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β-葡聚糖酶酶特性及稳定性的研究 江南大学 β-葡聚糖酶酶特性及稳定性的研究 一.绪论 ● β-葡聚糖: β-葡聚糖属于一种非淀粉多糖，是由1200个以上的β-D葡聚糖残基通过β-1,3和β-1,4糖苷键以一定的比例连接而成的线性分子。 ● β-葡聚糖的特殊性质:β-葡聚糖能以高分子量的形式溶于水，粘度很高，吸水性强。 β-葡聚糖酶的生物来源 β-葡聚糖酶的应用 ●在啤酒生产中的应用 β-葡聚糖酶是最早应用于啤酒工艺，它可分解大麦及麦芽中的β-葡聚糖，添加此酶可降低麦汁粘度，提高麦汁的过滤速度及浸出率，减少胶状沉淀物，降低啤酒混浊度。 ● 在饲料生产中的应用 单胃动物由于自身不具备合成β-葡聚 糖酶的微生物以及分解β-葡聚糖的酶系，使食糜在肠道中具有较高的粘度，阻止肠道消化液与食糜的充分混合，从而阻止营养物质的吸收，降低了饲料的转化率。 存在的问题 实验目的 本实验室在前期构建了耐热性和酶活性比较高的产β-葡聚糖酶的基因工程菌，此基因工程菌是通过不同来源的β-葡聚糖酶结构域重组方法得到的。但缺乏对该基因工程菌产酶的酶特性和稳定化的研究。通过实验对该基因工程菌产酶的酶特性和稳定化的研究，以期掌握该工程菌所产β-葡聚糖酶的酶特性，为其在实际的工业应用中提供依据。 研究内容 ●在最适发酵和产酶条件下培养产β-葡聚糖 酶基因工程菌； ●研究温度、pH对基因工程菌产β-葡聚糖酶活性的影响； ●研究β-葡聚糖酶的热稳定性及pH值稳定性； ●初步研究保护剂对β-葡聚糖酶稳定性的影响。 二.β-葡聚糖酶活性和酶学特性的研究 培养条件 实验方法 β-葡聚糖酶的纯化 实验结果和分析 1.温度对β-葡聚糖酶活性的影响 2.pH对β-葡聚糖酶活性的影响 3.β-葡聚糖酶的耐热性 4.β-葡聚糖酶的耐酸性 小结 （1）在最适温度（75℃）和最适pH（8.0）条件下测得酶活 为1216 U/mL。 （2）基因工程菌E.coli-CAC所产β-葡聚糖酶的最适反应温 度为75℃，在55～85℃之间温度对酶活性影响较小， 在40℃时酶的相对活性为57%，在100℃时，β-葡聚糖 酶几乎完全失活。 （3）β-葡聚糖酶的最适反应pH约为8.0，pH在5.5～10.0之 间，对酶活性影响较小。 （4）在β-葡聚糖酶的耐热性实验中，在20～50℃范围内， 处理2min和20min的β-葡聚糖酶均相对稳定。 （5）pH在5.5～8.5范围内，β-葡聚糖酶相对稳定。 三.保护剂对β-葡聚糖酶稳定性的影响 ●保护剂的选择 选择2%明胶和1mmol/L CaCl2?2H2O 作为保护剂，对加入保护剂和不加保护剂进行比较。 实验结果与分析 实验结果与分析 小结 2%明胶和1mmol/LCaCl2?2H2O的添 加使β-葡聚糖酶的热稳定性得到了显著的 提高，并且这些保护剂来源容易，成本低， 适合工业化生产。 四.实验结论 （1）在最适温度（75℃）和最适pH（8.0）条件下测得酶活 性为1216 U/mL。 （2）β-葡聚糖酶的最适反应温度为75℃，在55～85℃之间 温度对酶活性影响较小，在40℃时酶的相对活性为57% 100℃时几乎完全失活。 （3）β-葡聚糖酶的最适反应pH约为8.0，pH在5.5～10.0之 间对酶活性影响较小。 （4）在β-葡聚糖酶的耐热性实验中，在20～50℃范围内， 处理2min和20min的β-葡聚糖酶均相对稳定。 （5）pH在5.5～8.5范围内，β-葡聚糖酶相对稳定。 （6） 2%明胶和1mmol/LCaCl2?2H2O的添加确实能提高β- 葡聚糖酶的热稳定性。 谢谢各位老师 江南大学 * * L/O/G/O X X 食质0501班 X 指导老师：XXX（副教授） β-葡聚糖酶活性和酶学特性的研究 保护剂对β-葡聚糖酶稳定性的影响 实验结论 绪论 4 1 2 3 β-葡聚糖酶可由微生物产生，主要是细菌(芽孢杆菌)、真菌(曲霉、毛霉等)。目前国外主要是用微生物法制备β-葡聚糖酶。 一般采用的枯草芽孢杆菌产β-葡聚糖酶，其产的酶活性较低。细菌产β-葡聚糖酶的最适温度一般为50 ℃ ～ 55℃，耐热性不高，而麦芽的糖化过程的温度一般为60 ℃ ～70℃，饲料的制粒过程的温度一般为80 ℃，所以达不到工业要