聚合度16-20大環(huán)糊精的制備與分離研究.pdf

1、環(huán)糊精是由糖基轉(zhuǎn)移酶催化淀粉合成的改性淀粉，其不含還原性末端基團，并且具有較大的空腔和內(nèi)疏水、外親水等性質(zhì)，在食品、醫(yī)藥、化工等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。但目前對于環(huán)糊精的工業(yè)化生產(chǎn)僅限于α-、β-、γ-環(huán)糊精和少數(shù)幾種溶解度非常小的大環(huán)糊精(DP9、DP10、DP14、DP26)，因其它大環(huán)糊精在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面相似，并且具有較高的水溶性，很難通過結(jié)晶的方法分離得到單體，在工業(yè)化生產(chǎn)上受到很大的限制。本文通過麥芽糖轉(zhuǎn)糖基酶催化玉米直鏈淀粉

2、生產(chǎn)大環(huán)糊精，分析研究乙醇、DMSO、CaCl2對其轉(zhuǎn)化率和環(huán)化比例的影響，試圖通過聚丙烯酰胺凝膠柱層析和硅膠柱層析分離聚合度16-20的單體大環(huán)糊精。研究結(jié)果如下：
　　1.取-80℃保存的E.coli DH5α-MalQ菌種活化后提取重組載體，將重組載體用EcoR I和Not I進行雙酶切后進行瓊脂糖凝膠電泳，得到分子量大小分別為2.1kbp和3.6kbp左右的兩條單一條帶，這與MalQ基因和pET-DsbA載體大小相符，表明

3、已準(zhǔn)確獲得表達麥芽糖轉(zhuǎn)糖基酶的重組載體pET-DsbA-MalQ，將重組載體pET-DsbA-MalQ導(dǎo)入到E.coli BL21感受態(tài)細胞中，得到既能高效表達麥芽糖轉(zhuǎn)糖基酶，又能穩(wěn)定保存的E.coli BL21-MalQ菌株。通過薄層色譜法分析酶活表明該酶具有轉(zhuǎn)糖基酶活性，測得酶活為1.7U。
　　2.利用麥芽糖轉(zhuǎn)糖基酶催化玉米直鏈淀粉制備大環(huán)糊精，加酶量為20U/g淀粉，50℃反應(yīng)5h。在反應(yīng)液中添加乙醇、DMSO、CaCl2

4、分析研究其對大環(huán)糊精制備過程中轉(zhuǎn)化率和環(huán)化比例的影響，結(jié)果表明乙醇、DMSO對其轉(zhuǎn)化率影響較小，而CaCl2隨其濃度的增大轉(zhuǎn)化率隨之增大，且三種小分子物質(zhì)對大環(huán)糊精環(huán)化比例的影響較顯著，這一方面是由于有機分子和環(huán)糊精形成包合物，改變了環(huán)糊精的構(gòu)象，另一方面刺激酶的構(gòu)象的改變和酶的活性催化機制。利用Box-benhnken分析復(fù)配乙醇、DMSO和CaCl2對轉(zhuǎn)化率和環(huán)化比例的影響，得到當(dāng)終濃度分別為19％、9.7%、44.5mmol/L時

5、，轉(zhuǎn)化率和環(huán)化比例分別達到29.4%和94.07%，比優(yōu)化前轉(zhuǎn)化率提高30%，環(huán)化比例提高20%左右。
　　3.在大環(huán)糊精制備過程中加入終濃度為19%乙醇、9.7% DMSO、44.5mmol/L CaCl2時，不僅轉(zhuǎn)化率和環(huán)化比例分別提高了30%和20%，而且16-20單一聚合度大環(huán)糊精含量的比例顯著提高，分別升高3.66、9.2、6.62、5和6.33倍。利用兩根規(guī)格分別為100cm×1.2cm i.d和70cm×1.2cm