節(jié)桿菌β-呋喃果糖苷酶分離純化與固定化研究.pdf

1、節(jié)桿菌β-呋喃果糖苷酶是-種重要的生物酶，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)療、食品、飼料等行業(yè)，尤其在食品行業(yè)中。β-呋喃果糖苷酶能以蔗糖和乳糖為原料，將蔗糖上的果糖基優(yōu)先轉(zhuǎn)移到乳糖上，高效合成一種功能性低聚糖-低聚乳果糖。低聚乳果糖因其獨特的生理功能成為近年來國際上的研究熱點。
　　 為了提高酶的使用效率，本文通過對節(jié)桿菌培養(yǎng)基優(yōu)化和產(chǎn)酶條件、節(jié)桿菌β-呋喃果糖苷酶分離純化、固定化以及固定化酶的性質(zhì)進行了研究。結(jié)果如下：
　　 1.

2、通過對碳源、氮源和無機鹽等培養(yǎng)基成分的研究及優(yōu)化，試驗確定了各因素對節(jié)桿菌產(chǎn)β-呋喃果糖苷酶影響大小為：無機鹽>蔗糖>復(fù)合氮源（酵母膏/蛋白胨）；培養(yǎng)基為：酵母膏1.2％、MgSO40.1％、蔗糖4％、蛋白胨0.8％。
　　 2.研究溫度、pH、接種量、裝液量對節(jié)桿菌產(chǎn)酶的影響，并用正交試驗對其優(yōu)化。結(jié)果表明：各因素對節(jié)桿菌產(chǎn)β-呋喃果糖苷酶影響大小為：接種量>pH>溫度>裝液量；發(fā)酵條件為：接種量2.5％、溫度31℃、pH6.

3、5、裝液量100mL/250mL。
　　 3.采用硫酸銨鹽析；透析脫鹽；丙酮沉淀；Sephadex G-75凝膠色譜法等分離純化技術(shù)。從節(jié)桿菌培養(yǎng)液分離純化了β-呋喃果糖苷酶，發(fā)現(xiàn)經(jīng)純化后的β-呋喃果糖苷酶的比活力達(dá)到313.45U/mg，純化倍數(shù)達(dá)到24.93，回收率為47.35％，經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳后有-條明顯的蛋白質(zhì)譜帶。純化后的β-呋喃果糖苷酶最適反應(yīng)溫度為40℃，最適pH為6.5，在pH6～7范圍內(nèi)和溫度小于

4、50℃時，具有較好的穩(wěn)定性。
　　 4.制備海藻酸鈉-氯化鈣微球、并以微球為載體，戊二醛做交聯(lián)劑，固定化β-呋喃果糖苷酶。探討了酶的固定化條件和固定化酶的部分性質(zhì)。結(jié)果表明：在酶用量20mL，戊二醛濃度0.2％，海藻酸鈉濃度4％，CaCl2濃度2％，溫度40℃，固定化時間2h條件下，可取得最佳的固定化效果，酶活力達(dá)到最高值180；與游離酶相比，制備固定化酶最適pH由6.5降為5.5，最適溫度由40℃升高到45℃，其適宜作用溫度范

5、圍、pH值范圍均比自由酶范圍寬，固定化酶的熱穩(wěn)定性優(yōu)于游離酶，目連續(xù)5批次操作仍保持70％的酶活力，4℃儲藏5d保持90％酶活力，顯示出良好的穩(wěn)定性。
　　 5.以戊二醛為交聯(lián)劑，制備磁性殼聚糖微球，以磁性殼聚糖微球為載體固定化β-呋喃果糖苷酶，并對固定化酶的性質(zhì)進行了研究。結(jié)果表明：100mg磁性殼聚糖微球與10ml粗酶液混合30℃固定4h，酶活力達(dá)到最高值98；與游離酶相比，制備固定化酶最適pH由6.5升高到7，最適溫度由4