高活性魔芋葡甘聚糖酶产生菌B23的鉴定及培养条件优化_周海燕
一株高产魔芋葡甘聚糖酶菌种的中试发酵条件初探
po uig kna lcm n a ae o o hp a u ieiD r u h eu s so e h tte b s fr e tin rd cn ojc guo a nn s f Am r o hl s r i ui .T ersl hw d ta h et em na o p l vr e t t
湖南农 业科学
2 1 ,0 ) 1~ 8 0 2 (9 :6 1
一
株 高产魔芋葡甘聚糖酶菌种 的中试发酵条件初探
陈思洋, 谭 军, 吴永尧
( 南农 业 大学 生物科 学技术 学院 , 南 长 沙 4 0 2 ) 湖 湖 118
摘
要: 采用( H) O 为无机氮源 , N S 2 利用实验 室筛选 的高产魔芋葡甘聚糖酶 的 B 3 2 菌种 , 5 发酵罐 中进行 中试放 大 , 在 OL 研究
CHEN Siy n , - a g TAN J n W U Yo g y o u , n - a (ol eo isineadBo cn l y HN , h nsa4 0 2, C C l g e fBocec n i eh o g, AU C a gh 11 8 豫 1 t o Ab ta t T e(H4S 4 a k na eiognc ioe ore teB 3b c r m ah hkna lemann s sr c : h N ) O sa e s h rai nt gnsuc,h 2 at u , i ojcguo n a ae 2 w t t n r e i g
c n be p ro m e a e r d. f
Ke r s 0Lo r no; o hp a u r irD r u kna lcman ns;n rai nt gnsuc ; H y wo d :5 femetrAm r oh l s iei ui ; ojeg o n aae iogn ioe o re P f p l v e u c r
魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用
魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用作者:余涵来源:《内蒙古科技与经济》 2009年第17期摘要:文章简单介绍了魔芋葡甘露聚糖的性质和结构,综述了国内外对魔芋葡甘露聚糖提取纯化的方法和魔芋葡甘露聚糖在食品、化工、医药中的应用现状及发展方向。
魔芋是多年生草本植物,广泛我国集中分布在秦林岭以南的山区。
魔芋葡甘露聚糖是魔芋块茎特有的主要成分,在魔芋中的含量约为44%~64%。
魔芋葡甘露聚糖(Konjac Glucomannan)又称魔芋粉,魔芋胶,其形状为白色或奶油至淡棕黄色粉末。
溶于水可形成高粘度溶液,是目前所发现植物类水溶性食用胶中粘度最高的一种,具有高吸水性、高膨胀性、高粘度。
它优良的粘结性、成膜性、可溶性、增稠性和保水性等特点,是一种天然食品添加剂和保鲜剂。
因此,魔芋葡甘露聚糖,可广泛应用于食品、医药、印染、建筑、涂料、纺织和造纸等领域,具有极大的市场应用价值⑴。
1 魔芋葡甘露聚糖的提纯水溶性KGM的几种主要制备提纯方法有以下几种:吴贤聪等⑵采取引入重金属离子纯化的方法;施航等⑶设计的纯化流程为:将魔芋粉加到乙醇和乙醚的混合液中回流过滤,滤渣用盐酸水解,过滤,乙醇洗涤,加丙酮脱水,得纯品KGM;上述方法主要存在以下问题:①工艺复杂,生产成本高,不易于实验室操作和生产;②引入有毒的Pb2+对环境有污染,限制了魔芋可食性膜的应用;⑧用酸水解,可能会将原料中多糖水解成单糖,破坏了多糖结构的稳定性。
针对以上问题,近年来又出现了一些新的魔芋葡甘露聚糖提纯的新方法。
官晓梅⑷等人提出的乙醇沉淀法.流程如下:魔芋精粉(KF)一去离子水溶胀一静置5h一稀释一抽滤一旋转蒸发一乙醇[(乙醇)一95%]沉淀一无水乙醇洗涤一风干一纯品KGM。
用该方法简单、易操作,且提纯的魔芋葡甘露聚糖产率为57%,产品无色、无味,其溶胶保存84 h仍均一、透明、无异味,显示产品有较高质量分数。
莫湘涛⑹等人提出的用生物法提取魔芋葡甘露聚糖,工艺过程如下:魔芋精粉(KF)一加水调浆一加少量a-淀粉酶一60℃液化45~60 min(pH=5.7~6.2)一110℃灭菌5 min一冷却一加少量糖化酶(pH一4.8~5.O)一振荡糖化48 h--ll0℃灭菌5 min一冷却一加水过滤得滤液一加95%乙醇(剧烈搅拌)一继续搅拌30 min一静置一减压过滤一80%乙醇冲洗沉淀一烘干称重(40~50℃),该方法得到的魔芋葡甘露聚糖纯度较高,但步骤较为复杂。
甘露聚糖酶Man23的化学修饰及活性必需基团测定
・基础研究・甘露聚糖酶Man23的化学修饰及活性必需基团测定3周海燕a,董 蕾a,田 梅b,饶力群c,吴永尧a3(湖南农业大学 a.生化与发酵工程实验室;b.实验室管理中心;c.生物科学技术学院,湖南长沙410128)摘 要:用化学修饰剂NE M、二甲基溴化锍、E DC、DEPC、T NM、对硝基苯乙二醛、P M SF、T NBS对芽孢杆菌B23产生的甘露聚糖酶M an23进行化学修饰,并测定修饰反应的动力学参数关系。
结果显示半胱氨酸、色氨酸(1个)和谷氨酸(或天冬氨酸)残基(2个)是酶活性的必需基团;组氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和赖氨酸残基均为非必需基团。
双向电泳结果显示酶蛋白分子具有一个链内二硫键(Cys902Cys110)。
荧光光谱测定结果显示该酶最大吸收峰为336nm。
底物作用导致酶的发射光谱发生蓝移,说明色氨酸残基位于酶蛋白分子内部的疏水区。
关键词:甘露聚糖酶;化学修饰;必需基团中图分类号:Q78文献标识码:A文章编号:100727146(2007)0620717205The Stud i es on Chem i ca l M od i f i ca tionand Essen ti a l Residues of M annana se M an23ZHOU Ha i2yan a,DON G L ei a,T I AN M ei b,RAO L i2qun c,WU Yong2yao a3 (Hunan Agriculture University a.B i ochem istry and Fer mentati on Engineering Lab;b M anagement Center;c.College of B i oscience and B i otechnol ogy,Changsha410108,Hunan,China)Abstract:The mannanase M an23p r oduced fr om B acillus subtilis B23was modified by NE M,D i m ethyl2(22hydr oxy252 nitr obenzyl)2sulf onium br om ide,EDC,DEPC,T NM,42nitr ophenylglyoxal,P M SF and T NBS.M an23could be sup2 p ressed by NE M,D i m ethyl2sulf onium br om ide and EDC and the kinetic parameters were deter m ined.The data indicated that cysteine residues,one tryp t ophan residue and t w o carboxyl residues m ight be the essential gr oup s of M an23.The t w o2di m ensi onal electr ophoresis p r oved that there was a disulfide bond bet w een Cys90and Cys110on the single chain.I n the p resence of ligands2binding,theλmax em issi on fluorescence s pectrum of the M an23changed fr om336nm t o330nm.It appeared that tryp t ophan residues were involved in a hydr ophobic m icr o2envir onment of mannanase M an23mole2 cule.Key words:mannanase;chem ical modificati on;essential residues β2甘露聚糖酶是一类可降解含β2甘露糖苷键的重要半纤维素酶[1],目前被广泛应用在食品、医药、造纸、纺织印染、饲料工业及石油开采等领域[225]。
魔芋葡甘聚糖膜的制备及改性
1 引言1.1魔芋的基本性质魔芋,多年生草本植物,我国有60多种,种植历史已达两千年之久,主要分布在在湖北、云南、四川、贵州等省,且多在山区,亩产可达数千斤。
魔芋作为传统健康食品在我国和日本有悠久的历史。
近年来关于KGM 在食品领域的应用研究日益引人注目。
[1-2]其主要成分是魔芋葡甘聚糖(KGM),KGM 是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶1.6 的比例以ß-1,4 糖苷键连接的杂多糖,其分子量达106 D,在KGM 分子链上平均每17 个糖残基C-6 位上连有一个乙酰基[3-4]。
是具有分支的大分子杂多糖。
具有优良的亲水性、胶凝性、增稠性、黏滞性、可逆性、悬浮性、成膜性与赋味性等特性, 尤其优良的成膜性已引起国内外的重视[5].其水溶胶在适当条件下成膜, 可作为一种可食性和自然降解的膜材料。
魔芋葡甘聚糖膜存在着成膜时间长、膜的强度低、抗菌能力差以及吸湿度大等问题。
因此,已有应用各种方法对其进行改性以改善膜的性能.近年来魔芋葡甘聚糖改性产物在食品,医药,化工,纺织和环保等领域有很好的应用前景。
因此,对魔芋葡甘聚糖膜进行改性对扩大其应用范围有重要意义。
[6-7]1.2.KGM的化学结构和性质KGM的化学结构如图1:图1. 魔芋葡甘聚糖的化学结构KGM在酸性条件下分别经高峰淀粉酶,甘露糖酶和纤维素酶水解,其产物经薄层色谱和凝胶电泳分析表明,KGM是主链由D-甘露糖和D-葡萄糖以ß-1,4吡喃苷键连接的杂多糖。
根据来源不同,KGM分子中甘露糖和葡萄糖的摩尔比为1.6—4.2,在主链甘露糖的C位上存在ß-1,3键结合的支链结构,大约每32个糖残3基上有3个左右支链,支链仅含几个残基,并且在有些糖残基上有乙酰基团。
约每19个糖残基上有一个,以酯的方式相结合。
常见的KGM中甘露糖和葡萄糖的摩尔比约为1.5—1.7(通常为1.6),乙酰基含量为15%。
不同品种与来源的KGM 的分子量不同,一般来讲,其粘均分子量约为7—8*105,光散射法测得KGM的重均分子量8*105—2.62*106。
魔芋葡甘聚糖的特性及其应用
增稠性
研究表明,l%魔芋精粉溶胶的粘度达到数十帕斯卡·秒 (Pa·s),高者达到20万MPa·S以上,是目前所发现植物类水 溶性食用胶中粘度最高的一种。与黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆 胶等增稠剂相比,由于其属于非离子型,因此受食品体系中 盐的影响很小。 如将其用于食品,能改善食品的物理性质、增加食品的 粘稠性、赋予食品以柔滑适口感、且具有稳定乳化状态和悬 浊状态作用,是一种新兴的增稠剂。
KGM研究前景
(1)开发多种类型的魔芋食品。 (2)开发一系列功能性食品。利用KGM对人体的多种营养保健 作用。 (3)开发魔芋药品。 (4)开发日化产品。以魔芋葡甘聚糖为原料,研制面膜、美肤 水、香皂、化妆品等产品。 (5)利用魔芋胶以及魔芋胶和其他胶体的协同作用,开发绿色 环保植物胶,生产保鲜剂、粘胶剂、絮凝剂、悬浮剂和稳定 剂等,用于食品、印染、造纸、医药等领域。
在食品工业中的应用
保健食品
魔芋豆腐 魔芋粉丝 蔬菜魔芋
食品涂膜保鲜
柑橘(张其昌等) 龙眼(邹少强等) 板栗(鲁周民等)
食品添加剂 在食品中的应用
增稠剂、乳化剂、 胶凝剂、悬浮剂、 保水剂
仿生牛肉 仿生海产品 魔芋鱿鱼丝
仿生食品
KGM用于保健食品 膳食纤维: KGM作为一种水溶性多糖,富含β -1,3-糖苷键, 是一种优质的膳食纤维,具有低热量、低脂肪和 高纤维的特性。其生理功能主要体现在: 防治糖尿病 防治肥胖 抗癌作用 降血脂,防治心血管疾病 “胃肠清道夫”
成膜性
KGM分子与水分子之间可以通过氢键、分子偶极、诱导 偶极、瞬间偶极等作用力聚集成庞大而难以自由运动的巨型 分子。Suto等(1996)报道了当魔芋葡甘聚糖的质量分数达 7%以上时,通过偏光显微镜及圆二色谱可观测到液晶现象, 而此时其流体行为仍为假塑性流体,通过广角衍射显示其挤 压纤维保持相当程度的方向性,意味着可作为纤维或膜的材 料。 改性后具有很好的成膜性,在碱性条件下(pH>10)热脱 水后可形成有粘着力的、透明的和致密度高的硬膜,这种膜 在冷、热水及酸溶液中都很稳定。可应用于果蔬涂抹保鲜技 术中。
魔芋葡甘聚糖的研究进展及应用现状综述_刘楠
魔芋葡甘聚糖的研究进展及应用现状综述刘楠1,杨芳1,2(1.安康学院农学与生命科学院,陕西安康725000;2.陕西省富硒食品工程实验室,陕西安康725000)摘要:魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要经济成分。
近年来,关于魔芋葡甘聚糖的研究与应用都有很大进展。
本文综述了魔芋葡甘聚糖在化学结构、理化性质和提纯等方面的研究进展,及其在医学、生物材料、食品等领域的应用现状,并对魔芋葡甘聚糖的应用前景提出了展望。
关键词:魔芋葡甘聚糖;研究进展;应用现状中图分类号:Q53文献标识码:A 文章编号:1674-0092(2011)04-0095-042011年8月第23卷第4期安康学院学报Journal of Ankang University Aug.2011Vol.23No.4收稿日期:2011-02-25基金项目:安康学院大学生科技专项(2010akxydxs22)作者简介:刘楠,女,陕西西安人,安康学院农学与生命科学院本科生,主要从事糖生物学研究;杨芳,女,陕西安康人,安康学院农学与生命科学院讲师,硕士,主要从事糖生物学研究。
魔芋葡甘聚糖(KGM )是魔芋块茎中所含的中型非离子性线性多糖,是由葡萄糖和甘露糖以β-1,4糖苷键结合形成的高分子化合物,是一种优良的膳食纤维,具亲水性,凝胶性,粘结性,可食性,抗菌性,成膜性等特性。
1魔芋葡甘聚糖的研究现状1.1魔芋葡甘聚糖的化学结构魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖约按1:1.6(mol/mol )的比例,以β-1,4-糖苷键连接的高分子多糖[1],在主链甘露糖的C3位上存在着以β-1,3键结合的支链结构。
天然的魔芋葡甘聚糖是由放射状排列的胶束组成,具有与肝素相近似的骨架结构,单体分子中C2,C3,C6位上的-OH ,均具有较强的反应活性,其平均分子量为1.1×106。
1.2魔芋葡甘聚糖的理化性质魔芋葡甘聚糖具有优良的束水性、胶凝性、增稠性、粘结性、可逆性、悬浮性、成膜性、赋味性等多种特性,被广泛应用于医学,食品,生物学等各个领域。
魔芋葡甘露聚糖的应用
魔芋葡甘露聚糖的开发前景摘要:魔芋的主要成分是葡甘露聚糖,属于高分子化合物,是一种天然的膳食纤维,具有独特的生理作用。
葡甘露聚糖可用于食品,医用,化工等。
关键词:葡甘露聚糖,食用,医用,化工。
Konjac Portuguese dew of chitosan development prospects Abstract: The main ingredient of Konjak is glucomannan-nan-a kind of natural food fibre and has some specially physiological functions. Portuguese dew in food, medical chitosan, chemical industry and so on.Key words: Glucomannan, edible, medical, chemical industry.1前言魔芋是一种有益的碱性食品,主要成分有葡甘露聚糖。
在魔芋的块茎中,含有魔芋葡甘露聚糖64.78%、淀粉1.46%、蛋白质2.56%,脂肪0.13%、还有还原性糖1.61%、纤维素1.43%、灰分3.76%,同时还含有多种维生素、生物碱、无机盐、草酸钙结晶、桦木酸、β- 谷甾醇、豆甾醇、羽扇醇、蜂花烷、β- 谷甾醇棕榈酸酯、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、胡萝卜素和抗坏血酸等。
搭配食用魔芋,可以达到食品的酸碱平衡,是一种健康食品。
现今丰富多彩的魔芋食品,具有广阔的前景。
2 魔芋葡甘露聚糖在食品中的运用魔芋作为食品原料具有相当长的历史,但是在我国的制作品种还是比较少的,仅有魔芋干、魔芋粉和魔芋豆腐等产品,而且大多数是向日本出口初级加工品近年来,随着食品加工技术的提高和人们对魔芋特殊性质和功能的不断深入研究和认识,国内外以魔芋为主要原料或辅助原料加工的食品不断出现,魔芋在食品中的用途也越来越广,如作为食品添加剂、增稠剂、乳化剂、品质改良剂、悬浮剂等。
不同魔芋葡甘聚糖降解物抑制肿瘤活性的比较研究
不同魔芋葡甘聚糖降解物抑制肿瘤活性的比较研究王志江;李致瑜;黄水华;姚闽娜【摘要】为了进一步明确不同品种魔芋抗肿瘤活性的差异,分另以白魔芋和花魔芋为原料,先对其所含的魔芋葡甘聚糖(KGM)进行辐照酶解处理制备魔芋葡甘聚糖片段(KF),再通过体内外抑瘤试验,分别探究两种降解产物的抗肿瘤活性,并作分析比较.结果表明:两个品种的魔芋葡甘聚糖片段浓度的增加,宫颈癌细胞株的存活率逐渐降低,艾氏腹水瘤(EAC)小鼠的移植性实体瘤和脏器指数均有不同程度的增强;白魔芋葡甘聚糖片段的抑制肿瘤活性比花魔芋葡甘聚糖片段的强.%This paper further clarifies the antitumor activity differences between White Konjac glucomannan (KGM) and Spend konjac glucomannan. Firstly, had irradiation enzyme treatment to KGM to get segments of Konjac giucomannan(KF). Then, compare the anti-tumor activities with tumor suppression experiment in vivo and in vitro. The results were as follows: the liability of Hela cells decreased with the increase of the concentration of two KGM. Portability solid tumor and viscera exponents of Adenauer ascites tumor (EAC) mouse enhanced with different intensity, showing the two kinds of konjac had some antitumor activity. And the white one was much higher.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2011(027)005【总页数】3页(P72-74)【关键词】魔芋葡甘聚糖;降解;抑制肿瘤;活性【作者】王志江;李致瑜;黄水华;姚闽娜【作者单位】福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;福建农林大学食品科学学院,福建福州350002【正文语种】中文目前治疗肿瘤主要依靠化疗以及生物反应调节剂治疗[1]。
魔芋葡甘聚糖对肠道微生物调控影响机制分析
72 I FOOD INDUSTRY I解读INTERPRETATION1. 魔芋葡甘聚糖结构及理化特性魔芋葡甘聚糖是天南星科植物,是魔芋中的主要成分,是天然的植物多糖,具有较高的粘度。
魔芋葡甘聚糖缩写即为KGM ,KGM 主链D-甘露糖与D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键链接而成,甘露糖与葡萄糖分子比约为1.5:1或1.6:1(花魔芋,A.konjac )或1.69:1。
在某些糖残基C3位上存在由β-1,3糖苷键链接的支链,支链上有葡萄糖与甘露糖残基构成,数量不等,KGM 其化学结构可由图1.1表示。
KGM 的特殊结构和化学成分赋予其独特的性能,如优异的亲水性、胶凝性、流变性能、增稠性能和成膜性能。
KGM 易溶于水,但不溶于甲醇、乙醇、丙酮和氯仿等有机溶剂,难以自由移动的大分子使魔芋胶溶液成为粘稠的非牛顿流体。
KGM 具有优异的保水性,可吸收自身体积的80至100倍,形成KGM 溶胶。
同时,KGM 分子量大,吸湿性和容量性强,由于不带电而具有极好的附着力,是自然界粘度最高的多糖之一,具有极好的增稠效果,相较于其他多糖。
KGM 溶胶的脱水在一定条件下可以形成胶膜,通过调节亲水和疏水材料可以改变胶膜的透水性。
魔芋葡甘聚糖对肠道微生物调控影响机制分析文 王元KGM 吸水性强,可增加大便量,促进肠蠕动和粪便排泄,减少对有毒物质的吸收,起到肠道清道夫的作用。
KGM 到达大肠后,在肠道微生物的作用下发酵产生酸和各种短链脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸等,调节肠道菌群,具有良好的肠道益生元作用。
近年来,有报道称,KGM 的肠道益生元作用是发挥减肥降脂、免疫调节、抗氧化损伤、预防大肠癌等生物学作用的重要途径。
对各种KGM 及其衍生物的肠道益生元进行了评估,性别在预测KGM 的生物活性方面非常重要。
魔芋葡甘聚糖是一种优质膳食纤维,能促进肠胃蠕动,具有“肠道清道夫”的功效,促进体内有害毒素的排出,预防和减少疾病的发生,有效保护胃黏膜,能清除胃壁并具有良好的肠道益生菌特性,但尚未报道哪种摄入形式发挥更好的作用。
魔芋葡甘聚糖的结构及保健功能研究
关键词:魔芋;葡甘聚糖;结构;保健功能
Abstract:Konjac glucomannan is the main nutrient component of konjac and an important natural active component in people’s production and life. It has health care functions and can be used as a food additive. It is also widely used in industry. This article introduces the health-care functions of konjac glucomannan and provides a reference for companies to develop konjac products.
(5)可逆性。一般情况下,魔芋葡甘聚糖在冷 却时变成固体,在加热时变成液体。溶胶是一种液体 或胶团,在 10 ~ 15 ℃的低温下,加热到 60 ℃时会发 生变化。魔芋葡甘聚糖是一种固体,冷却到 35 ℃以上 后,可变为液体或糊状,非常适合食品加工、储存和 冷藏运输 。 [10]
(6)成膜性。改性魔芋葡甘聚糖具有成膜特性, 在碱性条件下加热、脱水、干燥后,在酸性、碱性、 冷热水中形成稳定的硬膜,其附着力强、透明度高、 黏度大。膜的机械性能随添加剂的性质和用量而变化, 润湿剂加入量越多,涂膜强度越小,涂膜越软,相反,
魔芋胶不同规格分类的原则可以按照葡甘聚糖的含量、产品的黏度
如何合理选择魔芋精粉(胶)魔芋胶不同规格分类的原则可以按照葡甘聚糖的含量、产品的黏度、粒度大小进行分类,食品企业可以根据不同魔芋胶的技术参数与性能,并结合自身需求合理选用。
主要的技术参数与性能的关系如下:魔芋葡甘聚糖的含量作为魔芋胶的有效成分,葡甘聚糖的含量在魔芋胶的性能和价格构成中起了关键性的作用。
葡甘聚糖含量越高,主要杂质淀粉的含量越低,即魔芋胶的纯度越高,其品质越好。
经过精加工处理后,魔芋胶的杂质可大部分去除,纯度可有大幅度的提高。
含水量含水量越低,产品的性能越稳定。
由于魔芋胶中通常含残留葡甘聚糖分解酶,其对魔芋葡甘聚糖的分子结构有分解作用,因而使黏度降解。
通常控制含水量,能有效抑制酶制剂的活性。
粒度●根据不同用途的需要,魔芋胶一般生产以下几个规格的粒度: 40目、80目、120目等。
●粒度不同,魔芋胶的溶解性和分散性有所不同。
粒度越粗,溶解速度越慢,分散性越好;粒度越细,溶解速度越快,分散性越差,溶解时会结团。
●粒度对常规产品的黏度有较大影响,通常是粒度越粗,黏度越高。
●粒度值的准确表达应该是通筛率达到95%以上。
黏度●黏度值取决于:葡甘聚糖含量;其分子量大小;测定方法的不同。
●葡甘聚糖含量越高,黏度越高。
●在一定含量和分子量条件下,粒度越细,黏度越低;粒度越粗,黏度越高。
●粒度越粗,黏度达峰时间越长(如40目的产品,黏度达峰时间2~4小时,而120目的产品,通常只需30~40分钟)。
●经过改性处理后,魔芋胶的黏度会下降到一定水平,以适应特定产品开发的需要。
●黏度测定方法中,在确定转子后,转速越快,黏度值越低。
因此,相同规格的产品在不同公司给出的黏度值可以存在1~2倍的差异。
气味天然的魔芋具有一种特有的腥味,原料级的魔芋胶在加热过程中会散发出来。
对于特定用途的产品,可使用经精制处理的魔芋胶,气味可降到轻微至基本无味。
透明度●由于魔芋胶分子量较大,与水分子结合后形成的网络结构较为致密,透光度下降。
生物表面活性剂产生菌的筛选·鉴定及其目标产物结构分析
生物表面活性剂产生菌的筛选鉴定及其目标产物结构分析徐鑫;刘娅;杨丽【摘要】[目的]筛选并鉴定生物表面活性剂,同时分析其目标产物结构.[方法]运用油平板法、排油圈法等方法对从葡萄中筛选出的72株菌株进行初筛与复筛,初步筛选出产生物表面活性剂的最佳菌株,对其进行菌种鉴定,并通过薄层层析试验、红外光谱分析等鉴定生物表面活性剂类型.[结果]从72株葡萄内生菌中分离筛选得到9株产生物表面活性剂的菌株,其中菌株C2J6发酵液排油圈为最大,通过形态特征、生理生化试验及26S rDNA序列分析,初步鉴定该菌为黑曲霉(Aspergillus niger).通过薄层色谱和红外光谱分析表明,菌株C2J6在代谢过程中能产生脂肽类表面活性物质.[结论]试验可为研究脂肽类生物表面活性剂的产生与应用打下基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P203-204,244)【关键词】生物表面活性剂;表面张力;脂肽;条件优化【作者】徐鑫;刘娅;杨丽【作者单位】石河子大学食品学院,新疆石河子832003;石河子大学食品学院,新疆石河子832003;石河子大学食品学院,新疆石河子832003【正文语种】中文【中图分类】S509生物表面活性剂(Biosurfactants,简称BS)是微生物等通过生物发酵,产生的具有亲水基与憎水基的有机大分子化合物[1]。
生物表面活性剂的结构相对于化学表面活性剂的种类与结构更加复杂。
生物表面活性剂一般分为五大类,包括糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中类脂衍生物等[2]。
由于生物表面活性剂具有很多功能特点,广泛应用于医药、农业、化妆品、食品工业、石油工业和生物环境修复等领域[3-4]。
相对于化学合成的表面活性剂,生物表面活性剂在食品行业中有着尤为突出的优势。
由于生物表面活性剂对于食品具有无毒或低毒、容易被生物降解、附着控制与阻止微生物大量滋生等优点[5-6],近年来,在食品行业中对生物表面活性剂的研究日益增多。
魔芋葡甘聚糖减肥作用及其机理研究进展
食品科学H A I X I A K E X U E年第期(总第6期)海峡科学魔芋葡甘聚糖减肥作用及其机理研究进展福建农林大学食品科学学院薛丽华陈继承冯瑞庞杰[摘要]当今社会,肥胖现象越来越严重,它能引起多种并发症,危害人类健康,减肥成为人们关注的热点。
魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要成分,具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、降血糖等多种功能特性,魔芋葡甘聚糖的减肥效果也受到普遍关注,该文对国内外关于魔芋减肥作用的研究进行了综述,介绍了魔芋葡甘聚糖减肥机理,并为开发魔芋减肥产品提出一些建议。
[关键词]魔芋减肥机理综述0引言魔芋又名鬼头、鬼芋,学名叫蒟蒻,属天南星科多年生草本植物[1],魔芋的球茎含有魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan ,简称KGM)约60%。
KGM 是一种高分子量的非离子型多糖,其平均相对分子质量在20~200万之间,由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖以1:1.6的摩尔比通过β-1,4糖苷键结合构成,在主链甘露糖的C3位上存在β-1,3糖苷键支链结构[2]。
因KGM 独特的结构,决定其优良特性,可作为增稠剂、胶凝剂、乳化剂、稳定剂、添加剂、填充剂等,在环保、医药、食品及其他领域中得到广泛应用。
联合国食品卫生组织已认定魔芋为“宝贵的天然保健食品”。
魔芋的药用价值在《本草纲目》早有记载,“有解毒消肿、化痰散结、化於等功效”,常用作治疗咳嗽、疝气、乳痛、积滞、闭经和跌打损伤、烧伤、蛇咬等[3]。
现代研究表明,KGM 具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、减肥、降血糖、抗肿瘤和调节免疫等诸多功效[4]。
近年来,肥胖现象越来越普遍,目前中国肥胖人口已达3.25亿。
它能够导致很多并发症,引起人体生理、生化、病理、神经体液调节的一系列变化,使人体的工作能力降低,对疾病的抵抗力下降,甚至缩短寿命。
减肥成为人们关注的热点,减肥药物应运而生,但减肥药物会对健康产生一定的危害,例如苯丁胺、氟苯丙胺等减肥药物在产生减肥效果的同时产生了很大的副作用,能够造成心脏瓣膜变形,严重危害身体健康[5]。
魔芋飞粉生物碱的抑菌活性及抑菌机理研究
魔芋飞粉生物碱的抑菌活性及抑菌机理研究周琦;张宝善;韦露莎;赵育;王颖;裴亚利;付军伟【摘要】[目的]探究魔芋飞粉生物碱(Alkaloid from konjac powder,AKP)的抑菌作用及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌机理,为新型天然抑菌剂和防腐剂的开发提供理论依据.[方法]采用液体倍比稀释法,确定AKP对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌4株供试菌的最小抑菌质量浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC),并采用牛津杯法测定AKP对上述4株供试菌的抑菌圈大小;通过测定在AKP作用下,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长曲线、菌体培养液电导率及观察细胞膜完整性、细胞形态等,对AKP的抑菌作用及其机理进行分析.[结果]AKP对4株供试菌均有明显的抑制作用,对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强(MIC为10mg/mL),大肠杆菌次之(MIC为20 mg/mL).AKP对供试菌的抑菌圈直径依次为金黄色葡萄球菌>大肠杆菌>枯草芽孢杆菌>鼠伤寒沙门氏菌.菌体生长曲线显示,AKP对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长有明显的抑制效果.AKP作用后,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌细胞膜受损,存活率显著降低,菌体培养液电导率显著上升.电镜观察发现,AKP使菌体细胞膜出现破损,部分菌体出现空腔.[结论]AKP具有抑菌作用,其可能通过破坏细菌细胞膜结构而导致内容物外泄,进而影响细胞的生长代谢或造成细胞死亡,从而抑制其生长.【期刊名称】《西北农林科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(047)003【总页数】8页(P121-128)【关键词】魔芋飞粉;生物碱;抑菌活性;抑菌机理【作者】周琦;张宝善;韦露莎;赵育;王颖;裴亚利;付军伟【作者单位】陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119;陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119【正文语种】中文【中图分类】TS201.3魔芋(Konjac)是天南星科魔芋属(Amorphophallus Blume)多年生草本植物,其地下球茎因富含特殊成分葡甘聚糖而广泛应用于食品加工业中。
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湖北农业科学!"#$%&’(%)"*+"(&*,)%$-)$,-./0,1223魔芋是天南星科草本植物,我国湖北、四川、云南、贵州、陕西等省的山区将其做为经济作物进行种植和开发。
魔芋的主要开发价值在于其变态茎中含有0245624的葡甘聚糖(7.89:;<=>;.?:88:@A’B )。
A’B 是由CDC/6或CDC/E 的葡萄糖和甘露糖残基通过!FC ,0糖苷键聚合而成的杂多糖GCH 。
通过控制葡甘聚糖酶的作用可将A’B 水解成由15C2个糖苷键连接而成的功能性低聚糖。
这种低聚糖促进双歧杆菌生长非常有效G1H ,能够刺激肠内有益菌的生长和代谢,同时还具有调节机体免疫功能、防止糖尿病以及防止肥胖等多种生理功效GI5EH ,是高血脂和高血糖患者以及老年人可以放心食用的良好代糖产品。
研究者从哺乳动物的内脏中分离筛选到一株产葡甘聚糖酶的优良菌株,经鉴定为芽孢杆菌属细菌,命名为#1I 菌株,并对#1I 的培养条件进行了研究和优化,为进一步扩大生产葡甘聚糖酶打下了基础。
!材料与方法!"!菌株采集自哺乳动物内脏,通过分离,筛选出产酶活性高的优良菌种,数次纯化后保藏。
!"#培养基C/1/C斜面培养基蛋白胨C (4,!"#,下同),牛肉膏2/I ,酵母膏2/3,魔芋精粉2/C ,-:)=2/3,A 1!JK 02/1,琼脂1;L!值E/25E/1。
C/1/1液体培养基蛋白胨C ,-:)=2/3,A 1!JK 02/1,魔芋精粉C ;L!值E/25E/1。
!"$培养条件接种量C24(#"#),装液量124(#"#),初始L!值E/25E/1,02M ,C62N ・?O8FC ,培养时间10P 。
!"%菌种鉴定细菌形态观察及生理生化特征测定参照文献GQH 和GRH 进行。
!"&细菌生物量测定C/3/C 以吸光度和活菌数表示发酵液稀释后,以培养基为对照,波长6628?处测定KS 值,线性范围2/C52/I GC2H 。
同时将发酵液稀释后涂布固体培养基平板,置02M 温箱培养12P ,计数菌落数T 以每平皿I25I22个为宜U ,再换算成每毫升含活菌数。
C/3/1干重法表示量取32/2?*发酵液,0M 下6222N ・?O8FC 离心C2?O8。
沉淀用2/1?.=・*FC 、L!值3/Q 的磷酸缓冲液洗0次,然后C23M 常压干燥0P 。
干燥样品立即在0M 下称重。
!"’酶蛋白含量测定高活性魔芋葡甘聚糖酶产生菌#1I 的鉴定及培养条件优化周海燕C ,周大寨1,周毅峰C ,吴永尧CTC/湖南农业大学生化与发酵工程实验室,长沙0C2C1Q ;1/湖北民族学院生物技术研究所,湖北恩施003222)摘要:葡甘聚糖酶产生菌#1I 分离自哺乳动物的内脏,经鉴定可能为芽孢杆菌属一新种。
该菌生长的最适L!为中性环境,可耐受62M 高温,且对-:)=有很好的耐受力。
摇瓶培养时最佳氮源为蛋白胨,魔芋葡甘聚糖做碳源诱导酶的产生,2/14A 1!JK 0有利于#1I 的生长及提高产酶的活性。
通过正交试验优化的培养条件为温度02M 、初始L!值E/25E/1、装液量124、接种量C24。
这些数据为扩大生产葡甘聚糖酶提供了参考。
关键词:魔芋葡甘聚糖;葡甘聚糖酶;培养条件;细菌鉴定中图分类号:VR0E/EC W E/1;V3IR ;V336W /1文献标识码:#收稿日期:1223F21FCR基金项目:湖北省恩施自治州科技局重点资助项目($X2CY221)作者简介:周海燕(CRE0F ),女,湖南浏阳人,讲师,硕士,研究方向为发酵工程与应用酶学,(电话)2EICF06I3I2I(电子信箱)LZ[NZ=\PON=Z]^C6I/;.?;通讯作者:吴永尧。
文章编号:20IRFQCC0(1223)20F226EF206EDOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2005.04.024湖北农业科学!"#$%&’(%)"*+"(&*,)%$-)$,-./0,1223考马斯亮蓝法4556。
以未接种的培养基做对照。
!"#酶活力测定137*试管中加入2/87*2/39(!"#)魔芋葡甘聚糖(:!3/;,2/17.<・*=5磷酸缓冲液配制)溶液,32>水浴中预热17?@,加入2/57*酶液反应A7?@,然后迅速将所有试管转入522>水浴中终止酶反应,37?@后再加入B-,试剂继续作用37?@,流水冷却并稀释至137*,测定CB 3024516。
酶活力单位定义为:在上述反应条件下,每分钟释放出5!7.<甘露糖的酶量。
!"$统计分析方法利用正交试验软件系统进行分析。
显著水平取"D2/23,$E2/23时有统计学意义。
%结果与分析%"!细菌鉴定1/5/5细菌个体形态与菌落特征光学显微镜下观察#1A 的形态为幼龄时呈杆状,随着菌龄增加则菌体缩短呈椭圆形,菌体大小约为(2/3F2/GH5/;FA/0)!7,具运动性。
芽孢椭圆,中生。
#1A 在蛋白胨平板培养基上培养10I ,形成的菌落为圆形,边缘不规则,中间增厚,表面光滑,奶白色。
1/5/1生理生化特征与细菌鉴定#氮源和碳源的利用。
#1A 不能利用无机氮,但可以利用多种有机氮源,还有多种糖类,特别是大分子多糖(表5)。
$生理生化特征。
#1A 的生理生化测定结果见表1。
对照测定结果,根据伯杰细菌鉴定手册,获得的产酶菌为芽孢杆菌属细菌,但与属中各种相比,该菌具有突出的耐热和耐盐性,初步认为是芽孢杆菌属的一个新种,鉴定工作有待进一步深入。
%"%培养基的优化1/1/5不同氮源及浓度对#1A 生长的影响选用了;种氮源进行试验,结果表明,蛋白胨为产酶菌生长的最佳氮源,而大豆粕略逊之(图5)。
对产生的葡甘聚糖酶进行活性测定则发现两者几乎没有差别,此外,大豆粕来源广泛,322J 售价约为1元,等量蛋白胨的售价约为12元,因此决定菌种原液氮源为蛋白胨,大豆粕则非常适合大规模生产时使用。
蛋白胨的浓度以59最为适宜,多了不仅不利于细菌生长而且也造成原料的浪费。
1/1/1不同碳源及浓度对#1A 生长的影响#1A可以较好的利用葡甘聚糖、乳糖和淀粉,但只有葡甘聚糖做碳源才可以诱导产生目的酶,因此培养基中的碳源必须为K’L ,它的最适添加浓度为59。
添加19和A9的葡甘聚糖并未得到良好的培养效表1产酶菌结构形态及生理生化特征鉴定项目革兰氏染色耐受温度耐受盐度接触酶反应荚膜观察异染粒观察类脂粒观察细胞壁观察伴胞晶体观察抗酸染色观察糖醇发酵反应葡萄糖氧化发酵反应明胶液化荧光色素甲基红反应淀粉水解纤维素水解卵磷脂酶反应柠檬酸盐反应硝酸盐还原反应牛奶分解反应氧气需求溶菌酶作用产酶菌特征幼龄菌为阳性,老龄菌为阴性。
12>以下不生长,最高耐受温度为M2>可耐受高达529浓度的-N)<阳性无无无有无阴性葡萄糖阳性;甘露醇阳性发酵型,并观察到培养基表面产生橙色可溶性色素阳性无阳性阳性阴性,无纤维素酶产生阴性阳性阳性酶凝不变色,牛奶结块、凝固好氧,兼性厌氧可生长图5不同氮源对#1A 菌株生长的影响表5产酶菌对碳源和氮源的利用氮源牛肉膏酵母膏大豆粕蛋白胨干酪素尿素-!0)<(-!0)1,C 0产酶菌OO OO OOO OOO OO O ==碳源葡甘聚糖葡萄糖蔗糖乳糖淀粉果糖半乳糖产酶菌OOO O O OOO OOO O OO注:OOO 表示生长旺盛;OO 表示生长良好;O 可以生长;=不生长。
0302A3A21312535232牛肉膏酵母膏大豆粕蛋白练干酪素氯化铵尿素硫酸铵生物量P 52M 个细胞・7*=5氮源种类M;湖北农业科学!"#$%&’(%)"*+"(&*,)%$-)$,-./0,1223果,可能是因为提高葡甘聚糖浓度使培养基粘度增大,减少了溶氧量,反而不利于细菌的生长。
1/1/4金属离子对#14生长的影响培养基中除了添加-5)6之外,其他金属离子也可能提高#14的生物总量。
以不加任何金属离子(-5)6除外)的培养物为对照,测定不同离子对#14生长的影响,结果见表4。
表4可见,78对#14的生长有明显的促进作用,使#14的生物量提高了129,它的最适添加量为2/19。
:;18则有显著的抑制作用,其他离子对#14的生长影响不大。
因此,菌株#14生长的液体培养基组成为:蛋白胨<9,魔芋精粉<9,-5)62/39,71!=>02/19。
以此培养基在相同条件下发酵,4次平行试验得到的平均>?@@2为2/<23。
!"#培养条件的优化在培养基优化试验的基础上,设计了0因素4水平的正交表(表0),对培养条件进行优化,由于在试验中发现摇瓶的振荡速度对#14菌株生长无明显作用,因此正交试验中未做考虑。
正交试验结果见表3。
方差分析(表@)表明,对#14菌株生长影响最显著的因素是温度。
根据!值,培养条件的最佳组合为接种量<29,装液量为129(132A*三角瓶装32A*),B!值为C,温度为02D。
经过验证,该条件下培养#14的>?@@2为2/1C0,比未经优化时的>?@@2提高了</@倍。
注:"2/23E4F4GHI/1J。
!"$%!#菌株的生长及产酶进程采用相同条件培养#14,每隔1K取样,测定菌体生物量及发酵液中的酶比活力,结果见图1。
从图1看,#14的产酶速度很快。
在培养<2K时#14的生长达到第一个峰值,10K时生物量浓度达到最大,此后开始缓慢下降,酶活则在<0K时达到最大,因此可根据发酵目的确定发酵时间。
需获得最大生物量时,培养时间以10K为宜。
#小结一株从哺乳动物内脏中得到的产高活性葡甘金属离子78 LM18:;18NO18)518添加浓度P M・*Q<)7<142/<2/12/42/02/32/2<2/212/242/202/<2/12/42/02/232/<2/12/42/0细菌总重P AM4/1J4/3C4/I04/C<4/004/1C4/1I4/4J4/<I4/<44/2I1/041/2<</@<4/1@4/4<4/1J4/<44/1I4/424/404/0<4/1I表0正交试验的因素与水平水平<14因素每百毫升接种量P A*J<2<1装液量P91202@2B!@CJ温度P D430203表3正交试验结果试验号<143@CJI!<!1!4#因素每百毫升接种量P A*<(J)<<1(<2)114(<1)442/<1J2/<@32/<0I2/24C装液量P9<(12)1(02)4(@2)<14<142/<302/<042/<032/2<<B!<(@)1(C)4(J)14<4<12/<032/<J22/<<@2/2@0温度P D<(43)1(02)4(03)4<114<2/2@@2/1002/<412/<CJ>?@@22/23<2/1302/2CI2/<JI2/20J2/13C2/11<2/<1C2/2IJ表@正交试验方差分析因素接种量装液量B!温度误差偏差平方和2/2212/2222/22@2/20I2/222自由度11111"值</2222/2224/22210/322显著性R表4金属离子对#14生长的影响@I湖北农业科学!"#$%&’(%)"*+"(&*,)%$-)$,-./0,1223!"#$%&’&()%&*$*’+)(%#,&-.+/01,*"-(&$23&245)(%&6&%789-(*.)$$)$):#)$";<%&.&=)%&*$*’!%:>-9%-,#>*$"&%&*$:?3;@3)&57)$A B ?3;@C)5=4)&/B ?3;@D&5’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’T N;9:;:.GHC 9BCG:<C ?;<L@.CG:?.8EHG:.=6BB6B6></2/1R S 1!UV 0:.GHC 9B:@<6><?;<79.=6>>6BC ?;<6:?9I9?A .8EHG:.=6BB6B6></&::.@C9BE ?.?;<.@?;.E.B6H <OL<@9=<B?@<>GH?>F +;<.L?9=9W<C :GH?G@<:.BC9?9.B N6>?<=L<@6?G@<02QF 9B9?96H L!X/2YX/1F =<C9G=I.HG=<12R 6BC ><<C :GH?G@<42R/+;<@<>GH?>:.GHC L@.I9C<?;<EHG:.=6BB6B6><L@.CG:?9.B 9B H6@E<>:6H<N9?;@<8<@<B:<>/H#7I*,"::Z.B[6:EHG:.=6BB6B ;EHG:.=6BB6B6><;:GH?G@<:.BC9?9.B ;76:?<@96H 9C<B?989:6?9.B聚糖酶的优良菌株,经初步鉴定为芽孢杆菌属的一种新的细菌,由于其具有突出的耐热能力和耐盐能力,所以具有很好的应用潜力。