糖化酶的研究进展
糖化酶的研究进展
糖化酶的研究进展摘要：糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究。
关键词: 糖化酶; 特性; 活力一、糖化酶的简介糖化酶是应用历史悠久的酶类，1 500年前，我国已用糖化曲酿酒。
本世纪2O年代，法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲，并用于酒精生产。
50年代投入工业化生产后，到现在除酒精行业，糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面，是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。
糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称[Glucoamylase,(EC.3.2.1.3.)](缩写GA或G), 糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4-Glucanglucohydrolace).糖化酶是由曲霉优良菌种（Aspergilusniger）经深层发酵提炼而成。
（深层发酵是利用深层培养基的厌氧环境来培养厌氧细菌，但不能培养严格厌氧细菌,多用于兼性厌氧菌和微耗氧菌的培养）重要糖化酶生产菌有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉等。
糖化酶是具有外切酶活性的胞外酶。
其主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解a一1，4糖苷键，切下一个个葡萄糖单元，并像B一淀粉酶一样，使水解下来的葡萄糖发生构型变化，形成B—D一葡萄糖。
对于支链淀粉，当遇到分支点时，它也可以水解a一1，6糖苷键，由此将支链淀粉全部水解成葡萄糖。
糖化酶也能微弱水解a一1，3连接的碳链，但水解a一1．4糖苷键的速度最快，它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖。
二、糖化酶的结构组成及分类糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到热稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。
不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作用的活力也不同，真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。
食品生物技术实验
实验1 糖化酶固定化技术1 实验目的(1)熟悉酶的固定化技术和原理。
(2)掌握糖化酶的固定化操作。
2 实验原理在一定pH条件下，带正电荷的明胶与海藻酸根阴离子形成聚合物，同时，海藻酸钠与钙离子在一定条件下结合形成不溶于水的微球，从而使混合于其中的糖化酶通过包埋固定化。
戊二醛含有两个醛基，可与蛋白质中的氨基、酚基、巯基发生反应，相互交联而使固定化酶硬化，由于带正电荷的明胶与海藻酸根阴离子形成聚合物已将绝大部分游离酶包埋起来，因此这种交联主要发生在明胶与戊二醛之间，使固定化酶的使用时间延长、机械强度增大、稳定性提高。
3 仪器和试剂3.1 主要仪器磁力搅拌器，pH计，水浴锅，500mL烧杯，50mL注射器，12号注射器针头，冰箱。
3.2 药品及配制（1）所需药品：糖化酶，明胶，海藻酸钠，氯化钙，戊二醛，生理盐水。
（2）活力单位为70U/mL的糖化酶酶液100ml：用所给糖化酶配制。
（3）浓度为3%的明胶溶液150ml：称取明胶4.5g，放入装有150mL蒸馏水的烧杯中，静止10分钟，水浴加热使明胶溶解，注意水浴的温度不超过70℃。
（4）3%的海藻酸钠溶液150ml：称取海藻酸钠4.5g，放入装有150mL蒸馏水的烧杯中，不断搅拌同时加热煮沸彻底溶解。
（5）1％氯化钙溶液500ml。
（6）5％的戊二醛溶液500ml。
（7）5％稀盐酸：调节pH用。
4 实验操作将15mL糖化酶液与40℃150mL3％的海藻酸钠溶液混合搅拌，加入40℃150mL3％的明胶溶液混合乳化约10min，调pH为4.2~4.6，缓慢搅拌并降温至5～10℃，用12号注射器的针头将上述冷却液从3cm的高度注进1％氯化钙溶液中，立刻形成光滑的微球，然后保持温度为4℃，球在氯化钙溶液中被硬化30min，将球取出置人30℃5％的戊二醛溶液中进一步硬化1h，用生理盐水洗涤后，过滤得固定化糖化酶，贮存在0～5℃冰箱中备用。
5 实验结果观察所得固定化糖化酶的色泽和形状，粗测其粒度大小，测量其体积和沥干水后的重量，把所得各项指标填入下表：表1 所得固定化糖化酶的外观、体积和质量6 思考题1．本实验的固定化方法是所述哪几种酶固定化方法的结合?2．为何固定时乳化液的pH要保持在4.2~4.6？实验二固定化糖化酶活力的测定1 实验目的（1）学习固定化糖化酶活力的测定方法。
糖化酶及糖化酶基因在酿酒酵母中表达的研究进展
ｒ ｇ ｓｉ ｈ ｅｍａ ｔ ｇｔｗ ｒｏｄ ｒ ， ｋｎ ｏ ｄ ｕ ｅ ｏ ａ ｅ ｓ ｖｎ ｈ ｅａ ｅ ， ｒａ ｇｎ ｈ ｅｅ ｕ ｐ ｎ ｉ ｔｎ ｉｅｙ ａ ｄ ｐ ｖｄ ｎ ｈ ｅａ ｔ ｎ ａ ｅ ｎｔ ｌ ｉ ｏ ｅ ｒ ｅ ｙ ｍａ ｉ ｇｇ ｏ ｓ ｆ ｐ ｃ ， ａ ｉ ｇｔ ｒ ａ ａｒ ｉ ｇｔ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｓｖ ｌ ， ｎ ｌ ｓ ｎ ｎ ｒ ｉ ｉｇｔ ｕｏ ｏ ｍａｉ ｏ ｔ ， ａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｃ Ｄ ｒ ｔ ｎ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｙ ｈ ｅ ｆ ｗ ｄ ｓｇ ｆ ｔｗｅ ｙ ｔ ｍ ｏｎ ｉ ｅ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉｌ ｆ ｂ ｌｙ ｇ ｏ ｔ ， ｔ ｃ ｎ ｒ １ｎ ｅ ｈ ｉ ｏ ｅ ａ ｉ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ．Ｔ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｏ ｒ ｓ ｓｅ ｃ ｉ ｃｄ ｓ ｗｉ ｔ ｒ ｃｐ ｅ ｏ ａ ｅ ｒ ｗ ｈ ｃ ￣ ｌ ａ ０ ｌ ｌ ｈ ｈ ｉ ｒ ｍｅａ ｏｉｍ ． ｅｍ／ａ ｏ ． ｅｅ ｕｐ ｎ ｃ ｅ ｋ ｓｔ ｅｔｃ ｎ ｌｇｃ ｔｇ ｓｂ ｉｉ ｅ ｒ ｃ ｕ ａｅｙ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｓｔ ｅｐ ｃ ｄ ｒ ｔｂ ｌ ｓ ｍｄ ｇ ｒ ｎ ｔ ｎ Ｔ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｈ ｍｅ ｍａ ｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｓ ｅ ｅｄ ｖｄ ｄ ｍｏ ｅａ ｃ ｒ ｔｌ， ｉ ｈ ｓ ｈ ｅ ｌ ａ ｎ ｎ ｕｅ ｒ ｅ ｕ ｅ ｈ ｏ
高效分泌到酿酒酵母胞 外的研究进展 ； 展望 了糖化酶今后 的研 究方 向以及应 用前景。
关键词： 糖化酶 ； 结构 ； 酒酵母 ； 因表达 酿 基
中图分类号 ： Ｓ ６ ．１ Ｓ６ ．５ １ Ｔ ２ １ ； ２ １１； ３ １Ｔ Ｑ８ 文献标识码： Ｂ
收稿 日期 ：０ ７ Ｏ — ２ ２０一３２ 作者简介 ： 刘喜风 （９ 【 ）河 南安 阳人 ， １８卜 ， 中国科 学院微 生物所博 士
根霉固体发酵高产糖化酶发酵条件优化、酶学性质的研究以及应用
技术总结报告根霉固体发酵高产糖化酶发酵条件优化、酶学性质的研究以及应用糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类，根霉在自然界分布很广，用途广泛，其糖化酶活性很强，是酿造工业中常用糖化菌。
我国最早利用根霉糖化淀粉（即阿明诺法）生产酒精。
根霉能生产延胡索酸、乳酸等有机酸，还能产生芳香性的酯类物质。
根霉亦是转化甾族化合物的重要菌类。
现在一般采用的诱变技术来获得高产菌株，例如在酿酒工业中。
此过程中虽然操作简单，但是运用诱变之后的菌株不稳定，容易发生变异，从而产量下降。
从自然条件中筛选产稳定高产根霉，不易变异，更实用于生产。
根霉所产生的糖化酶在白酒酿造、啤酒酿造、冰冻食品生产、饲料生产、食醋酿造中都有较广的应用。
固体发酵培养基单纯，发酵原料成本较经济；基质前处理较液体发酵少，不需特殊机具；因水分少可减少杂菌污染，此种低灭菌步骤即可施行的发酵，适合低技术地区使用；固体发酵相当于使用相当高的培养基，且能用较小的反应器进行发酵，单位体积的产量较液体为高；下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯，常是整个基质都被使用，无废弃物的问题；固体发酵可食品产生特殊风味，并提高营养价值。
固体发酵法目前主要用在传统的发酵工业中。
例如：酱油的生产，从菌种培养到制曲，再到发酵都采用固体法。
发酵条件相对比较开放，工艺简单，设备要求简单，成本相对比较低。
虽然最近有的厂家也采用深层液体发酵，但在口味上明显与固体发酵无法比拟。
又如在食醋的生产上有的厂家采用前液后固，目的在于提高食醋的风味。
随着社会的进步，环境问题、食品安全卫生以及能源问题越来越成为人们关注的问题，可持续发展已成为社会经济发展的必然趋势。
作为可再生资源综合利用最有希望的固体发酵技术，是有效解决上述问题的途径之一。
如今科学技术进步越来越快，而作为传统工艺的固体发酵技术却进步较小。
但固体发酵在酿酒等工业生产中的作用却越来越突显。
本项目通过对筛选出的根霉固体发酵高产糖化酶菌株进行条件优化和酶学性质的研究，从而对该高产菌株进行实际应用。
黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究
玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素的研究
玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素的研究摘要：目的：研究玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素；方法：糖化温度60℃，pH值4.5，糖化时间48h，葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉、普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。
结果：确定玉米淀粉糖化最佳水平组合为:F3G3H3I2J3，即糖化温度60℃，pH值4.5，糖化时间48h，葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉，普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。
结论：玉米淀粉制备结晶葡萄糖中，利用普鲁兰酶与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化，可以提高糖化DE值，缩短糖化时间。
关键词：玉米淀粉；结晶葡萄糖；糖化影响因素；研究前言葡萄糖淀粉酶对α-1，4糖苷键分解很快，对α-1，6糖苷键却分解很慢。
在玉米淀粉中具有α-1，6糖苷键的支链淀粉含量在70%以上，这就造成了玉米淀粉在糖化过程中转化率低，生产周期长。
本研究旨在利用普鲁兰酶对α-1，6糖苷键的分解特性，与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化，以期达到提高葡萄糖转化率和缩短生产周期的目的。
1材料与方法1.1试验材料玉米淀粉，山东沂水大地玉米有限公司提供，一级品。
耐高温α-淀粉酶Supra，诺维信公司提供，酶活力20000U/mL。
葡萄糖淀粉酶，杰能科生物工程有限公司提供，酶活力10万U/mL。
普鲁兰酶OPTIMAXL300，杰能科生物工程有限公司提供，酶活力250ASPU/mL。
1.2仪器设备AY220型电子分析天平，日本岛津公司提供;数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司提供;PHS—3C型精密pH计，上海雷磁仪器厂生产;KDM型调温电热套，山东鄄城光明仪器厂生产。
1.3试验方法1.3.1 葡萄糖淀粉酶活力的测定采用碘量法。
1.3.2 普鲁兰酶活力测定由杰能科公司提供。
1.3.3 DE值的测定采用直接滴定法。
1.3.4 玉米淀粉糖化试验方法(1)调pH值。
取DE值18%的液化液，加入HCl或者NaOH调节pH值至要求数值。
黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究
题目：黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究学院：生命科学院专业：生物技术姓名：学号：指导教师：毕业设计（论文）时间：2010年3月1 日～6月25日共17 周中文摘要对黑曲霉AS3.4309产糖化酶的培养条件进行了研究。
采用糖化力较强的黑曲霉进行液态培养，在单因素实验的基础上，采用4因素3水平正交实验对其产糖化酶的培养条件进行优化。
结果表明，该菌株产糖化酶的最优培养基组成为：玉米粉15%，玉米浆7%，麸皮5%，豆粕粉2%，(NH4)2SO40.15%；培养条件为：接种量10%，发酵液起始pH4.5，30℃，200r/min，摇瓶培养4d，最高酶活力达到382.734U/ml。
关键词：黑曲霉；糖化酶；发酵AbstractThe liquid fermentation conditions for the glucoamylase production by Aspergillus niger AS3.4309 were studied. Based on single factor test, the glucoamylase production conditions were optimized by L9(34)orthogonal test. The results indicated that the optimal medium contained 12% corn starch,1%corn steep liquor,3%bran,2%soybean flour and 0.15%(NH4)2SO4.The culture conditions were as follows: inoculum size 10%,initial pH 4.5,temperature 30℃,shaker speed 200 r/min and culture time 4d. Under above conditions ,the highest glucoamylase activity reached382.734U/ml.Key words: Aspergillus niger ;glucoamylase ; fermentation目录中文摘要 (2)ABSTRACT ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
淀粉的糖化实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解淀粉糖化的基本原理和过程。
2. 掌握淀粉糖化实验的操作步骤。
3. 通过实验验证淀粉在酶的作用下糖化的效果。
4. 掌握还原糖的检测方法。
二、实验原理淀粉是由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成的多糖。
在淀粉糖化过程中，淀粉首先在淀粉酶的作用下被水解成糊精和低聚糖，这一过程称为液化。
随后，在糖化酶的作用下，糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖，这一过程称为糖化。
实验中常用的淀粉酶包括α-淀粉酶和糖化酶。
α-淀粉酶作用于淀粉的α-1,4-糖苷键，将淀粉分解成糊精和低聚糖；糖化酶作用于糊精和低聚糖的α-1,4-糖苷键，将它们分解成葡萄糖。
还原糖是指具有还原性的糖类，如葡萄糖、果糖等。
在实验中，通过检测还原糖的含量来评价淀粉糖化的效果。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：恒温水浴锅、锥形瓶、滴定管、移液管、玻璃棒、烧杯、漏斗、滤纸等。
2. 试剂：淀粉、α-淀粉酶、糖化酶、葡萄糖标准溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、硫酸锌溶液、苯酚溶液等。
四、实验步骤1. 配制淀粉溶液：称取一定量的淀粉，用蒸馏水溶解，配制成一定浓度的淀粉溶液。
2. 预处理淀粉溶液：将淀粉溶液在60℃下加热处理30分钟，以消除淀粉溶液中的杂质。
3. 液化：向淀粉溶液中加入适量的α-淀粉酶，调节pH值至最适值，在恒温水浴锅中反应一定时间，使淀粉液化。
4. 糖化：向液化后的淀粉溶液中加入适量的糖化酶，调节pH值至最适值，在恒温水浴锅中反应一定时间，使淀粉糖化。
5. 还原糖的检测：取一定量的糖化液，按照还原糖的检测方法进行检测。
五、实验结果与分析1. 液化过程：通过实验观察到，淀粉溶液在α-淀粉酶的作用下，逐渐由透明变为浑浊，说明淀粉已发生液化。
2. 糖化过程：通过实验观察到，液化后的淀粉溶液在糖化酶的作用下，浑浊度逐渐降低，说明淀粉已发生糖化。
3. 还原糖的检测：通过检测还原糖的含量，可以评价淀粉糖化的效果。
黑曲霉糖化酶基因的克隆及其在毕赤酵母X33中的表达
黑曲霉糖化酶基因的克隆及其在毕赤酵母X33中的表达曹慕琛;徐健勇;罗立超;张同存;孙劭靖;宋诙【摘要】[目的]以毕赤酵母(Pichia pastoris)X33为宿主菌高效表达黑曲霉(Aspergillus niger)糖化酶,为进一步扩大糖化酶在工业上的应用奠定基础.[方法]利用RT-PCR技术,提取黑曲霉总RNA进行反转录,以得到的cDNA为模板,根据NCBI数据库中A.niger CBS513.88糖化酶的cDNA序列(glaA)设计引物,通过PCR扩增得到去除天然信号肽的糖化酶成熟肽编码基因glaAm,并将其克隆到pUC19载体中,序列分析表明,glaAm的开放阅读框由1 879个核苷酸组成,编码625个氨基酸.以此片段构建了pFLDα-glaAm重组表达载体,经Nsi I线性化后,电击转化毕赤酵母X-33.摇瓶培养中通过添加终浓度为0.5%的甲醇诱导糖化酶的分泌.[结果]SDS-PAGE和Starch-PAGE显示,糖化酶得到正确的分泌表达,且具有较高的生物活性,发酵上清液中酶活最高达到380.78 U/ml(发酵液).重组糖化酶的最适反应温度和最适pH分别为60～65℃和4.0,在pH 2.5～5.5范围内均保持90%以上的酶活力.该酶具有较高的热稳定性,pH 4.0条件下,该酶在50℃下稳定;60℃处理60 min,仍能保持90%以上的酶活力;65℃下的半衰期约为44 min.[结论]黑曲霉糖化酶基因在毕赤酵母X33中得到了异源高效表达.%[ Objective ] The aim was to lay the foundation to further expand the application of glucoamylase in the industry for using P. pa storis X-33 as the host strain to express the glucoamylase gene from A. niger. [ Methods ] Amplified gene of glucoamylase from total RNA of A. niger mycelium by RT-PCR technology.A pair of primers were designed and synthesized according to the cDNA sequence of the glaA gene from A. niger CBS 513.88 in NCBI database (GenBank Accession No. XM_001390493). Sequence analysis revealed thatglaAm had an open reading frame of 1879 bp,which encoded a putative polypeptide of 625 amino acids and the theoretical molecular mass was 67 kD. The amplified fragment was cloned into pUC19 to generate the recombinant expression vector pFLDα-glaAm containing the mature glucoamylase encoding gene free of the signal peptide. The recombinant plasmid pFLDα-glaAm was transformed into P. pastoris X33 through electroporation after linearized by Nsi I digestion. The recombinant P. pastoris X33/pFLDα-glaAm were screened in 2％ soluble starch plates,and identified by PCR. In shaking culture condition, methanol was added to a final concentration of 0.5％ to induce the secretion of glucoamylase.[ Result ] The SDS-PAGE and Starch-PAGE analysis revealed that the recombinant glucoamylase was secreted and expressed correctly in P. pastoris X33, and the expressed product had the normal bioactivity. The enzyme activity in the medium reached 380.78 U/ml after being induced by methanol for 96 h. The recombinant glucoamylase exhibited optimum catalytic activity at pH 4.0 and 60 - 65 ℃ respecti vely. It was thermostable at 50 ℃ and remained more than 90％ of its original activity after 60 min at 60 ℃. The half-life was about 44 min at 65 ℃. [Conclusion] These results confirmed that A. niger glucoamylase was highly-effectively expressed in P. pastoris X33.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)014【总页数】6页(P8226-8230,8306)【关键词】毕赤酵母;糖化酶;热稳定性;异源表达【作者】曹慕琛;徐健勇;罗立超;张同存;孙劭靖;宋诙【作者单位】天津科技大学生物工程学院,教育部工业微生物重点实验室,天津市工业微生物重点实验室,天津,300457;天津工业生物技术研究所,基因工程与微生物应用技术研究组,天津,300308;天津工业生物技术研究所,基因工程与微生物应用技术研究组,天津,300308;中国农业大学生物学院,北京,100093;天津科技大学生物工程学院,教育部工业微生物重点实验室,天津市工业微生物重点实验室,天津,300457;天津科技大学生物工程学院,教育部工业微生物重点实验室,天津市工业微生物重点实验室,天津,300457;天津工业生物技术研究所,基因工程与微生物应用技术研究组,天津,300308;天津工业生物技术研究所,基因工程与微生物应用技术研究组,天津,300308【正文语种】中文【中图分类】S188+.1糖化酶(EC3.2.1.3)又被称为葡萄糖淀粉酶或γ-淀粉酶，是一种具有外切酶活性的酸性糖苷水解酶，可以将淀粉、糊精或糖原等从非还原末端依次水解α-1，4-糖苷键，最后得到终产物β-D葡萄糖;此外，它也可以少量地水解α-1，6和α-1，3糖苷键，是水解淀粉产生葡萄糖的主要酶类［1］。
生物酶及其应用研究进展
生物酶及其应用研究进展生物酶是一种特殊的蛋白质，是生物体内的一种催化剂，能够加速化学反应的速度，也叫做酶。
生物酶在生命体内起着至关重要的作用，在生物体内的代谢中起到了重要的催化作用。
在人类社会中，生物酶的研究和应用也得到了广泛的关注和应用，本篇文章将重点介绍生物酶及其应用研究进展。
一、生物酶的分类根据催化反应的位置和类型，生物酶可以分为六大类：1. 氧化还原酶，如酒精脱氢酶、乳酸脱氢酶。
2. 转移酶，如转移辅酶A酶、转移单胺素酶。
3. 水解酶，如淀粉酶、脂肪酶。
4. 合成酶，如酰基转移酶、己糖酰基转移酶。
5. 氨基酸酶，如蛋白酶、重氮化酶。
6. 其他，如光化学反应酶、核糖体等。
二、生物酶的应用生物酶广泛应用于医疗、食品、环境等领域。
下面分别介绍：1. 医疗领域在医疗领域中，生物酶是一种非常重要的药物，其应用包括诊断、治疗和预防。
例如，蛋白酶就是一种常用的药物，用于消化蛋白质。
另外，类胰岛素酶在治疗糖尿病和血栓溶解中也有广泛的应用。
另外，现在糖尿病已成为人群中的高发病一种，生物酶的研究在治疗糖尿病方面有着广泛的应用。
2. 食品领域在食品工业中，生物酶也有着广泛的应用。
如果汁厂使用的酸脱氢酶、糖化酶、过氧化酶等；酿酒厂使用的乳酸脱氢酶、酒精脱氢酶等；饲料添加剂中含有消化酶、纤维酶等；制药行业则广泛使用酶制剂等。
3. 环境领域在环境领域中，生物酶的应用也得到了广泛的研究。
如在石油开采中，生物酶可以作为石油污染的治理剂；在环境监测中，生物酶也可以作为指示生物治理的模型酶；在废水处理中，利用微生物的酵素来去除水中的污染物质等。
三、生物酶研究的新进展1. 生物酶的结构研究生物酶的结构研究是目前生物学中的热点研究方向之一。
其研究的对象是生物酶的结构，通过分析酶分子的各种力学、光学、热力学及其它性质，揭示酶的构成和催化机制。
2. 酶工程技术酶工程技术是将分子生物学、生物化学、化学工程等学科综合运用，针对特定的催化反应，对酶进行改良，以提高酶的稳定性、活性和选择性等特性，从而实现酶在各种生产领域的广泛应用。
仙人掌酒的酿造中的糖化酶应用研究
仙人掌酒的酿造中的糖化酶应用研究在仙人掌酒的酿造中，糖化酶的应用成为了研究的焦点。
本文将探讨仙人掌酒生产中糖化酶的作用、应用以及相关研究进展。
一、糖化酶在仙人掌酒酿造中的作用糖化酶是一种能够催化糖的水解反应的酶类物质，它具有高效、特异性和可控制的特点。
在仙人掌酒的酿造过程中，糖化酶被广泛应用于酒精的发酵过程。
在仙人掌中，含有多种多糖，如纤维素和淀粉等。
而这些多糖是无法被酵母发酵产生酒精的。
因此，需要将这些多糖转化为可被酵母利用的单糖。
这时糖化酶的作用就显得尤为重要。
糖化酶通过催化反应，将多糖转化为单糖，如葡萄糖和果糖等。
这些单糖可以被酵母菌发酵产生酒精，从而完成仙人掌酒的酿造过程。
二、糖化酶在仙人掌酒酿造中的应用1. 优化酿造工艺糖化酶的应用可以帮助优化仙人掌酒的酿造工艺。
通过糖化酶的作用，可以将原料中的多糖高效转化为可被酵母发酵的单糖，提高酒精的产量和质量。
同时，糖化酶还能够帮助去除原料中的杂质和浊度，提高仙人掌酒的透明度和口感。
2. 增强酵母发酵能力糖化酶的应用还可以增强酵母的发酵能力。
由于仙人掌中的多糖是不容易被酵母利用的，因此在酿造过程中，常常使用糖化酶来改善酵母的发酵能力，使其能够更充分地利用原料中的糖分，提高酒精的产量。
3. 提高酒精质量和口感糖化酶的应用还可以提高仙人掌酒的酒精质量和口感。
通过糖化酶的作用，可以将多糖转化为单糖，使得酵母更容易发酵产生高品质的酒精。
另外，糖化酶还能够使得仙人掌酒口感更加细腻和柔和，增加其口感的层次感。
三、相关研究进展近年来，对于仙人掌酒酿造中糖化酶的应用进行了广泛的研究。
有研究发现，针对不同的仙人掌品种和酿造工艺，不同种类和浓度的糖化酶对仙人掌酒的酿造效果有着显著的影响。
此外，还有关于糖化酶的应用技术进行了改进和创新。
有学者提出了联合使用不同的糖化酶，通过适当的调整糖化酶的浓度和反应温度等因素，进一步提高仙人掌酒的酿造效果。
总结：糖化酶在仙人掌酒酿造中起着关键的作用。
固态法酿造白酒中不同原料的糖化比较研究
固态法酿造白酒中不同原料的糖化比较研究白酒是中国独特的酒类文化代表，而固态法酿造白酒则是一种传统的酿酒技术。
在固态发酵的过程中，糖化是白酒酿造的重要环节之一。
糖化比较研究可以帮助我们了解不同原料在固态法酿造白酒中的糖化能力和特点，为优化白酒酿造工艺提供科学依据。
一、糖化的定义和意义糖化是指碳水化合物在酵母或麴菌的作用下，通过酶的催化作用分解为糖。
在酿酒过程中，糖化是将原料中的淀粉转化为可发酵糖的关键步骤。
经过糖化反应产生的糖类物质，可以为酵母提供能量和碳源，促进酵母的生长和发酵活性，最终影响白酒的品质和口感。
二、固态法酿造白酒固态法酿造白酒是一种中国特色的传统酿造方法，主要用于生产中国的特色白酒，如汾酒、白酒等。
固态法酿造白酒与传统液态法有所不同，它通常通过大面积和短时间的浸酒，将较高含量的淀粉转化为可发酵糖。
在这个过程中，糖化的效率和原料的糖化能力起着至关重要的作用。
三、不同原料的糖化比较研究1. 粮食原料的比较在白酒酿造中，粮食是主要原料之一。
不同的粮食原料对糖化效果有着不同的影响。
大米、小麦、高粱等粮食原料中含有大量的淀粉，但淀粉的结构和特性各不相同，因此糖化过程中也会有所差异。
以大米为例，它含有较高的直链淀粉，易于糖化为葡萄糖；而小麦则富含支链淀粉，糖化效果可能相对较差。
通过对不同粮食原料进行糖化比较，可以了解各种粮食原料在白酒酿造中的适用性和糖化特点。
2. 麸皮的利用麸皮是传统固态法酿造中常用的辅助剂之一。
一些研究表明，适量添加麸皮可以促进固态发酵过程中的糖化反应。
麸皮中富含酶类和纤维素等成分，能够提供增强糖化作用的生物催化剂。
通过研究麸皮的添加量和成分变化，可以探索最佳的麸皮利用方法，提高糖化效率和白酒品质。
3. 酵母菌和酵母接种方式的比较酵母是固态发酵中不可或缺的微生物。
不同品种和培养方式的酵母菌对糖化反应也有差异。
一些研究认为，添加纯酵母菌或混合酵母菌，能够提高糖化效率和发酵活性，减少酱香型白酒的异味产生。
玉米酿酒糖化最佳温度高的原因
玉米酿酒糖化是一种传统工艺，通过将玉米粉和水混合加热，然后加入酶类催化玉米淀粉转变为葡萄糖的过程。
在这个过程中，温度是一个非常重要的参数，影响着糖化的效率和最终产品的质量。
有很多研究表明，玉米酿酒糖化的最佳温度是相对较高的，接下来将分析一下其中的原因。
1. 酶活性研究表明，大部分糖化酶在较高的温度下有更高的活性。
这是因为温度升高会增加酶分子的热运动，使酶分子更容易与底物结合，从而增加催化反应的速率。
在玉米酿酒糖化过程中，较高的温度能够提高酶的催化效率，加快淀粉转化为葡萄糖的速度。
2. 淀粉颗粒破裂在玉米酿酒糖化过程中，淀粉颗粒的破裂是一个关键步骤。
高温有助于淀粉颗粒的破裂，从而释放出更多的淀粉颗粒内部的淀粉分子，使其更易于被酶类催化转化为葡萄糖。
较高的温度有助于提高糖化效率。
3. 反应速率根据阿伦尼乌斯方程，反应速率与温度呈指数关系。
也就是说，当温度升高时，反应速率会显著增加。
在玉米酿酒糖化过程中，高温能够加速淀粉转化为葡萄糖的速率，从而缩短整个糖化过程的时间，提高生产效率。
4. 蛋白质变性虽然较高的温度能够提高酶的活性和淀粉颗粒的破裂，但也会导致一定程度的蛋白质变性。
这可能会影响酶的稳定性和特异性，从而影响糖化过程的效率和最终产品的质量。
在确定最佳温度时，需要兼顾酶的活性和蛋白质的稳定性。
玉米酿酒糖化的最佳温度较高的原因主要包括酶活性的增加、淀粉颗粒的破裂、反应速率的提高等因素。
然而，也需要注意到温度过高可能会导致蛋白质变性的问题。
在实际生产中，应该综合考虑各种因素，确定最适合的糖化温度，以达到最佳的生产效果。
在玉米酿酒糖化过程中，温度的选择不仅与糖化效率和产品质量有关，还与能源消耗、设备成本等因素密切相关。
在确定最佳温度时，需要进行综合考量，以确保在提高效率的尽可能降低成本。
1. 能源消耗糖化过程需要消耗大量的能源，其中加热是主要的能源消耗来源。
高温糖化可以提高糖化效率，减少糖化所需的时间，但也会增加能源消耗。
产生淀粉糖化酶菌株的筛选及其酶学性质研究的开题报告
产生淀粉糖化酶菌株的筛选及其酶学性质研究的开题报告一、研究背景及意义淀粉糖化酶作为一种重要的生物催化剂，在淀粉制糖、饲料、酒精等行业中有着广泛的应用。
目前市场上主要使用的淀粉糖化酶基本上都是由大肠杆菌、酵母等微生物生产的。
然而，这些酶具有较高的生产成本、活性有限等问题，因此需要寻找新的淀粉糖化酶生产菌株，以提高淀粉糖化酶的生产效率和降低生产成本。
本研究旨在筛选出一株高效的淀粉糖化酶产生菌株，并对其酶学性质进行深入研究，为淀粉糖化酶的生产开发提供新的思路和方法。
二、研究内容1. 筛选淀粉糖化酶高产生菌株：选用淀粉糖化酶生产常用的微生物菌株进行筛选，包括大肠杆菌、酵母、放线菌等。
通过测定菌株的淀粉糖化酶活性来评估其产酶能力，最终选出产酶能力最强的菌株。
2. 筛选培养条件：通过改变培养基成分、培养时间、温度、pH值等条件，对筛选出的菌株进行培养条件的筛选和优化。
3. 研究酶学性质：对筛选出的淀粉糖化酶酶学性质进行研究，包括最适温度、最适pH值、热稳定性、耐受性等。
三、研究方法1. 筛选淀粉糖化酶高产生菌株：选用大肠杆菌、酵母、放线菌等菌株作为研究对象，利用文库筛选、群体遗传学筛选、基因工程改造等方法，在高通量平台上进行淀粉糖化酶活性测定。
2. 筛选培养条件：在选定产酶能力强的菌株上，通过改变培养基成分、培养时间、温度、pH值等条件，进行培养条件的筛选和优化。
3. 研究酶学性质：在优选出的淀粉糖化酶生产菌株上，研究其酶学性质，包括最适温度、最适pH值、热稳定性、耐受性等。
四、研究预期成果通过本研究的筛选和研究，预期得出以下成果：1. 筛选出一株高效的淀粉糖化酶产生菌株，具有较高的产酶能力。
2. 优选出该菌株的培养条件，提高淀粉糖化酶的生产效率和纯度。
3. 研究该淀粉糖化酶的酶学性质，为淀粉糖化酶的生产和应用提供更为有效的参考数据和方法。
黑曲霉固态发酵产糖化酶动力学研究
黑曲霉固态发酵产糖化酶动力学研究
江贤君;魏正平
【期刊名称】《武汉工业学院学报》
【年(卷),期】2016(035)004
【摘要】以玉米粉和麸皮等混合物为发酵培养基,进行黑曲霉产糖化酶固态发酵动力学研究.用氨基葡萄糖含量表征生物量,通过试验数据用R语言进行数据建模建立黑曲霉固态发酵细胞生长和酶合成Logistic动力学方程.以酶合成Logistic动力学方程为基础考察了温度和水分对酶合成的影响,结果表明用R语言拟合的Logistic 动力学方程可用于固态发酵条件优化研究.
【总页数】5页(P22-25,30)
【作者】江贤君;魏正平
【作者单位】武汉轻工大学生物与制药工程学院,湖北武汉430023;湖北天沁生态农业发展有限公司,湖北孝感432000
【正文语种】中文
【中图分类】Q55
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1.黑曲霉产糖化酶固态发酵营养条件优化研究 [J], 贺莹;高丽芳;焦红英
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3.黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究 [J], 钟浩;谭兴和;熊兴耀;苏小军;杨泱
4.黑曲霉固态发酵产糖化酶动力学研究 [J], 江贤君;魏正平;
5.黑曲霉SP7-2固态发酵产生淀粉糖化酶工艺优化 [J], 朱强;王瑞鑫;吴铖迪;夏艳秋
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年产5000吨糖化酶发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生： *******指导教师：***完成日期 2010 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop总计：毕业设计（论文）28页表格： 5 个插图： 1 幅南阳理工学院本科毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：郭留洋学号：*****指导教师：******评阅教师：完成日期：2010年5月南阳理工学院Nanyang Institute of Technology年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计生物工程专业郭留洋【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一，广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。
本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉，采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。
【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉The Design of Annual Output of 5000 Tons ofGlucoamylase Fermentation FactoryWorkshopAbstract：Glucoamylase is the main enzyme of industrial production which is widely used in wine, glucose, fructose syrup, antibiotics, lactic acid, organic acid, monosodium glutamate, cotton and so on.The design use corn starch as main raw material, using Aspergillums Niger, and apply mechanical ventilation it that can be fermented production. This industrial workshop design can complete the process of industrial design, the accounting, equipment selection facility layout design. This workshop can make production of 5,000 tons of glucoamylase fermentation using three 75 m3 and 3 based fermentation tank 6m3 seed set and so on, The fermentation plant has a reasonable layout which according to thefactory workshop’s layout of bio-engineering principles, With drawing a flow chart and workshop’s layout, the result of industrial design provide a reference to the production of glucoamylase.Keywords：Glucoamylase Plant DesignFermentation Aspergillus Niger目录1前言 (1)1.1糖化酶的简介 (1)1.2糖化酶的应用现状 (1)1.3糖化酶在国内外的研究进展及前景 (1)1.4设计内容及意义 (3)2本论 (5)2.1糖化酶生产中所用黑曲霉的特性 (5)2.2菌种培养工艺 (5)2.2.1菌种活化 (6)2.2.2一级种子培养 (6)2.2.3二级种子培养 (6)2.3工艺计算 (6)2.3.1工艺技术指标及基础数据 (6)2.3.2发酵工艺流程图 (8)2.3.3物料衡算 (8)2.3.4热量衡算 (10)2.3.5水平衡的计算 (13)2.3.6无菌空气用量的计算 (14)2.4设备的设计与选型 (14)2.4.1发酵罐的设计与选型 (14)2.4.2种子罐的设计与选型 (17)2.5 车间布置设计 (18)2.5.1车间布置设计的目的和重要性 (18)2.5.2 车间布置的有关技术要求和参数 (19)2.5.3设备的安全距离 (19)2.5.4设备布置原则 (20)3结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1前言1.1 糖化酶的简介糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶。
糖化酶的研究进展及趋势
27 Blair H.T.e t al.,Synaptic plasticity in the lateral a mygdala:a cellarhypothesis of fear conditioning.Learning and Me mory,2001;8:227 242 28 Miller R.R.,Matzel L.D.M e mory involves far more than cons olidation .Nature Re views neurosc ie nce,2000;1:214 21629 Kim J.J.,Fanselow M.S.Modality specific retrograde amnesia of fear.Science,1992;256:675 67730 Phillips,R.G.,LeDoux,J.E.Differential contributi on of amygdalaand hippocampus to cued and contextual fear conditioning.Behav.Ne u rosci.,1992;106:274 8531 Selden N.R.,Everi tt B.J.,Jarrard L.E.,Robbins plementary roles for the amygdala and hippocampus i n aversive condi ti oning to explicit and c onte xtual cues.Neuroscience,1991;42:335 5032 Abeliovich A.,Paylor R.,Chen C.,Kim J.J.,Wehner M.,Tonega waS.P KCg mutant mice exhibi t mild deficits in s patial i n spatial and con textual learni ng.Cell,1993;75:1263 7133 Maren S.,Aharonov G.,Fanselo w M.S.Neurotoxic lesi ons of the dorsalhi ppocampus and Pavlovian fear conditioning i n 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-1,3连接的碳链,它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖,因此被广泛地应用于酒精、白酒、抗生素、氨基酸、有机酸、甘油、淀粉糖等工业中,是我国产量最大的酶制剂产品.一、糖化酶多型性的研究20世纪80年代,对于糖化酶的研究发展极快,主要集中于糖化酶菌株的分离及其纯化工作.长期研究证明,糖化酶广泛地分布在微生物中,主要存在于黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中,同时也存在于人的唾液、动物胰腺及细菌中.已报道的产糖化酶真菌微生物有23个属35个种;细菌有3属3种[1]. 真菌产糖化酶组分多型性是常见的,Rhizo pus nivenus 和Chalara paradoca[2,3]可分别产生5种和6种活性组分.陈冠军、罗贵民等人[4]采用硫酸铵分级沉淀,DEAE-纤维素离子交换层析、Sephadex G-150凝胶过滤等方法,从黑曲霉AS3.4309变异株B-11的发酵液中分离出三种电泳均一的糖化酶G 、G 、G ,其相对分子质量分别为27000、53000和67000;等电点分别为3.38、3.59和3.52;分子含糖量分别为8.7%、18.3%和13.6%;最适温度均为70 ,实验结果证明,三种同工酶都由一条多肽链组成.相对分子质量小的G 具有完整的催化部位结构,而G 和G 多于G 的那部分肽段,则可能起着稳定活性部位和增强结合底物能力的作用.G 比G 多一个约含100个残基的肽段,这个肽段可能是G 能被生淀粉吸附的原因所在.One等[5]利用固相Acarbose 柱从市售糖化酶(A.niger)中分离出六种活性组分,每种活性组分均可从可溶性淀粉中释放出单一的 -D-葡萄糖终产物.这六种组分的相对分子质量、沉降系数、化学组成、等电点、酶的动力学及其他性质上各异.但Ya suda[6]从Monascus s p.NO.3403中分离出两种组分,电泳和超离心结果证明有同质性、相对分子质量、碳氮含量、161自然杂志 25卷3期科技进展最适pH、最适温度及Km值都非常接近.管汉成、严自正、张树政[7]发现黑曲霉突变株T-21产生的葡萄糖淀粉酶也具有多型性,经凝胶电泳和酶活力显色得到5条以上具有淀粉酶活力的蛋白质带,并从中分离纯化出能被生淀粉吸附和水解生淀粉的G A 和既不被生淀粉吸附又不水解生淀粉的GA .方善康和周凤臻[8]对黑曲霉S4的生淀粉糖化酶进行分离,分离出3个均为酸性糖蛋白的G 、G 和G .糖化酶的多型性可能由下述原因引起:一是基因调控、转录的方式不同;二是蛋白质合成的修饰作用不同,即结合糖量不同;三是在发酵过程中受到自身蛋白水解酶和糖苷酶的作用,由糖化酶的原始形式衍变成糖化酶的.此外培养基的成分和生长条件也对糖化酶组分多型性有影响.二、提高糖化酶活力的研究几十年来我国科研工作者为提高糖化酶的活力进行了不懈的努力,常规的物理及化学诱变的方法仍然是方便有效的途径.谷海先等[9]对黑曲霉A N-149菌进行自然分离、紫外线和NTG的复合诱变处理,得到了一株高产糖化酶的菌株WG-93,经30L发酵罐试验,酶活力达29ku/ml(原糖化酶生产发酵水平为12ku/ml).1993年,李俊刚等[10]对生淀粉糖化菌黑曲霉S-1原生质体采用( 1=260nm, 2=266nm)能量为8mJ的激光直接照射,得到高酶活力的生淀粉糖化酶突变株,比出发株酶活力平均提高37.4%,最高突变株酶活力达到74.5 u/ml,比出发株提高91%.1998年,李俊刚等[11]又以黑曲霉523原生质体为对象,经激光、紫外线和亚硝基胍复合诱变,选育出生淀粉糖化酶高产突变株黑曲霉NL-3,其生淀粉酶活力为156u/ml.王海洪等[12]通过分离和筛选,得到一株分解小麦生淀粉能力较强的黑曲霉,其生淀粉糖化酶活力为171.5u/g, -淀粉酶活力为6.347 u/g.DN A重组技术发展以来,有人尝试将糖化酶基因克隆到埃希大肠杆菌和酵母菌中,构建了糖化酶高产工程菌.近几年来,罗进贤等人[13]将酵母Ty转座子的 序列,黑曲霉糖化酶cD NA及G418抗性基因neo重组进酵母整和型质粒Yiplac128获得含LEU2,ne o双标记基因,糖化酶c DNA的高整和型表达载体YI128D.17N,转化CRF18(YI128D.17N)糖化酶基因在该菌株获得高效表达,产物分泌到胞外.吴晓萍等人[14]将切除了5 端非编码区50碱基对片段的黑曲霉糖化酶GA c DNA与大麦 -淀粉酶基因重组进埃希大肠杆菌-酵母穿梭载体,构建重组表达质粒pMAG11,转化酿酒酵母GRF18,获得含 -淀粉酶和糖化酶双基因的酵母工程菌GRF18(p MAG11),在酵母P GK基因启动子和终止信号的调控下, -淀粉酶和糖化酶基因获得高效表达,99%的表达产物分泌至胞外.三、糖化酶的基因的研究对黑曲霉糖化酶基因的研究有了不断的进展,尤其是对其结构基因和调控序列.Boel等[15]首先从黑曲霉的染色体文库中分离出糖化酶的基因,它含有五个内含子,而泡盛曲霉中含有四个内含子.两种微生物都分泌糖化酶GA 、GA ,两种酶都由单一基因编码,有相类似的氨基末端氨基酸序列,在一级结构和C-端序列长度上稍有不同.唐国敏等克隆了突变株T21的糖化酶c DNA,并进行了测序[16],实现了糖化酶基因在酿酒酵母中的表达[17],并将糖化酶基因整合到酿酒酵母的基因组内,实现稳定表达[18],克隆并测定了糖化酶基因启动子区的功能[19],该课题组[20]在1996年以PCR合成的糖化酶高产菌株黑曲霉T21糖化酶基因5 近端非编码区588 bp(Eco-BamHI)的序列为探针,从T21染色体DNA中克隆到近2.0kb的糖化酶基因5 端非编码区序列,并以此序列为探针,从糖化酶低产菌株黑曲霉3.795(T21的诱变出发株)的染色体DNA中克隆到1.5kb的糖化酶基因5 端非编码区序列,并从该二序列的分析测定中得到,黑曲霉糖化酶基因5 端非编码区被称为 核心启动子 (core promoter)的TA TA AAT框及GCAAT框,分别在翻译起始点的-109bp及-178bp处,高产和低产菌株糖化酶基因5 端非编码区序列的分析比较结果表明,有9个部位的碱基发生了变化.在1998年[21]又对糖化酶高产菌株A.niger T21和原始菌株Aniger3.795的gla A5'上游区的序列进行了分析,证明两者在1.5kb的区域内有九个部位的碱基不同.构建了以T21和3.795gla A基因转录调控区及A.nidulans trpC基因终止子为表达元件的E.colihph基因表达载体(pX H2和pG H1),用pXH2和pG H1分别转化A.niger T21,对两种转化子的HmB抗性水平测定和Southe rn杂交分析显示,在转化子X H2C和G H1C中,pX H2和pGH1以相同拷贝数(2拷贝串联)整合到染色体DNA的相同位置上,XH2C的HmB抗性水平(3000 g/ml)为GH1C(1500 g/ml)的2倍.诱变引起的调控区序列改变使T21黑曲霉糖化酶基因转录调控区的功能水平比3.795提高1倍.国内对糖化酶研究较多的还有关海山等人[22-24],主要研究不同真菌中糖化酶的基因克隆、表达和糖化酶的性质,在挖掘糖化酶资源方面做了大量工作.162 Ziran Zazhi Vol.25No.3科技进展四、扩大糖化酶的应用研究糖化酶是工业上应用最广泛的酶类之一.除了利用糖化酶水解淀粉为葡萄糖而用于制糖业外,现在人们越来越多地开发糖化酶的新型用途.糖化酶在酿酒工业中也有广泛的应用.传统白酒[24]生产用曲中的微生物是依靠自然界带入的,未经筛选,其糖化力较低,耐酸耐热性都较差.糖化酶作用的pH范围为3.0~5.5,最适作用范围为4.0~4.5,这使得白酒酿造过程中酸度不断增加,适宜发酵.糖化酶的应用,使粮醅入酵后发酵升温快,升温幅度大,提高原料的出酒率,缩短发酵周期,降低生产成本.在食用醋[25]生产中,应用TH-AATY和糖化酶,可以解决企业自制酒母质量不稳定和夏季高温等生产难题,使食用醋生产正常进行,它不仅降低了原材料的消耗,减轻了工人的劳动强度,而且显著提高了淀粉利用率和出醋率,得到较好的经济效益.固定化糖化酶应用于糖结晶过程,可以提高糖的出产率[26].今后糖化酶将会被应用于更为广阔的空间.五、糖化酶研究的展望虽然对糖化酶的研究已有多年,但是仍有许多问题尚待进一步探索[27].基础研究领域将主要集中在糖化酶的结构研究,如糖链在糖化酶活性、稳定性及构象状态中所起的作用,进一步阐明糖化酶的多型性原因及糖化酶的热稳定性机制.应用研究之一仍将是进一步提高糖化酶的活力,利用诱变、DNA重组技术或其他方法获得优良菌株,提高糖化酶基因在受体菌中的表达水平等,进一步优化糖化酶纯化工艺及保存条件;另一方面,诱变筛选耐热糖化酶产生菌或克隆耐热糖化酶基因,将是一个重要方向,因为耐热糖化酶在发酵业的应用将会大大降低能源消耗,从而降低生产成本,将给糖化酶在工业中的应用开辟更为广阔的前景.(2002年10月20日收到)武金霞 在职博士生,副教授,河北大学生命科学学院生物技术系,071002王 沛 河北大学生命科学学院2000级生物技术专业学生李晓明 河北大学生命科学学院2000级生物技术专业学生1 陈启和,何国庆.糖化酶及其基因研究进展.微生物学杂志,2000;20(4):46 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6426 杨依军,李多川,沈崇尧.葡萄糖淀粉酶研究进展.微生物学通报,1996;23(5):312 315Progress and Trend of GlucoamylaseWu Jin xia ,Wang Pei ,Li Xiao mingMaste r,Ph.D.Candidate,Sssoc iate Pro fesso r,De partment o f Biote ch nology,Colle ge o f Li fe Sc ienc e,Hebei U nive rsity,Baoding,Hebe i071002 U nde rgraduate,Colle ge o f Li fe sc ie nce,Hebei U nive rsity,Baoding, He be i071002Key word s glucoamylase,enzyme ac tivity,mul titype,s truc tural gene163自然杂志 25卷3期科技进展。
产糖化酶K-1根霉曲在不同酿酒原料上的应用
产糖化酶K-1根霉曲在不同酿酒原料上的应用尹城明;贺胜英;周胜;寸跃芳;孔维锐;郭福宗;蒲壮萍;黄遵锡;唐湘华【摘要】研究了K-1根霉曲对不同酿酒原料的水解糖化能力。
结果表明，根霉糖化酶对玉米粉、高粱粉、小麦粉、小米粉和苦荞粉的分解率在60min时都达到了50％左右，均显著高于其他对照酶样品，特别是对小麦粉和苦荞粉的分解能力更是极显著高于其他酶样品；此外根霉糖化酶对黄豆粉也有一定的分解能力。
经薄层分析发现，根霉糖化酶将酿酒原料中的淀粉分解为葡萄糖和麦芽糖两大产物。
%The hydrolyzing capacity and saccharifying capacity of K-1 Rhizopus to different liquor-making raw materials were studied. The results showed that the decomposition rate of glucoamylase from K-1 Rhizopus to corn starch, sorghum powder, wheat flour, millet flour and buckwheat powder reached about 50% in 60 minutes, better than other enzyme samples, especially the decomposition rate of wheat flour and buckwheat powder was evidently higher. Moreover, glucoamylase from K-1 Rhizopus could decompose soybean meal. Thin layer analysis indicated that starch in liquor-making raw materials would be finally decomposed into glucose and maltose by glucoamylase from K-1 Rhizopus.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P65-68)【关键词】糖化酶;转化率;酿酒原料;薄层分析【作者】尹城明;贺胜英;周胜;寸跃芳;孔维锐;郭福宗;蒲壮萍;黄遵锡;唐湘华【作者单位】云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;宜宾学院,四川宜宾644000;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500 云南省生物质能与环境生物技术重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学生命科学学院,云南昆明650500 云南省生物质能与环境生物技术重点实验室,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TS261.1;TS262.3糖化酶,全名葡萄糖淀粉酶 (GlucoamylaseEC.3.2.1.3.),又称为淀粉α-1,4葡萄糖苷酶、γ-淀粉酶，是由一系列微生物分泌的，具有外切酶活性的胞外酶。
测定糖化酶活性的方法
测定糖化酶活性的方法测定糖化酶活性的方法是通过测量糖化酶在一定条件下催化底物转化为产物的速率来确定其活性的一种实验方法。
糖化酶活性可以反映糖化酶催化糖化反应的效果和能力，因此在糖化酶的研究和应用中起到重要的作用。
下面将介绍几种常用的测定糖化酶活性的方法。
1. 连续监测法（Continuous Monitoring）连续监测法是一种通过连续监测糖化酶催化反应中底物消失或产物生成的速率的方法。
常用的连续监测方法包括紫外吸收光谱法、荧光分光光度法和电化学法等。
紫外吸收光谱法是利用糖化酶催化反应底物或产物在特定波长下的吸光度改变，通过测定光强变化来间接测定糖化酶活性。
荧光分光光度法是通过测定糖化酶催化反应中产生的荧光物质的荧光强度变化来测定糖化酶活性。
电化学法是利用糖化酶催化反应中产生的电流变化来直接测定糖化酶活性。
2. 间断监测法（Discontinuous Monitoring）间断监测法是一种通过在催化反应开始与结束时测定底物或产物的浓度变化来测定糖化酶活性的方法。
常用的间断监测方法包括酶抑制法、血红蛋白法和多糖沉淀法等。
酶抑制法是通过在糖化酶催化反应中添加一种特定的抑制剂，抑制糖化酶的活性，然后在一定时间内测定抑制前后底物或产物的浓度变化，从而间接测定糖化酶活性。
血红蛋白法是通过测定糖化酶催化反应中产生的血红蛋白含量的变化来测定糖化酶活性。
糖化酶可以将底物中的血红蛋白逐步降解，通过比较血红蛋白的降解速率来测定糖化酶活性。
多糖沉淀法是通过将糖化酶催化反应中的产物与多糖结合形成沉淀，然后通过测定沉淀的质量来测定糖化酶活性。
3. 反射光度法（Reflectance Photometry）反射光度法是一种通过测量糖化酶催化反应中产生的反射率变化来测定糖化酶活性的方法。
在糖化酶催化反应中，底物被转化为产物后，产物的光学性质会发生变化，测量其反射率的变化可以确定糖化酶活性。
总之，测定糖化酶活性的方法很多，选择合适的方法应根据实验的具体目的、测量条件、仪器设备和操作方便性等因素来综合考虑。
新型糖化酶在淀粉制葡萄糖中的应用
新型糖化酶在淀粉制葡萄糖中的应用
高善礼
【期刊名称】《安徽化工》
【年(卷),期】2012(38)4
【摘要】在玉米淀粉双酶法制糖工艺中使用OPTIMAX4060VHP强效液体糖化酶,使工艺操作简单方便,生产更加稳定;降低可逆反应,提高糖液的葡萄糖含量;节约蒸汽;提高糖液透光率和糖液质量,具有良好的经济效益.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】高善礼
【作者单位】中粮生物化学(安徽)股份有限公司,安徽蚌埠233010
【正文语种】中文
【中图分类】TS245.4
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糖化酶的研究进展摘要：糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究。
关键词: 糖化酶; 特性; 活力一、糖化酶的简介糖化酶是应用历史悠久的酶类，1 500年前，我国已用糖化曲酿酒。
本世纪2O年代，法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲，并用于酒精生产。
50年代投入工业化生产后，到现在除酒精行业，糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面，是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。
糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称[Glucoamylase,(EC.3.2.1.3.)](缩写GA或G), 糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4-Glucanglucohydrolace).糖化酶是由曲霉优良菌种（Aspergilusniger）经深层发酵提炼而成。
（深层发酵是利用深层培养基的厌氧环境来培养厌氧细菌，但不能培养严格厌氧细菌,多用于兼性厌氧菌和微耗氧菌的培养）重要糖化酶生产菌有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉等。
糖化酶是具有外切酶活性的胞外酶。
其主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解a一1，4糖苷键，切下一个个葡萄糖单元，并像B一淀粉酶一样，使水解下来的葡萄糖发生构型变化，形成B—D一葡萄糖。
对于支链淀粉，当遇到分支点时，它也可以水解a一1，6糖苷键，由此将支链淀粉全部水解成葡萄糖。
糖化酶也能微弱水解a一1，3连接的碳链，但水解a一1．4糖苷键的速度最快，它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖。
二、糖化酶的结构组成及分类糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到热稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。
不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作用的活力也不同，真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。
糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白，分子量在60 000 到1 000 000间，通常碳水化合物占4％ 18％。
但糖化酵母产生的糖化酶碳水化合物高达80％，这些碳水化合物主要是半乳糖、葡萄糖、葡萄糖胺和甘露糖。
Hyun HH 等报道 A.saitoi 糖化酶 GAM1 中糖蛋白包含 18 %中性糖和0.77 %的葡萄糖胺, 其分子量达 90 000, N端氨基酸都是同一氨基酸-丙氨酸。
通过对葡萄糖淀粉酶分离纯化的研究, 研究人员将其分为 3 类 GI、 GⅡ、GⅢ或 GAI、 GAI′、 GAⅡ, 其中GAI′、 GAⅡ(GI、 GⅡ)对糊化的淀粉进行作用但不能水解生淀粉或作用能力非常弱, GAI ( GⅢ) 对生淀粉发生作用。
还发现 GAI′、 GAⅡ可以通过枯草杆菌蛋白酶对GAI 作用得到。
以来自Asper gillus awamori var.Kawachi葡萄糖淀粉酶为例, 它们的分子量分别为 GAI MW 90 000、 GAI′ MW73 000、 GAⅡ MW57 000。
葡萄糖淀粉酶 GAI 之所以具有对生淀粉水解作用是由于其除了具有包含了催化位的 GAI′外还具有与生淀粉相结合的亲合位点 Cp 区域和 GP- l(MWl3 200) , 虽然亲合位点 Cp 与 GP- 1的复合体对生淀粉具有吸附能力, 但对生淀粉和糊化的淀粉不具有催化能力。
Shinsaku HAYASHIDA 等通过对 A.awamori vaKawachi、 A.awmori、A. iger 葡萄糖淀粉酶的 GP- I 肽链序列的比较发现它们有很大相似性, 可以推测不同来源的葡萄糖淀粉酶 GAI 有十分相似的亲合生淀粉的位点。
碳水化合物对亲合位点的吸附性能起重要作用GP- I 区域中 Thr 和 Ser 的含量比较高,该区域主要是通过 Thr 和 Ser 的残基与寡聚甘露糖类经糖苷键连接组成, 如果将寡聚甘露糖用葡萄糖取代, 则酶对生淀粉的水解作用大大降低。
根据Shen dy等研究人员的报道, 这种糖链与葡萄糖淀粉酶的耐热性有关, 此Williamson等人认为 GP- I 区域是酶的催化位点与亲合位点连接的一段肽链骨架。
目前, 普遍认为糖化酶的多型性可能由下述 3 个原因引起: 一是基因调控、转录的方式不同; 二是蛋白质合成的修饰作用不同, 即结合的糖量不同;三是在发酵过程中受到自身蛋白水解酶和糖苷酶的作用, 由糖化酶的原始形式衍变成糖化酶的。
此外培养基的成分和生长条件也对糖化酶组分多型性有影响。
三、糖化酶的特性1、糖化酶的热稳定性有关糖化酶的热稳定性报道很多。
目前, 主要集中在糖化酶的热稳定性机理及筛选热稳定性糖化酶菌株上。
工业上应用的糖化酶都是利用它的热稳定性。
一般真菌产生的糖化酶热稳定性比酵母高, 细菌产生的糖化酶的耐高温性能优于真菌。
CLostridium thermohydro-sulfuricum糖化酶是目前已报道的糖化酶中耐热最高的酶, 在 50 %的淀粉溶液中, 70℃下酶完全稳定, 而且在 10 %酒液中仍很稳定。
即使在 85℃下处理 l h 其酶活性仍保持 50 %, 而且这种酶不受Ca2+, EDTA 和α - ,β - ,γ - 环状糊精的影响。
陈冠军等报道从黑曲霉As 3.430 9 变异株 B- 11 发酵液中获得的 3 种类型糖化酶 GI, GII, GIII 其适温度均为 70 ℃。
Hyun H H[3等曾报道 A.niger IMDCCNO1203 糖化酶活性最高温度均为 70℃。
α - 环状糊精在 60℃下可使糖化酶的热稳定性提高。
一般真菌产生的糖化酶热稳定性比酵母高，细菌产生的糖化酶耐高温性能优于真菌。
在50％的淀粉溶液中，70 ℃下酶完全稳定，而且在10％酒精液中仍很稳定。
即使在85℃c下处理l h其酶活性仍保持50％，这种酶不受Ca ，EDTA 和α-，β-，γ-环状糊精的影响。
2、糖化酶的pH稳定性一般糖化酶都具有较窄的 pH 值适应范围, 但最适 pH 一般为 4.5～ 6.5。
Tomoko TAKAHASHI 等报道来自于 A.saitoi 的糖化酶 GLUM1 其最适 pH 范围为 2.5～7.5, 最适 pH 值为 4.5。
HyunH H 等曾报道 A.niger 产生的糖化酶pH 值稳定范围为 2～ l1。
一般糖化酶都具有较窄的pH值适应范围，但最适pH一般为4.5～6.5。
不同微生物菌株产生的糖化酶其耐热性、pH稳定性各不相同。
真菌、细菌产生的糖化酶由于耐热性较高，巴氏灭活处理不能使酶失活，在啤酒生产中易影响终产品的风味。
3、糖化酶的底物特异性糖化酶对底物的水解速率不仅取决于酶的分子结构，同时也受到底物结构及大小的影响。
许多研究表明，碳链越长，亲和性越大。
它的最大反应速度随着碳链延长而增加, 呈线形变化。
糖化酶主要作用于 a- 1,4糖苷键, 对 a- 1,6 和a- 1,3 糖苷键也具有活性作用。
王扬声等报道红曲霉糖化酶的粗酶液能百分之百地分解可溶性淀粉、直链淀粉、糖原、玉米淀粉、马铃薯淀粉、麦芽糖和麦芽二糖等, 对其它碳链较小的底物分解限度则不同程度地降低。
管汉成等对黑曲霉变异株糖化酶的底物特异性进行探讨, 发现糖化酶 GAⅠ仅能水解麦芽低聚糖和淀粉, 不能水解甘露糖、木聚糖、地衣多糖、右旋糖苷及α - ,β - ,γ - 环状糊精, 说明 GAI 对多糖中糖的组成及糖苷键具有较强的专一性, 它水解a- 1,4 键的速度比a- 1,6 键快近 100 倍。
即使是同一糖化酶, 由于具有多型性。
各型组分对同一淀粉的水解也不一样。
方善康等报道黑曲霉 S4 糖化酶分离纯化得到该酶的 3 个组分 GI, GII, GIII 对底物的吸附能力各不相同, GI 对底物的吸附能力远远高于 GII和 GIII。
酶对底物的吸附是有效地降解底物的基础。
方善康等对A.niger S4 糖化酶纯化组分的性质进行研究, 发现GI、GII、 GIII 均作用于生玉米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉。
但是各糖化酶组分对这些生淀粉的作用能力均小于对可溶性淀粉的作用能力, 估计作用能力均降低与酶对底物作用的 Km值上升有关。
从糖化酶对麦芽糖作用的动力学参数看, 只增加一个葡萄糖单元, Km却大大降低, Vmax升高, 即各糖化酶组分对麦芽糖的亲和水解能力均高于麦芽二糖, 表明各糖化酶组分的最小作用底物是麦芽二糖。
同时也表明了糖化酶对底物的亲和力, 除了与酶本身的结构有关外, 还与寡糖链本身的长度有关。
四、酶的发酵生产1、糖化酶产酶菌种主要是霉菌，我国多用红曲霉、黑曲霉以及根霉。
根霉以固体发酵为主，红曲霉和黑曲霉多以深层液体发酵生产。
2、生产方法2.1 黑曲霉固体发酵法工艺流程：试管菌种一三角瓶款曲扩大培养一帘子曲种一通风制曲一成品。
2.2 液体深层发酵法工艺流程：试管斜面种子一种子扩大培养一发酵一过滤一浓缩一千燥一粗酶剂。
发酵用基质：碳源为玉米粉、甘薯粉等，有机氯源常用玉米浆、豆饼粉和酵母膏等，常用的无机氯源(NH4)2S04、NH4N03和NH3等，无机盐添加MgS04“7H20、KH2PO4等。
菌种不同，产生糖化酶的最适pH值也不同，黑曲霉为4．0～5．0，用黑曲霉生产糖化酶一般控制温度30℃～35℃。
3、使用糖化酶的优点3.1 糖化酶对设备没有腐蚀性，使用安全。
使用糖化酶工艺简单、性能稳定、有利于各厂的稳定生产。
本品质量稳定，使用方便，利于连续糖化，提高产品质量，降低成本。
糖化酶一般无任何毒副作用.3.2、使用糖化酶对淀粉水解比较安全，可提高出酒率，麸曲法能减少杂菌感染，节约粮食可降低劳动强度，改善劳动条件。
3.3使用糖化酶有利于生产机械化，有利于实现文明生产.五、糖化酶成品的提取工艺1、成品糖化酶可分为液体酶和固体酶2种，而固体酶的制备方法又可分为盐析法、有机溶剂沉淀法和附吸法等，采用一条合理的提取工艺，可制备系列酶产品以满足不同行业的需求及降低成本，具体流程如下:2、目前国内对液体酶产品采用的浓缩方法有2种，一种为依靠热源来蒸发产品六、糖化酶活力测定方法目前检测糖化酶活力最普遍的方法是用淀粉作底物，通过测定被酶分解产生葡萄糖的含量来定量分析糖化酶的活力。
但针对一些特殊情况还有另外一些方法，如复合糖化酶中作为底物的淀粉同样能被其他类型酶制剂所分解，要是用麦芽糖作底物，相比淀粉底物方法而言，麦芽糖只能被糖化酶专一分解。
还有在筛选高活力糖化酶菌株时，采用Starch—PAGE电泳活性染色法，就可既简便、准确、灵敏，又可节约大量试剂。