木聚糖酶产生菌的选育
木聚糖酶是一类木聚糖降解酶系，属于水解酶类，包括内切β－木聚糖酶、外切β－木聚糖酶和β－木二糖苷酶。自然界中，能合成木聚糖酶的微生物有细菌、放线菌和真菌。木聚糖酶用于纸浆漂白是用木聚糖酶来降解木素—碳水化合物的复合体，为后续漂白段提供条件［１］。
常规含氯漂白的制浆造纸工业因严重污染环境和威胁人类健康，受到了政府和人们的高度重视，控制污染、减少危害势在必行。北欧和北美等国家的多家纸厂在制浆过程中成功采用木聚糖酶生物漂白纸浆，有效的控制了环境污染和提高的纸品质量。而我国对木聚糖酶助漂的研究起步较晚，目前尚处于实验室研究阶段，由于所选菌株本身的适应性及所产酶的性质等方面的问题，工业应用尚未形成规模［２］。这种高投入、高风险、低回报的行业特性，使得木聚糖纸浆助漂研究往往是止步不前。
本研究以广西支柱产业——
—造纸制浆业为研究方向，采用低成本的两步平板分离法从大自然筛选能分解蔗渣木聚糖、用于蔗渣浆辅助漂白的产酶菌，并研究该菌粗酶液的特性。目的是为工业化应用木聚糖酶助漂制浆提供理论依据。
１料和方法
１．１材料１．１．１
土样
从广西大学农场甘蔗地、南宁糖纸厂和良庆造纸厂堆料场处采样分离。
１．１．２试剂
木聚糖：华木木聚糖，Ｓｉｇｍａ公司。蔗渣半纤维素：从蔗渣中制备提取。
１．１．３培养基
富集培养基（％）：蔗渣半纤维素３．０，蛋白胨０．５，ＮａＣｌ
０．５，ｐＨ自然。
分离培养基Ａ（％）：蔗渣半纤维素３．０，ＫＮＯ３０．１，ＭｇＳＯ４
?７Ｈ２Ｏ０．０５，ＮａＣｌ０．０５，Ｋ２ＨＰＯ４０．０５，琼脂２，ｐＨ９．５。
分离培养基Ｂ（％）：华木木聚糖３．０，ＫＮＯ３０．１，ＭｇＳＯ４?
７Ｈ２Ｏ０．０５，ＮａＣｌ０．０５，Ｋ２ＨＰＯ４０．０５，琼脂２，ｐＨ９．５。
斜面培养基（％）：牛肉膏０．５，蛋白胨１，ＮａＣｌ０．５，琼脂
２，ｐＨ自然。
种子培养基（％）：蔗渣半纤维素１．０，蛋白胨１．０，ＮａＣｌ
０．４，ＭｇＳＯ４０．０５，Ｋ２ＨＰＯ４０．０５，ｐＨ８．５。
发酵培养基（％）：甘蔗渣粉３．０，
ＮＨ４Ｃｌ０．５，
ＭｇＳＯ４?
７Ｈ２Ｏ０．１，ＫＨ２ＰＯ４０．０５，Ｎａ２ＨＰＯ４０．０５，ｐＨ８．５。１．２实验方法１．２．１
甘蔗渣粉的制备
取甘蔗渣，经粉碎机粉碎后，过４０目筛子即得到甘蔗
渣粉。
１．２．２甘蔗渣半纤维素的制备
［７］
甘蔗渣用５％的ＮａＯＨ浸泡（ＮａＯＨ的用量以浸没沉淀为度）。４００Ｃ保温１６ｈ后过滤（用９０度的水连续处理３次），取滤液，用９９％乙酸调ｐＨ至５．５，然后加入适量的
９５％工业酒精，放入冰箱中冷却５ｈ后离心，用纯水洗涤沉
淀两次，离心后即可得到半纤维素沉淀物（泥状）。
１．２．３产木聚糖酶菌株筛选
［３，４，５］
富集培养：从南宁良庆纸厂、南宁市糖厂等地取土壤样品１０个，称取５ｇ土样装入含有玻璃珠的无菌水中振荡
３０ｍｉｎ，制成悬浮液，按无菌操作的要求，吸取一定的溶液
接入富集培养液中，４０℃水浴摇床培养２４ｈ。
分离培养：将对透明度高的富集培养液稀释到一定倍数，准确移取１ｍｌ稀释液涂布于分离平板Ａ上，培养４－７天，挑取透明圈较大而且明显的菌株转接到分离平板Ｂ上培养，出现透明圈的菌落即为所需要的产木聚糖酶菌，再选出透明圈大且明显的菌株转接到斜面培养基保存。
摇瓶发酵：把分离后保藏的菌种接到种子培养基中培养
２４ｈ（３７℃、１６０ｒｐｍ），取１０ｍｌ菌液加入发酵培养基中，于３７℃、１６０ｒｐｍ摇床培养，９６ｈ后，取发酵液测酶活，比较各
菌发酵液的酶活，找出酶活较高的菌株。
１．２．４木聚糖酶活力的测定
［７］
发酵液５０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ得上清液，即为粗酶液，适当稀释，试管中加入１％的华木木聚糖１．８ｍｌ，４０℃保温
５ｍｉｎ，加入０．２ｍｌ酶液，４０℃准确反应４０ｍｉｎ，加入
１．５ｍｌＤＮＳ试剂，混合均匀于沸水浴中保温５ｍｉｎ显色，迅速
冷却，加２１．５ｍｌ蒸馏水，混匀。空白管先加０．２ｍｌ酶液，沸水浴中保持５ｍｉｎ，使酶失活，再加入１．５ｍｌＤＮＳ试剂和
木聚糖酶产生菌的选育
成显波，张云开，陈桂光，李楠，梁智群
（广西大学生命科学与技术学院，广西南宁５３０００４）
【摘
要】经过两步平板分离法，筛选到１株木聚糖酶高产菌，三角瓶发酵培养后，测得该菌的酶活力为０．２５３５Ｕ／ｍＬ，酶最适
反应温度为６０℃，最适反应的ｐＨ值为６．０。
【关键词】两步平板分离法；木聚糖酶；选育【中图分类号】ＴＱ９２５【文献标识码】Ａ
【文章编号】１００３－２６７３（２００６）０５－００２５－０２
（总第９５期）
广西轻工业
ＧＵＡＮＧＸＩＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＩＧＨＴＩＮＤＵＳＴＲＹ
２００６年９月
第５期
【作者简介】
成显波（１９８２－），男，广西罗城人，工学学士，广西大学２００４级硕士研究生，从事蔗渣浆木聚糖酶辅助漂白研究。
１．８ｍｌ１％的木聚糖，混合均匀沸水浴中保温５ｍｉｎ显色，迅速冷却，加２１．５ｍｌ蒸馏水，混匀。在λ＝５２０ｎｍ处测ＯＤ值，通过标准曲线得出酶活单位。
酶活力单位定义为：以木聚糖为底物，每分钟释放１!ｇ
相当于木糖的还原糖所需的酶量为一个酶活单位（Ｕ）。１．２．５木聚糖酶粗酶液特性研究［５］
木聚糖酶最适温度：测定不同温度条件下酶提取液的酶活。
木聚糖酶最适ｐＨ：测定不同ｐＨ缓冲液条件下酶提取液的酶活。
２结果与分析
２．１菌株筛选
根据富集培养的方法，富集培养液透明度高说明在本条件下存在分解半纤维素的菌株，因此缩小了目标范围，减少工作量。富集培养液液经稀释后涂布到蔗渣半纤维素的分离平板Ａ上，分离得到４０株能产半纤维素酶的菌株进行初筛。把初筛菌株接到木聚糖分离培养基Ｂ上，待长出菌后在平板上选择圈大而透明度好的９株能产木聚糖酶的菌株进行摇瓶发酵培养。见图２．１。
分离平板Ａ分离平板Ｂ
图２．１两步平板分离
图２．１观察，在平板Ａ长透明圈的菌，转接到平板Ｂ，
部分菌出现明显透明圈，部分菌的透明圈不明显，还有部分菌只是长菌而没有透明圈出现，更有些菌没有生长或者长得比较小。实验表明，利用两步平板分离法，减少筛选的成本及工作量，缩小了目标菌株范围，提高准确度和筛菌效率。
把筛选得到的菌株接入种子培养基培养２４ｈ，取１０ｍｌ
菌液加入发酵培养基培养，培养９６小时后测酶活，得到各
菌株的酶活见表２．１。
表２．１各菌株的酶活
从表２．１中可看出有５株酶活较高的菌分别为１、２、４、５、６、７号菌，将这六株菌发酵培养，从中选出酶活力最高
的发酵液做酶液的性质的研究，培养９６小时后测酶活，得
到各菌株的酶活见表２．１。
由表２．１和２．２结果看出１、２号菌很不稳定，而５号菌是最稳定而且酶活力相对较高的一株菌，所以选用５号菌来进行酶活性的研究。改变温度、ｐＨ值，测得５号菌株的酶活情况，结果如图２．２，２．３。
２．２木聚糖酶粗酶液特性
２．２．１温度对木聚糖酶的影响
在不同的酶促反应温度下对木聚糖酶酶活力进行测定，
其结果如图２．２所示。
图２．２温度对酶活的影响
由图中可以看出，随着反应温度的升高，酶分子被激活，酶活力逐渐增大，当温度达到６０℃时，酶活达到最高，当温度继续上升，酶蛋白在高温下发生变质，酶活力随之降低。２．２．１ｐＨ对酶活力的影响
在不同的酶促反应ｐＨ下对木聚糖酶酶活力进行测定，
其结果如图２．３所示。
图２．３ｐＨ值对酶活力影响
实验结果表明，５号菌株所产木聚糖酶的最适酶促反应ｐＨ在５．０～７．０范围内，其中以ｐＨ６．０为最适ｐＨ。
３讨论
利用蔗渣半纤维素分离平板和木聚糖分离平板两步筛选法，不仅可以快速、准确的筛选出能分解蔗渣木聚糖的产酶菌，还能减少昂贵华木木聚糖的用量，降低筛菌成本，同时蔗渣木聚糖制备工艺简单，无需过多投入，为木聚糖酶助漂蔗渣浆研究奠定基础。通过两步分离法，发现许多菌株在蔗渣半纤维素分离平板产生透明圈，转接到木聚糖分离平板培养并没有出现透明圈，这是因为蔗渣半纤维素的成分除了含木聚糖以外，还含有很多其他寡糖，比如甘露糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖和木葡聚糖等多种组分，因此，筛出的菌株除了有木聚糖酶产生菌，还可能含有其他半纤维素酶产生菌，
因此需要次经过木聚糖分离平板复筛。
本文主要是尝试两步法筛选木聚糖酶高产菌株，同时还
（下转第３０页）
表２．２各菌株的酶活
抑制酶活能力越强。特别是柠檬酸的抑制效果对浓度依赖性表现得最为显著，其次是抗坏血酸。
经果胶物质定性检测，各种处理的香蕉酶解汁中的果胶物质均呈阴性反应，这一结果表明：在所试验的浓度范围内，上述三种抑制剂的添加均不影响果胶酶的正常酶解。然而，添加抗坏血酸的香蕉浆在加温酶解过程中色泽变红，导致所得的香蕉酶解汁颜色呈现淡红色，这可能是在加热条件下抗坏血酸出现非酶褐变所致。因此，抗坏血酸不适于加温酶解前添加。另外，浓度≥０．０５％的Ｌ－半胱氨酸的抑制酶活能力虽然较强，但其香蕉酶解汁中残存Ｌ－半胱氨酸异味较浓，加上其成本偏高，不适宜用高浓度的Ｌ－半胱氨酸作抑制剂。考虑到果胶酶酶解香蕉汁的最适ｐＨ为４．０［２］，在此条件下香蕉酶解汁的口感恰好甜酸适度，其酶褐变也能得到有效控制，故应首选０．５％柠檬酸作为香蕉打浆时添加的抑制剂。
表１打浆时添加单一抑制剂对香蕉汁酶褐变与感官品质的影响
２．２二次添加抑制剂对香蕉汁酶褐变的影响
为了更有效地控制澄清型香蕉汁加工过程中发生的酶褐变现象，以０．５％柠檬酸为基本抑制剂，开展了二次添加抑制剂的实验。从表２可以看出，在香蕉打浆时添加柠檬酸的基础上，再在果胶酶酶解结束后添加一定浓度的Ｌ－半胱氨酸、抗坏血酸，其酶褐变抑制效果要优于仅在打浆时单一添加柠檬酸的效果。其中，０．５％柠檬酸＋０．０２５％Ｌ－半胱氨酸＋０．０５％抗坏血酸这一组合的抑制效果最好，其香蕉汁褐变度（Ａ４２０）随时间推移而增加不大，这表明该处理的香蕉汁酶褐变已得到有效控制。０．５％柠檬酸＋０．０５％抗坏血酸这一组合的抑制效果次之。由于Ｌ－半胱氨酸的成本偏高，在实际生产中也可采用０．５％柠檬酸＋０．０５％抗坏血酸（酶解后添加）这一组合控制澄清型香蕉汁加工过程中发生的酶褐变。
表２二次添加抑制剂对香蕉汁酶褐变的影响
３结论
（１）Ｌ－半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸不仅能显著地抑制香蕉ＰＰＯ活性，同时也能显著地抑制香蕉ＰＯＤ活性，抑制效果因抑制剂的种类及其浓度不同而有所差异。在所测试条件下，抗酶褐变能力的顺序依次为：１％柠檬酸＞０．１％Ｌ－半胱氨酸＞０．１％抗坏血酸＞０．０５％Ｌ－半胱氨酸＞０．０５％抗坏血酸＞０．５％柠檬酸。
（２）在采用加温酶解法制备澄清型香蕉汁时，宜采用二次添加抑制剂的方法控制酶褐变。在打浆时添加０．５％柠檬酸，在酶解结束后再添加０．０２５％Ｌ－半胱氨酸＋０．０５％抗坏血酸能有效地抑制香蕉汁的酶褐变。
（３）在所试验的浓度范围内，Ｌ－半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸三种抑制剂的添加均不影响果胶酶的正常酶解。但抗坏血酸不适宜在加温酶解前添加。
（４）由于Ｌ－半胱氨酸的成本偏高，在实际生产中也可采用０．５％柠檬酸（打浆时添加）＋０．０５％抗坏血酸（酶解后添加）这一组合。
参考文献
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（上接第２６页）
研究了５号菌木聚糖酶粗酶液特性，为往后的蔗渣浆木聚糖酶助漂研究打下理论基础。
参考文献
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木聚糖酶研究进展
木聚糖酶研究进展 刘亮伟 河南农业大学生命科学学院 郑州 450002 文化路 95 号llw321@https://www.wendangku.net/doc/6514668656.html, 科学技术的进步给21世纪的人类带来了便利,也给人类带来了前所未有的压力：人口膨胀、能源危机、环境污染、资源匮乏，所有这些问题的本源是能源危机。与能源匮乏相矛盾，自然界通过光合作用赋予人类大量可再生资源：如纤维素和半纤维素，作为继纤维素后第一大生物资源的半纤维素在农业和木材工业中是常见的废弃物，它作为可再生资源的一个有利条件是它比纤维素更易于提取和水解。秸秆中半纤维素含量占其总干重的25～50%，其化学结构较纤维素复杂得多，由D-木糖通过β-1,4-糖苷键相连成的主链和少量L-阿拉伯糖侧链所组成[1]，这种D-木糖单元在硬木和软木中平均聚合度分别是150－200和70－130，要得到能够利用的单糖必须通过以木聚糖酶为主的半纤维素酶系协同作用进行水解而完成[2]。 内切-1,4-β-木聚糖酶（E.C 3.2.1.8）是一种内切糖苷酶，能够水解木聚糖这类自然界中最丰富的半纤维素，同自然界中五碳糖的循环相联系，在能量循环中占有重要地位。在古代人们就已经在生产过程中间接地利用各种酶进行生产：如酿酒、制作奶酪、烘焙面包、修饰淀粉等。1986年，Viikarri发现了木聚糖酶在纸浆漂白和造纸工业中能够降低环境污染物品的用量[3]，伴随着人类对于可持续性发展和环境的重视，木聚糖酶在工业上的应用明显增加，在1997-2002年间的5年中，纸浆造纸业用酶由1.0亿美元增加到1.92亿元，增长率为16.2%，是所有酶制品行业中增长率最快的。 1木聚糖酶的应用 1.1在纸浆造纸工业中应用 木聚糖酶最重要的用途是在纸浆造纸工业中对于纸浆的漂白。因为环境污染最大的来源是纸浆造纸工业中的废水。根据资料显示仅仅美国每年用于纸浆漂白的氯化物或次生氯化物用量就有200多万吨[4]。因为纸浆漂白污水中含有有毒物质，并且这些物质能在生态系统的生物和非生物组成中积累，如氯苯、氯二苯和其它氯化木质素次生物[5; 6]。这些化学物质对环境危害很大，据有关研究显示既便是远离造纸厂10公里以外的鱼群都会受到纸浆漂白污水中有害物质的负面影响[7]，这种受到污染的鱼可以直接或间接地影响人类的身体健康。木聚糖酶的作用就是对木聚糖进行水解从而加快了纸浆中木质素的释放，色素物质所以能够比较容易地从纤维素中释放出来。经实验证实，木聚糖酶的漂白效果比木质素降解酶好得多，这是因为木质素大部分交联在半纤维素上，而半纤维素比木质素更容易解聚[8]。利用木聚糖酶相应地比其它酶进行多聚物降解时，碳水化合物水解速度要快2-3倍[9]。经木聚糖酶处理后的纸浆漂白可以降低20%-40%漂白剂用量 [10]。
1---从杂交育种到基因工程历年高考题
1---从杂交育种到基因工程历年高考题 2013年 1.（2013全国卷大纲版）下列实践活动包含基因工程技术的是 A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 2.（2013上海卷）25．研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上获得脂肪酶活性更高的菌株，最可行的做法是 A．用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选B．将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再进行筛选 C．将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再进行筛选 D．设置培养基中各种营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌株分别培养，再进行筛选 3.（2013浙江卷）32．（18分）在玉米中，控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t），非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）。 请回答：（1）获得丙的过程中，运用了诱变育种和________育种技术。 （2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现为____的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是_____。 （3）采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为 _______的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。（4）拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得________， 将其和农杆菌的________用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助_________连接，形成重组DNA 分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。 2014年 1.（江苏卷）13.下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误 ．．的是 A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株 B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高 2.（2014重庆卷.4.）题4图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是 A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 3.（2014天津卷. 4.）为达到相应目的，必须 ．．通过分子检测的是 A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选 B.产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选 C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D.21三体综合征的诊断 4.（课标Ⅰ卷）32.（9分）现有两个纯合的某作物品种：抗病高杆（易倒伏）和感病矮杆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高杆对矮杆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题： （1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有优良性状的新品种。 （2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是 。 （3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。 2015年 1.（2015年江苏卷.15．）经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述 错误 ．．的是
木聚糖酶及其应用
木聚糖酶及其应用 姓名：程婷婷学号：20083768 班级：食品科学与工程专业08级本科2班摘要：木聚糖是一种多聚五碳糖，是植物半纤维素的主要成分，是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源。木聚糖木聚糖结构复杂，完全降解需要多种酶的参与，其中β-1，4-内切木聚糖酶能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶,在食品、制浆造纸、饲料等行业上有着广阔的应用前景.本文主要从木聚糖酶的分类、特性及其应用等方面进行阐述。 关键词：木聚糖酶；分类；特性；应用 木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1， 4键连接的半纤维素，富含于阔叶树和大多数一年生植物体内，是一种重要的可再生资源，仅次于纤维素。它多为异聚多糖，结构变化范围很大，从β-1，4糖苷键相连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。目前，木聚糖酶主要由微生物生产，已报道能生产木聚糖酶的微生物有丝状真菌、细菌和链霉菌等。微生物产生的木聚糖酶具有多样性，即常常产生不止一种类型的木聚糖酶，而且这些木聚糖酶的特性也存在差异。木聚糖酶可广泛应用于食品、制浆造纸、饲料等行业。 1木聚糖酶的分类 1.1木聚糖酶 木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，主要包括三类:内切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-1,4一木聚糖主链的内部切割木糖苷链，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖;外切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖; β-木糖苷酶,该酶通过切割木寡糖末端而释放木糖残基[1]。 1.2根据所水解的木聚糖苷键类型 木聚糖酶可分为β-1,4糖苷键木聚糖酶和β-1,3糖苷键木聚糖酶两类。陆上植物的木聚糖酶均属β-1,4糖苷键木聚糖酶，而β-1,3糖苷键木聚糖酶大都
酶制剂在工业上的应用现状与展望
《酶工程》课程论文 学院：材料与化工学院 专业班级：2011级生物工程（2）班 姓名：李丹丹 学号：20110412310047 评阅意见 评阅成绩 评阅教师： 2014年6月12日
酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名：李丹丹 学院和专业：材料与化工生物工程2班 摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 2．酶制剂在食品工业中的应用 利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。 2．1用于保藏 溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。 乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。 将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。 3．2提高食品质量和增加营养价值
高考生物 热点题型和提分秘籍 专题21 从杂交育种到基因工程(解析版)
专题二十一从杂交育种到基因工程 【高频考点解读】 1.生物变异在育种上的应用 2.转基因食品的安全 【热点题型】 题型一遗传育种的方法及原理 例1、如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( ) A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→Ⅴ B．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的 C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异 D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 【提分秘籍】 1.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。 2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。 3．杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。
4．杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。 5．诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。 6．杂交育种与杂种优势的区别 (1)杂交育种是通过有性生殖，使不同的优良性状组合到后代的一个个体中，从而选育出优良品种的方法。 (2)杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代，在适应能力等方面优于两个亲本的现象。 7．不同育种目的的杂交育种的基本步骤及特点 (1)培育杂合子品种——杂种优势的利用 在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。 ①基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。 ②特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。 (2)培育纯合子品种 ①培育隐性纯合子品种的基本步骤 选取双亲P(♀、♂)→杂交，F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。 ②培育双显纯合子或隐—显纯合子品种的基本步骤 选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植。 ③特点：操作简单，但需要的时间较长。 【举一反三】 在实验田中偶然出现了一株抗旱、抗盐的玉米，设想利用该植株培育能稳定遗传的抗旱、抗盐水稻品种，用到的育种方法和技术应有( ) ①诱变育种②单倍体育种 ③转基因技术④组织培养技术 A．①②③B．②③④ C．①③④D．①②④
食品生物化学 木聚糖酶及其应用
附件一: 新疆农业大学 专业文献综述 题目: 木聚糖酶及其应用 姓名: 全莉 学院: 食品科学与药学学院 专业: 食品科学与工程 班级: 食科112班 学号: 114031226 指导教师: 蓬焕明职称: 副教授 20012 年12 月20 日 新疆农业大学教务处制
木聚糖酶及其应用 姓名：全莉指导老师：蓬焕明 摘要：木聚糖是一种多聚五碳糖，是植物半纤维素的主要成分，是仅次于纤维素的第二β-1，4-内切木聚糖酶能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶,在食品、制浆造纸、饲料等行业上有着广阔的应用前景.本文主要从木聚糖酶的分类、特性及其应用等方面进行阐述。 关键词：木聚糖酶；分类；特性；应用 引言：丰富的可再生资源。木聚糖木聚糖结构复杂，完全降解需要多种酶的参与，其中木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1， 4键连接的半纤维素，富含于阔叶树和大多数一年生植物体内，是一种重要的可再生资源，仅次于纤维素。它多为异聚多糖，结构变化范围很大，从β-1，4糖苷键相连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。目前，木聚糖酶主要由微生物生产，已报道能生产木聚糖酶的微生物有丝状真菌、细菌和链霉菌等。微生物产生的木聚糖酶具有多样性，即常常产生不止一种类型的木聚糖酶，而且这些木聚糖酶的特性也存在差异。木聚糖酶可广泛应用于食品、制浆造纸、饲料等行业。 正文： 1 木聚糖酶的分类 1.1木聚糖酶 木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，主要包括三类:内切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-1,4一木聚糖主链的内部切割木糖苷链，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖;外切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖; β-木糖苷酶,该酶通过切割木寡糖末端而释放木糖残基[1]。 1.2 根据所水解的木聚糖苷键类型 木聚糖酶可分为β-1,4糖苷键木聚糖酶和β-1,3糖苷键木聚糖酶两类。陆上植物的木聚糖酶均属β-1,4糖苷键木聚糖酶，而β-1,3糖苷键木聚糖酶大都存在于海藻及海洋生物中。按木聚糖酶的序列同源性和疏水族，木聚糖酶分别属于糖苷水解酶的两个家族，即F家族(10家族)和G家族(11家族),属于同一家族的木聚糖酶催化区域具有同源性，可以根据已知家族的酶来推测未知酶的催化特性[2]。F家族的木聚糖酶分子量高，结构复杂，通常生成较小的低聚糖，该家族的木聚糖酶可以作用于对硝基苯和对硝基苯纤维二糖，与底物结合需要较少数量的点;G家族的木聚糖酶则对木聚糖有很高的特异性。 1.3 依据木聚糖酶对底物的特异性 木聚糖酶可分为特异性木聚糖酶和非特异性木聚糖酶。特异性木聚糖酶特异作用于木聚糖底物，非特异性酶除作用于木聚糖外，还能作用于纤维素及人工底物，称双功能酶。
ad木聚糖酶(XYNB)的分离纯化与性质研究
南京工业大学 硕士学位论文 耐热木聚糖酶（XYNB）的分离纯化与性质研究 姓名：孙雷 申请学位级别：硕士 专业：生物化工 指导教师：韦萍;李环 20060601
摘要 木聚糖是植物半纤维素的重要组成部分，在自然界中是继纤维素之后含量第二丰富的再生物质资源。木聚糖结构复杂，它的完全降解需要多种水解酶的共同作用。内切-β-1,4-木聚糖酶（1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.1.8）以内切的方式作用于木聚糖的主链，产生不同链长的寡糖及少量的木糖，是木聚糖降解酶系中关键的酶。木聚糖酶的耐高温和热稳定性是工业化应用的理想特性，在生物转化、制浆造纸，食品饲料等工业中存在很大的应用潜力。 本文综述了木聚糖酶的分离纯化技术以及性质和结构研究进展，研究了重组大肠杆菌1020产生的耐热木聚糖酶（XYNB）的纯化方法与性质。 采用不同的破碎方法，对表达的木聚糖酶在细胞中的分布进行分析，确定了表达的耐热木聚糖酶XYNB主要分布中可溶性细胞质中。纯化前对表达的酶进行细胞定位是本论文的一个特色。 XYNB是胞内酶，采用反复冻融和超声波联合的方法破碎，发现对湿菌泥反复冻融三次后，酶的释放量最大；50 mL 20%的菌悬液，采用500 W，间歇时间10 s，超声波破碎15 min后，酶的释放量最大。利用热变性除去杂蛋白，选择变性温度70℃，时间30 min，回收率可达到69.4%，纯化倍数4.9。结合Ni-NTA 亲和层析，采用梯度洗脱方法，一步得到电泳纯XYNB，回收率29.4%，纯化倍数13.4。采用热变性和一步亲和层析分离得到电泳纯的耐热木聚糖酶XYNB，简化了分离纯化步骤，是本论文的一个特色。 酶学性质研究表明XYNB的最适pH在6.5左右，在pH 6.0-10.0能保持最高活力的60%以上，在pH值低于6.0和高于10.0时，活力显著下降。在50-100℃范围内，酶催化活力随着温度的升高不断上升，酶在80-100℃范围内表现出50%以上的酶活力。在pH8.0，70℃，保温6 h后，酶活力变化不大；100℃保温1.5 h 后，残余50%的酶活力。1mmol/L Hg2+显著影响酶活力，其它金属阳离子和EDTA 对酶活的影响不大。XYNB对Oat spelt xylan 酶促反应的K m为0.23 mg/mL，最大反应速度V max为0.36 μmol/(min﹒mL)。 采用生物信息学手段分析XYNB的序列和结构，发现XYNB属于F/10族，与Thermotoga sp. strain FjSS3-B.1的xyn A有85%一致性，与Thermotoga
2020年人教版高考生物专题强化测试卷 《生物的变异和进化》(含答案解析)
《生物的变异和进化》专题优化测评卷 一、选择题（每小题6分，共12小题，共72分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合 题目要求，请将正确答案的字母代号填入下表相应题号的空格内） 题号 1. 2. 3. 4. 5. 6.7.8.9.10.11.12. 选项 1.除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙 述正确的是（） A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因 B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型 C.突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型 D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链 2.下列关于染色体变异的叙述，正确的是（） A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异 B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力 C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型 3.图甲表示雄家兔细胞内的一对同源染色体。一个精原细胞进行细胞分裂时得到了图乙所示的情 况，另一个精原细胞进行细胞分裂时得到图丙所示的情况。下列相关说法中不正确的是（） A.图乙所示情况发生在精原细胞进行减数分裂的过程中 B.图丙所示情况发生在精原细胞进行有丝分裂或减数分裂的过程中 C.乙、丙两图所示的变异一定能遗传给子代 D.乙、丙两图所示的变异类型分别属于基因重组和染色体结构变异 4.大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60C O 处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50％。下列叙述正确的是（） 题号一 二 总分 13 14 得分 （时间45分钟满分100分）
蛋白类木聚糖酶研究进展
蛋白类木聚糖酶抑制剂研究进展 专业：09生物工程班级：09级1班作者:许斌指导老师：龚妍春 摘要：木聚糖酶已广泛应用于饲料、食品加工、纸浆漂白等领域, 然而近年研究小麦等谷物中存在一种能抑制木聚糖酶活性的蛋白质性质的成分, 称为木聚糖酶抑制蛋白。木聚糖酶抑制蛋白具有多型性, 但不同类型抑制蛋白都只作用于外源木聚糖酶,而对谷物内源性木聚糖酶没有抑制作用。这就对木聚糖酶应用领域中酶功效的发挥提出了挑战: 抑制蛋白的存在是否影响外加木聚糖酶的作用? 本文综述了三类木聚糖酶抑制蛋白的分子结构抑制特性，阐明蛋白类抑制剂与木聚糖酶之间的互作机理, 为最大限度的发挥木聚糖酶功效奠定理论基础。简要介绍了木聚糖酶抑制蛋白对谷物的影响作用。 关键词:木聚糖酶;木聚糖酶抑制蛋白;抑制特性 1.引言 木聚糖作为植物中的一种主要的非淀粉多糖，含量仅次于纤维素，是自然界中第二大丰富的多聚糖。木聚糖是植物细胞壁多糖中半纤维素的主要成分，主链由D- 吡喃型木糖残基通过B-1, 4-糖苷键连接而成，主链上一般还带有少量的乙酰基、葡萄糖醛酸基、阿拉伯糖基等侧链取代基[1]。内切B-1-4木聚糖酶(EC3.2.1.2，简称木聚糖酶) 是专一性水解木聚糖主链的酶，将大分子木聚糖降解成低聚木糖、木二糖及少量的木糖，木聚糖酶主要由微生物产生，但一些藻类、原生动物、甲壳类动物和植物等也能产生木聚糖酶。根据催化结构域氨基酸的同源性和疏水簇分析法，木聚糖酶可分为GH10家族（包括植物酶类、真菌酶类和细菌酶类等）和GH11家族（包括真菌酶类和细菌酶类）2个家族。已知的禾谷类所产的木聚糖酶都属于GH10 家族，而微生物产生的木聚糖酶则属于F10 或G11 两个家族[2]。木聚糖除了在饲料工业中应用之外，在造纸制浆、食品加工等领域均有涉及。然而, 近年的研究发现微生物木聚糖酶的活性在体外试验中会被来自小麦等谷物的一种蛋白质性质的成分所抑制, 这种成分即木聚糖酶抑制蛋白。由于实验室应用试验所加木聚糖酶的量总是大于实际应用过程中的酶用量, 因此可以推测实际应用中外加的木聚糖酶也会受到基质中抑制蛋白的抑制作用, 从而影响用酶工艺过程[3]。许多有益微生物产生的木聚糖酶已经广泛应用于饲料面包焙制淀粉加工纸浆生物漂白等领域，而植物病原菌的木聚糖酶有方面作用:
木聚糖酶在大肠杆菌中的表达
嗜热内切木聚糖酶基因xyn10B 克隆及其在大肠杆菌中的表达 食品科学093 谢江英 2009016513 自 Horflcoshi 于 1973 年首次报道了来自细菌中的木聚糖酶以来，国外科研工作者已分离出百余种不同微生物来源的木聚糖酶，并将其基因在各种宿主菌中得到活性表达。由于高产野生的微生物生产木聚糖酶时，释放出的产物较为复杂，往往产生大量的纤维素酶，导致在应用中产生不必要的麻烦。如在纸浆预漂白时，纤维素会被意外降解。并且这些酶的性质极为相近，分离纯化的成本较高，不利于木聚糖酶的推广使用，通过基因工程的方法来构建一些高效表达或胞外分泌的工程菌株，将有助于解决木聚糖酶的大量收集和纯化问题。我国对木聚糖酶的研究最近十几年才开始，大多限于天然木聚糖酶高产菌株的筛选，木聚糖酶的分离、纯化及性质分析，仅克隆和表达了少数木聚糖酶基因，而运用基因工程手段产业化生产木聚糖酶制剂在国内还刚刚起步。本研究从Caldicellulosiruptor bescii DSM 6725 分离出木聚糖酶基因 xyn10B，连接于表达载体 pET-28a（+）的NcoⅠ和XhoⅠ酶切位点之间，构建重组表达质粒pET28a-xyn10B，转化大肠杆菌 E.coli BL21（DE3）codon plus-RIL，构建基因工程菌，实现木聚糖酶高效表达。 1 实验材料 1.1 菌株和质粒 （1）热解纤维素菌Caldicellulosiruptor bescii DSM 6725； （2）质粒 pET-28a； （3）大肠杆菌 E.coli BL21（DE3）codonplus-RIL； 1.2 实验材料及主要试剂 1.2.1抗生素 氨苄青霉素，卡那霉素 1.2.2 试剂 胰化蛋白胨、酵母提取物、琼脂糖；PCR引物合成；DNA测序；不同来源底物； 其他常用化学试剂。 1.2.3 工具酶 限制性内切酶Nco I、Xho I、T4DNA连接酶、Taq DNA聚合酶、DNA Marker（DL2000 DNA Marker 和λ-HindⅢ digest DNA Marker）。 1.2.4 试剂盒 PCR产物回收试剂盒，质粒小提试剂盒，细菌基因组提取试剂盒，DNA凝胶回收试剂盒， Ni-柱纯化柱料。 2.培养基及主要试剂配制 （1）TAE buffer：核酸电泳缓冲液 Tris-乙酸 0.04 mol/L EDTA 0.001 mol/L （2）5×Tris-甘氨酸电泳缓冲液： Tris碱 15.1 g 甘氨酸 94 g SDS 5 g 去离子水补齐至1000ml。 （3）考马斯亮蓝染色液配方 甲醇/水（1 :1，v/v） 90 ml
高考生物专题6变异育种和进化专点17理解变异原理掌握育种流程复习题
考点17 理解变异原理，掌握育种流程 1．育种方式及原理辨析 (1)诱变育种原理 原基因A(a)――――→诱变产生基因突变新基因a(A) ↓ ↓ 原性状 目标性状 (2)单倍体育种与杂交育种的关系
(3)多倍体育种的原理分析 注意多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可写成处理“种子”。 2．不同需求的育种方法的选择与分析 (1)若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。 (2)若要求快速育种，则应用单倍体育种。 (3)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。 (4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。 (5)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。 (6)若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 (7)若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，则可以选择基因工程育种。 (8)若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用诱变育种。 3．花药离体培养≠单倍体育种 (1)花药离体培养仅获得单倍体幼苗。 (2)单倍体育种包括花药离体培养和诱导单倍体染色体加倍。 题组一辨析育种相关的原理 1．(2015·天津，9)白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感染白粉病和条锈病，引起减产。采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的试验结果。
注：“＋”的数目表示感染程度或产量高低；“－”表示未感染。 据表回答： (1)抗白粉病的小麦品种是________，判断依据是____________________________。 (2)设计Ⅳ、Ⅴ两组试验，可探究_____________________________________________。 (3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比，第Ⅲ组产量最高，原因是______________________________。 (4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制，抗白粉病性状由基因R/r控制，两对等位基因位于非同源染色体上。以A、B品种的植株为亲本，取其F2中的甲、乙、丙单株自交，收获子粒并分别播种于不同处理的试验小区中，统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表： 据表推测，甲的基因型是________，乙的基因型是________，双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为________。 答案(1)A Ⅰ、Ⅱ组小麦未感染白粉病 (2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响 (3)混播后小麦感病程度下降 (4)Ttrr ttRr 18.75%(或3/16) 解析(1)从Ⅰ和Ⅱ组的试验结果可知抗白粉病的小麦品种是A。(2)分析Ⅲ、Ⅳ两组试验，
木聚糖酶
木聚糖酶 本品精选优良菌株，经液体深层发酵精制而成的高效浓缩酶制剂。适用于饲料、食品、酿造、果蔬汁加工、纺织等行业。 作用原理 木聚糖是一种多聚五碳糖，为半纤维素的主要成分之一。木聚糖酶是一类降解木聚糖分子中β-1，4-木糖苷键的酶系，主要包括内切β- 1,4-木聚糖酶和β-木糖苷酶。内切β-1,4-木聚糖酶以内切方式作用于木聚糖主链内部的β-1,4-木糖苷键，其主要水解产物为低聚木糖和少量木糖。β-木糖苷酶通过水解低聚木糖的末端来催化释放木糖残基。木聚糖彻底降解为木糖需要这两种酶的共同参与。 理化性质 外观：黄色或白色粉剂及黄色液体. 作用pH范围：pH3.0-7.0，最适pH为5.0 作用温度范围：30-75℃，最适温度为50℃。 产品酶活 木聚糖酶酶活：1~30万u/g 酶活单位(U)定义：在50℃、pH5.0条件下，每分钟水解木聚糖产生1μg还原糖所需要的酶量定义为1个酶活力单位。 使用方法 本品可应用于饲料、食品、酿造、果蔬汁加工，植物提取、纺织等行业。因应用领域和生产条件等不同用量与用法而有所改变。用户也可以结合自己的工艺条件通过试验确定最佳使用方案。 5.包装规格
25kg/桶。 6.运输与贮存 运输时应避免日晒，贮存于阴凉干燥环境中（25℃以下可保存18个月）。 中性蛋白酶 中性蛋白酶采用枯草芽孢杆菌经深层发酵提炼而成。广泛应用于酒精、啤酒、味精、淀粉糖、发酵工业的液化以及纺织、印染退浆等. 一、产品性状: 1 、产品规格： 固体型分为 50000--100000u/g 。. 2、 1g固体酶粉在30℃，pH7.5条件下，1min水解酪素产生1ug酪氨酸所需的酶 量为1个酶活力单位，以u/g表示。 二、产品特性: 1 、热稳定性：最适作用温度40℃～50℃ 。 2 、 PH 稳定性：最适作用pH6.5～7.5，PH5.0 以下失活严重。 三、应用工艺（根据试验情况进行调整） 1、饲料用酶：该酶与a-淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、糖化酶等复合使用。可以广泛应用于仔猪、育成猪、禽类、鱼类饲喂。参考用量为3-10u/g。 2、用于皮革脱毛：酶脱毛（35-42℃，pH7.5，20-25u/ml）→水洗→浸酸→揉制。 3、用于胶片回收：45℃，pH7.0-7.5，用20-23u/ml进行回收。 4、用于丝绸脱胶：预处理→脱水→酸处理（蛋白酶18-24u/ml，肥皂0.75%， 48-50℃，30-60分钟，pH 7-8）→脱水→扯皮→冲洗→脱水→抖松→烘干→抖松。 5、医药工业：含中性蛋白酶的药物，可起到消炎、利胆、止痛、助消化的功效。 6、焙烤行业的应用：改善成品的光泽，结构均匀一致，口感松爽酥脆。 四、注意事项 1、此产品可完全溶于水，使用安全可靠。操作时请勿直接与酶制剂接触，若有
木聚糖酶分子结构与重要酶学性质关系的研究进展
21卷1期2005年1月 生 物 工 程 学 报 Chinese Journal o f Biotechnology V ol.21 N o.1 January 2005 Received :July ,13,2004;Accepted :September ,16,2004. This w ork was supported by G rant from Chinese National Programs for H igh T echnology Research and Development (863)(N o.2001AA214041). 3C orresponding author.T el :86210268975126;E 2mail :yaobin @https://www.wendangku.net/doc/6514668656.html,. cn 国家高技术研究与发展计划(863计划)项目资助(N o.2001AA214041)。 木聚糖酶分子结构与重要酶学性质关系的研究进展 R ecent Advances in Structures and R elative E nzyme Pro 2 perties of X ylanase 杨浩萌1 ,姚 斌 13 ,范云六 2 Y ANG Hao 2Meng 1,Y AO Bin 13and FAN Y un 2Liu 2 11中国农业科学院饲料研究所, 北京 10008121中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081 11F eed Research Institute ,Chinese Academy o f Agricultural Sciences ,Beijing 100081,China 21Biotechnology Research Center ,Chinese Academy o f Agricultural Sciences ,Beijing 100081,China 摘 要 木聚糖是一种多聚五碳糖,是植物细胞中主要的半纤维素成分。木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶,它在饲料、造纸、食品、能源工业和环境科学上有着广阔的应用前景。随着分子生物学、结构生物学的发展及蛋白质工程的应用,对木聚糖酶结构和功能的研究不断深入。这里重点阐述与酶的活性、热稳定性、作用pH 、等电点、底物亲和性及催化效率等重要性质相关的分子结构研究进展,讨论了其进一步的研究发展方向。研究木聚糖酶结构与功能的关系,对进一步加深木聚糖酶作用机制的了解、指导木聚糖酶的分子改良有重要意义。关键词 木聚糖酶,结构与功能,催化残基,热稳定性,pH 性质,底物亲和性中图分类号 Q556 文献标识码 A 文章编号100023061(2005)0120006206 Abstract X ylanase can hydrolyze xylans into xyloolig osaccharides and D 2xylose ,and has great prospect for applications in feed industry ,paper and pulp industry ,food industry and environment science.The study of xylanase had been started in 1960’s.W ith the development and application of the new technologies ,such as m olecular biology ,structural biology and protein engi 2neering ,many progresses have been made in the research of structures and functions of xylanase.This paper reviews the research progress and trend in the structure correlating with the im portant properties of xylanase.Analyses of three 2dimensional structures and properties of mutants have revealed that glutam ine and aspartic acid residues are inv olved in the catalytic mechanism.The therm ostability of xylanase correlated with many factors ,such as disulfide bridges ,salt bridges ,aromatic interactions ,cotent of arginine and proline ,and some multidomain xylanase have therm ostability domains in N or C term inal.But no single mechanism is responsible for the remarkable stability of xylanase.The isoelectic points and reaction pH of xylanase are in fluenced by hydropho 2bicity and content of electric charges.M any researches had dem onstrated that aromatic am ino acid ,histidine ,and tryptophan play an im portant role in im proving enzyme 2substrate affinity.The researches of structures and functions of xylanase are of great signifi 2cance in understanding the catalytic mechanism and directing the im provement of xylanase properties to meet the application requirement. K ey w ords xylanase ,structure and function ,catalytic residures ,therm ostability ,pH properties ,substrate affinity
文献综述木聚糖酶的研究及应用前景
木聚糖酶的研究及应用前景 （张海珍1吴萍2） （张海珍江苏省灌云县伊山高级中学 222200 吴萍安徽科技学院生命科学院 233100） 摘要：对木聚糖酶的特性及其在国内外的研究进展作了介绍，详细阐述了木聚糖酶在造纸、食品、饲料、酿酒、烘烤等工业及其在生产单细胞蛋白、生物制药、液体或气体燃料、糖浆、饮料等方面的巨大潜力及十分诱人的应用前景。 关键词：木聚糖酶特性研究进展应用前景 木聚糖酶（endo—1,4—β—D—xylan xylanohydrolase, EC. 3. 2. .1. 8）是一类以内切方式降解木聚糖分子中的β—1 ,4--木糖苷键的水解酶类。该酶在造纸工业上可用于预漂纸张，提高木素溶出率，改善纸张性能且减少环境污染。在食品工业中利用木聚糖酶降解半纤维素的主要成分，木聚糖生产低聚木糖具高附加的产品。在饲料工业中可提高饲料的能量值和禽。畜对饲料的利用率，并且在饮料和制药，溶剂，糖浆，气体或液体燃料等行业中也具有巨大潜力，其前景十分诱人。因此，木聚糖酶的开发具有重要的经济和社会价值意义。 1．木聚糖酶的特性 木聚糖酶（endo—1,4—β—D—xylan xylanohydrolase,EC·3·2·1·8）是一类以内切方式讲解木聚糖分子中的β—1，4—木糖苷键的水解酶类。包括内切β—木聚糖酶、外切β—木聚糖酶和β—木二糖苷酶。其主要水解产物为木二糖和木二糖以上的低聚木糖，还有少量木糖和阿拉伯糖。[1] 木聚糖酶按其序列同源性和疏水族分析属于糖苷水解酶的两个家族，即F家族（10家族）和G家族（11家族），属于同一家族的木聚糖酶催化区域具有同源性，可根据已知家族的酶来推测未知酶的催化特性。F家族的木聚糖酶分子量高，复杂，通常产生较小的聚糖；F家族则具有较高的特异性[4,10]。 木聚糖酶体（xylanosome）是在微生物表面分离到的多酶复合体。[2]这些复合体在半纤维素的降解中起重要作用。现在已知能够产木聚糖酶的微生物包括细菌、真菌、黑曲霉、木霉等。不同来源的木聚糖酶催化特性是有差异的，它们各自有其不同的PH值和最适温度。已证实放线菌和细菌的最适生长和产酶PH 接近于中性；耐碱性杆菌PH值在9—10；而真菌却较适合酸性条件[15]，且能分泌胞外木聚糖酶的水平高于酵母菌[10,11,12]和细菌[2,13]，从而格外引起研究人员的关注。
毕赤酵母产木聚糖酶实验方案(最终)
重组毕赤酵母产木聚糖酶摇瓶培养实验 一、实验目的 1)熟练摇瓶发酵的操作流程和无菌操作技术。 2)掌握细胞浓度、产物浓度的表征和测定方法。 3)熟悉测定生长曲线和产物生成曲线的方法。 二、毕赤酵母简介 甲醇营养型毕赤酵母(Pichia pastoris) 表达系统是80年代初被开发和研制的一种新型酵母表达系统。40年前，Ogata等人首次发现有些酵母能够利用甲醇作为唯一的碳源和能源进行生长。随后，甲醇营养酵母作为潜在的单细胞蛋白(single cell protein, SCP) 来源立即引起广泛关注，最初将其作为高蛋白的动物饲料在市场上销售。在20世纪70年代，Phillips Petroleum公司开发出毕赤酵母利用甲醇生长的培养基、发酵操作手册和高密度连续培养生产工艺。70年代的石油危机导致了甲烷价格的急剧上升，与此同时，动物饲料蛋白的主要替代源——大豆价格的下降，导致利用甲醇生产SCP在经济上已不再合适。在以后的10年中，PhiLLips PetroLeum公司与SIBIA公司合作开发利用毕赤酵母作为生物体表达外源蛋白的研究，研究人员分离了醇氧化酶(alcohol oxidase, AOX) 的基因和启动子，构建了表达载体和菌株，开发了毕赤酵母基因操作相关技术。成熟的SCP发酵方法的开发，加上醇氧化酶强启动子的可调控表达特性，极大地影响着外源蛋白在毕赤酵母中的高水平表达。1993年，Phillips Petroleum公司委托Invitrogen公司代理毕赤酵母表达系统产品。 毕赤酵母能在以甲醇为唯一碳源的培养基中快速生长，其中醇氧化酶AOX——甲醇代谢途径的关键酶可达细胞可溶性蛋白的30％。而在葡萄糖、甘油或乙醇作为碳源的培养细胞中则检测不到AOX。AOX的合成是在转录水平调控的。其基因启动子具有明显的调控功能，可用于调控外源基因的表达。此调控作用是由一般碳源抑制/解抑制及碳源特殊诱导机制控制的。外源基因在甲醇以外的碳源中处于非表达状态，而在培养液中加入甲醇后，外源基因即被诱导表达。巴斯德毕赤酵母中存在着一种称为微体的细胞器，其中大量合成过氧化物酶，因此也称为过氧化物酶体。