且具有较高的酶比活(50 456.7 IU/mg)。因此,宜采用包涵体形式表达AprE。10 000 IU/mL AprE在体外能显著溶解陈旧血栓,溶栓率为16.7%(P<0.001);并且,AprE浓度达到2 000 IU/mL时的溶血率也仅为1.0%,说明其安全性良好。AprE的最适反应温度为35~45 ℃,最适pH值为7.0~8.0。该研究为天然新型溶栓药物AprE的进一步开发提供了科学依据。

关键词：溶栓酶碱性蛋白酶纯化溶栓溶血酶学性质

N端非催化结构域对微泡菌ALW1褐藻胶裂解酶AlgL7酶学性质的影响

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食品科学 2023年第16期44卷 169-176页

作者：黄小艺李鹤宾陈艳红姜泽东倪辉李清彪朱艳冰集美大学海洋食品与生物工程学院福建厦门361021 厦门医学院药学系福建厦门361023 福建省食品微生物与酶工程重点实验室福建厦门361021 厦门市食品生物工程技术研究中心福建厦门361021

为了明确非催化结构域碳水化合物结合模块(carbohydrate-binding module,CBM)和F5/8 C型结构域对褐藻胶裂解酶AlgL7酶学性质的影响,构建并表征了全长酶AlgL7和两个截短酶CD1(催化结构域)和CD2(包含F5/8 C型结构域和催化结构域)。结果表... 详细信息

为了明确非催化结构域碳水化合物结合模块(carbohydrate-binding module,CBM)和F5/8 C型结构域对褐藻胶裂解酶AlgL7酶学性质的影响,构建并表征了全长酶AlgL7和两个截短酶CD1(催化结构域)和CD2(包含F5/8 C型结构域和催化结构域)。结果表明,与全长AlgL7相比,截短酶CD2表现出更高的比活力、热稳定性和K_(m)值,以及更高的最大反应速率(V_(max)值),表明CBM结构域在保持酶与底物的亲和力方面具有重要作用,但降低了酶的催化活性、热稳定性和V_(max)值。与截短酶CD1相比,CD2表现出更高的比活力、最适反应温度、热稳定性、最大反应速率和Km值,表明F5/8 C型结构域有利于提高酶的催化活性、最适反应温度、热稳定性和最大反应速率,但降低了酶与底物的亲和力。以海藻酸钠为底物,截短酶CD2的比活力为183.9 U/mg,最适反应温度和最适反应pH值分别为40℃和7.0,K_(m)值和V_(max)值分别为39.80 mg/mL和2000 U/mg,酶解产物主要为褐藻胶寡糖二糖和三糖。本研究促进了非催化结构域与褐藻胶裂解酶性质的构效关系研究,为利用非催化结构域改善褐藻胶裂解酶的催化性质提供了一定理论基础。

关键词：褐藻胶裂解酶碳水化合物结合模块 F5/8 C型结构域酶学性质酶解产物

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