β—環(huán)狀糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶及其產(chǎn)生菌的初步研究.pdf

1、環(huán)狀糊精(cyclodextrin，簡(jiǎn)稱(chēng)CD)是由D-吡喃葡萄糖基以α-1，4葡萄糖苷鍵連接成的環(huán)狀低聚糖。根據(jù)葡萄糖基數(shù)目不同，CD混合物中一般為α、β、γ-環(huán)狀糊精，它們結(jié)構(gòu)上的不同使其性質(zhì)差異很大。β-CD的中空?qǐng)A柱半徑適中，又具有與淀粉或糊精一樣的安全性，各方面性能最為優(yōu)良，它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用最引人注目。 由于β-CD具有特殊的理化性質(zhì)，可將許多化學(xué)物質(zhì)包結(jié)在其環(huán)形空隙里，從而改變這些被包結(jié)物質(zhì)的溶解度、揮發(fā)性及化學(xué)反應(yīng)性能等

2、理化性質(zhì)，因而β-CD在食品、化妝品、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、輕工、化工、石油、冶金、環(huán)保、以及分析化驗(yàn)等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 β-CD是由β-環(huán)狀糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(β-CGTase)催化淀粉合成的。研究表明，芽孢桿菌屬的多種細(xì)菌都能產(chǎn)生β-CGTase。但是在使用β-CGTase由淀粉生產(chǎn)環(huán)狀糊精的工業(yè)化過(guò)程中，由于高溫(85℃～90℃)和強(qiáng)堿(pH8.5)是不可缺少的反應(yīng)條件，因此多數(shù)β-CGTase都沒(méi)有商業(yè)化價(jià)值，這也正是

3、導(dǎo)致β-CD應(yīng)用受到限制的主要原因之一。 因此，本研究以提高β-CD的產(chǎn)量，開(kāi)發(fā)耐熱性、耐堿性更強(qiáng)，適合工業(yè)化生產(chǎn)的β-CGTase為目標(biāo)，進(jìn)行了以下幾方面的研究工作： ①β-CGTase產(chǎn)生菌的分離篩選 ②β-CGTase產(chǎn)生菌LZ-10菌株的初步鑒定 ③β-CGTase產(chǎn)生菌LZ-10發(fā)酵條件的優(yōu)化 ④菌株LZ-10產(chǎn)β-CGTase粗酶酶學(xué)性質(zhì)的研究 ⑤β-環(huán)狀糊精的制備及其應(yīng)用

4、 本論文主要研究結(jié)果和結(jié)論如下 ：①?gòu)耐寥罉悠分杏贸Ｒ?guī)土壤分離方法分離純化，得到一株β-CGTase高產(chǎn)菌株LZ-10。 ②從菌株LZ-10菌落特征、生理生化特征、化學(xué)分類(lèi)特征等方面的區(qū)別性特征可以看出，菌株LZ-10屬于長(zhǎng)桿狀的芽孢桿菌屬，生長(zhǎng)溫度范圍是10℃-70℃，生長(zhǎng)pH范圍是7.0-10.0。菌株LZ-10從生理生化特征上看具有較好的耐熱和耐堿特性，具有較好的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景。 ③通過(guò)單因素發(fā)酵條件的優(yōu)

5、化實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)的方法獲得了實(shí)驗(yàn)室條件下的最佳發(fā)酵條件：2.5％玉米粉、5％黃豆粉、0.2％NaCO3、0.13％K2HPO4·3H2O、0.02％MgSO4·7H2O，pH為9.0，使β-CGTase的酶活由優(yōu)化前的692.5U/mL提高到892.86U/mL。 ④菌株LZ-10所產(chǎn)的β-CGTase有較高的耐熱性和耐堿性，最適溫度65℃，最適pH值為9.0。熱穩(wěn)定性較好，在60℃-65℃下保溫30分鐘仍保持95％以上的殘余酶

6、活，保溫30分鐘pH值在8.5-9.5時(shí)仍保持90％以上的殘余酶活。與目前報(bào)道的其他來(lái)源的β-CGTase相比較，菌株LZ-10所產(chǎn)的β-CGTase兼具耐熱、耐堿的特點(diǎn)，酶學(xué)性質(zhì)非常適合于β-CD的工業(yè)生產(chǎn)。 ⑤以馬鈴薯淀粉為底物，在實(shí)驗(yàn)室條件下制得β-CD。因β-CD特殊的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，本實(shí)驗(yàn)選取目前沒(méi)有報(bào)道的領(lǐng)域，即β-CD用于普洱茶茶湯澄清和包埋植酸酶進(jìn)行研究。普洱茶茶湯澄清中，經(jīng)β-CD處理的茶湯明顯變清，這對(duì)