几种霉菌产甲壳素脱乙酰酶活力比较及部分酶学性质
壳聚糖的制备方法及研究进展
22工业技术 壳聚糖本身的分子结构类似于纤维素，因其多了一个带正电荷的胺基，使其化学性质较为活泼[1]。
目前壳聚糖正因其优良的生理活性在食品、化妆品、医药、化工、污水处理等方面展现出广阔的应用前景，近十年来国内外对于壳聚糖的开发研究热度一直持续不减，各种新颖的制备方法也是层出不穷[2]。
1 壳聚糖的来源 壳聚糖通常是由甲壳素（又名几丁质）经脱乙酰基作用获得，甲壳素在自然界中广泛存在于高等真菌以及节肢动物（虾、蟹、昆虫等）的外壳中，其中虾壳、蟹壳是工业生产壳聚糖的主要原料。
由于大分子间的氢键作用，天然存在的甲壳素构造坚固，化学性质稳定，不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂，这也使得甲壳素的应用范围非常有限，因此甲壳素只有经脱乙酰基处理成壳聚糖才能获得广泛应用[3]。
2 壳聚糖的制备方法 （1）化学降解法。
传统的壳聚糖生产多采用化学降解法。
作为壳聚糖工业生产最常用的制备方法，化学降解法简便易行，效率高，整个生产过程容易控制，但该法环境污染较为严重，对周边环境具有一定的破坏性。
欧阳涟[4]等从蟹壳中获取甲壳素，并通过脱乙酰反应制备出了壳聚糖。
试验探究了影响产物壳聚糖脱乙酰反应的各种因素，如反应温度、碱液含量及反应时间等，最终确定制备高脱乙酰度壳聚糖的条件为反应温度70℃，碱液质量分数47%，反应时间10 h。
（2）微生物培养法。
微生物发酵法生产壳聚糖起源于美国，我国从上世纪90年代开始研究。
其主要原理是利用微生物自身生产的酶进行催化，从而脱去甲壳素中的乙酰基，进而制备壳聚糖。
目前该领域研究重点主要集中在优良菌株的选育和培养基的优化上。
贺淹才[5]等首先采用电解法从培养的黑曲霉湿菌体中制得甲壳素，然后采用碱提取法从培养的黑曲霉湿菌体中制备壳聚糖。
试验基于黑曲霉细胞壁的主要成分为蛋白质与甲壳素，而蛋白质带有可电离的基团，于溶液中可形成带电荷的阳离子和阴离子，在外加电场作用下发生迁移，继而除去蛋白质，分离获得甲壳素；最后在高温条件下加入浓碱使得黑曲霉菌丝体中的甲壳素脱乙酰基，最终制得壳聚糖。
几丁质脱乙酰酶的研究进展
几丁质脱乙酰酶的研究进展杨倩;刘建辉;蒋彤;董莉莉;段宏玉;孙纪录【摘要】Chitin deacetylase(CDA) is an enzyme which can catalyze deacetylase reaction in chitin generating chitosan. Chitosan has several excellent properties, such as antibacterial, anticancer, and antiviral, with wide application prospect in the medicine, chemical, and food industries. The research situation of CDA was re-viewed, including enzymatic properties, catalytic mechanism, the method of separation and purification, etc. Furthermore, the screening methods and process of CDA producing strains were briefly introduced, and the fu-ture research direction of CDA was prospected.%几丁质脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)是可以催化几丁质脱乙酰基反应生成壳聚糖的酶类.壳聚糖因其具有抗菌、抗癌、抗病毒等特性,在医药、化工、食品等行业具有广阔的应用前景.对CDA的研究概况进行了综述,包括酶学性质、催化机理、分离纯化的方法等,同时对CDA产生菌的筛选方法及过程做了简要的阐述,并对CDA今后的重点研究方向进行了展望.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)010【总页数】4页(P200-203)【关键词】几丁质脱乙酰酶;几丁质;壳聚糖;脱乙酰【作者】杨倩;刘建辉;蒋彤;董莉莉;段宏玉;孙纪录【作者单位】河北农业大学理工学院,河北沧州061100;河北农业大学理工学院,河北沧州061100;河北农业大学理工学院,河北沧州061100;河北农业大学理工学院,河北沧州061100;河北农业大学理工学院,河北沧州061100;河北农业大学食品科技学院,河北保定071001【正文语种】中文几丁质又称甲壳素，是由N－乙酰－D－葡萄糖胺以β－1，4糖苷键连接而成的天然高分子多糖，在自然界中含量仅次于纤维素。
甲壳素脱乙酰酶的研究及应用进展
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃｈｔ ｙｗｏ ｄ ： ｉ ｎ； Ｃｈｔ ｅ ｃ ｔ ｌｓ ： Ｃｈｔｓ ｎ ｉ ｉ ｎｄ ａ ｅｙ ａｅ ｉ ｉ ａ ｏ
甲壳 素 ，又 称几 丁 质 （ ｈｔ ） 广 泛存 在 但 浓碱法反应 过程不易控制，常常会影 响到产 品 ｃｉｎ ｉ 于许 多无 脊 椎动 物 的外 壳或 角质 层 以及 真菌 、
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…… …一
２９（ １期 ０． 第５ ） ０４ 总 ５
时 间
研究人
主要事 件
主要研究 内容
１ ７拄 Ａｒ ９３ 从接合菌纲 的双相型真菌Ｍｕｏ ｕ ｉ ｃ ｒｏ ｘｉ ｒ 中发现 了 ａｉ ｋ等 Ｃ Ａ Ｄ
１ ８焦 Ｋ ９２ 从植物病原体Ｃ ｌｔｔｃｕ ｌｄｍｕｈａｕ ｏｅ ｒ ｈｍ ｎ ｅ ｔｉ ｍ中提 ｌｏ ｉ ｉ ｎ ａ ｓ等［ ｕｓ 】 取到Ｃ 并进行 了部分纯化 ＤＡ
２ ９ （ １ 期） ０ ． 总第 ０４ ５ ５
山 东 食 晶 发 酵
甲壳 素脱 乙酰酶的研究 及应用进展
刘 丽 赵 祥颖 田延 军 杨 丽萍 张 家祥 韩延 磊 刘建 军 ’
（ １山东 师范 大学 生命 科 学学 院 济南 ２ ０ １） ５０ ４
（ ２山东省食品发酵工程重点实验室 济南 ２０ １ ） ５ ０３
化 方 法 和相 关 性 质 的研 究 以后 ，就掀 起 了对 Ｃ ＤＡ
甲壳 素脱 乙酰化 生产壳 聚糖的方法常见的有
化 学 法 和 酶 法 ， 目前 大 都 采 用 浓 碱 热 解 法 生 产 。
的研 究热 潮 ，下 表 是 近 年 来 国 内外 对 ＣＤ Ａ产生 菌
的研 究 现状 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｎ ｏ ｅ ｖ ｅ ｏ ｈ ｔ ｅ ｃ ｔ ｌｓ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｏ ａ ｔ ｒａ ａ ｄ ｐ ｒ ｃ ｔ ｎ ｏ ｈ ｔ ｅ ｃ ｔ ｌ ｓ ， Ａｓ ｓｒｃ： ｖ ｒ ｉｗ ｆｃ ｉ ｎ ｄ ａ ｅｙ ａ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｆｂ ｃ ｅ ｉ ｎ ｕ ｉ ａ ｉ ｆｃ ｉ ｎ ｄ ａ ｅ ｙ ａ ｅ ｉ ｏ ｉ ｆ ｏ ｉ ｗｅ ｌ ｓｔ ｅ ｃ ｉ ｎ ｄ ａ ｅ ｙ ａ ｅ ｏ ｅ ｐ ｙ ｉ ａ ｎ ｈ ｍ ｉａ ｒ ｐ ｒｉ ｓ ｂ ｏ ｏ ｉ ａ ｕ ｃ ｉｎ， ｍ ｏ ｅ ｕ ａ ｉ ｌ ｇ ｌ ａ ｈ ｔ ｅ ｃ ｔ ｓ ｆｔ ｈ ｓｃ ｌ ｄ ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ｅ ｔ ， ｉ ｌ ｇ ｃ ｌ ｎ ｔ ｈ ｉ ｌ ｈ ａ ｐ ｅ ｆ ｏ ｌ ｃ ｌｒｂ ｏ ｏ ｙ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｆ ｅ ａ ｄ ｉ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｉ ｐ ｏ ｐ ｃｅ ． ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｌ ， ｎ ｓａ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ｄ ｉ ｔ ｃ ｏ Ｓ
几种真菌产木质素降解酶的比较研究
文章编号:1001-9499(2006)04-0020-05几种真菌产木质素降解酶的比较研究Ξ杜海萍1 宋瑞清1,233 王钰祺1(1东北林业大学,黑龙江 哈尔滨 150040;21黑龙江省林业科学院,哈尔滨 150081)摘要:通过PDA-Bavendamm平板显色反应、PDA-RB亮蓝显色反应、变色圈试验,获得选择性降解稻草木质素的高酶活菌株:糙皮侧耳、彩绒革盖菌和粗毛栓菌。
液态产酶活性试验结果表明,粗毛栓菌是供试菌株中Lac、Mnp、Hcel的高产菌株。
粗毛栓菌出现2次产Lac酶高峰,分别为第6天和12天,12天产Lac酶达894U/ L;产Mnp酶高峰出现在第6天,达185U/L;在18天时出现产Hcel酶高峰,产酶达6217U/L。
关键词:真菌;选择性降解木质素;酶活性;木质素降解酶中图分类号:TQ351101+3 文献标识码:A 在自然界的碳元素循环中,木质素的降解和利用是最关键的限速环节[1]。
而在木质素的生物降解中,漆酶(Lac)、木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(Mnp)是3种主要的木质素降解酶类,可以产生这些酶类的微生物以白腐菌为主。
白腐菌是目前已知的自然界中对木质素具有最强降解能力的一类真菌,它们也是已知唯一的在纯培养条件下能够将木质素最终矿化的微生物,因此,白腐菌已成为研究木质素降解的首选微生物。
国际上近年来就如何提高白腐菌木质素降解酶的产量进行了大量工作,而高产菌株的筛选亦是最重要的内容之一。
本文对9个真菌菌株产木质素降解酶类的情况进行了比较研究,分析不同培养阶段其主要化学成分和有关酶活性的变化,测定真菌对稻草秸秆的降解能力,为高木质素降解菌株的获得奠定基础。
1 材料与方法供试菌株9个,包括:糙皮侧耳(平菇)(Pleurot us ost reat us)(牡丹江宏伟食用菌厂提供);莲座革菌(Tholephora vialis)(长春大学赠送);白色韧革菌(S tereum albi dum)(长春大学赠送);泡盖绵皮孔菌(S pongi pellis spumeus)(东北林业大学生命科学学院赠送);稀硬木层孔菌(Phelli nus robust us)(东北林业大学生命科学学院赠送);松木层孔菌(Phelli nus pi ni)(东北林业大学生命科学学院赠送);白干酪菌(Tyrom yces albi dus)(东北林业大学生命科学学院赠送);彩绒革盖菌(Coriol us versicolor)(采自东北林业大学实验林场);粗毛栓菌(T rametes gallica)(采自东北林业大学实验林场)。
三种霉菌产纤维素酶能力分析与培养条件优化
三种霉菌产纤维素酶能力分析与培养条件优化胡翠英李良智赵建钱玮顾华杰（苏州科技学院化学生物与材料工程学院，苏州 215009）【摘要】摘要：对实验室现有3种真菌产纤维素酶能力的分析及培养条件优化。
比较了3种菌在刚果红培养基上的透明圈大小、并分析产纤维素酶酶活；通过单因素与响应面分析的方法优化毛酶产纤维素酶的培养条件。
通过试验得出3种真菌均能产纤维素酶，毛霉能产较多的纤维素酶。
毛霉产纤维素酶的最佳条件为：pH 5.0，转速 220 r/min，发酵时间47 h，发酵温度 35 ℃，纤维素酶活为6.99 U/mL。
毛霉、青霉、曲霉均产纤维素酶，毛霉能降解玉米芯纤维素。
【期刊名称】生物技术通报【年(卷),期】2014(000)001【总页数】6【关键词】霉菌纤维素酶培养条件优化节约粮食和提高农副产品的利用率，减少农业废弃物燃烧带来的环境污染问题，已经引起众多人的关注，将农业废弃物转为可利用能源成为大家研究的课题。
我国北方每年都有大量玉米芯被焚烧，如能加以利用，将节约原料成本，故降解此物成为本研究的目的。
但一方面由于半纤维素与木质素等组成的致密结构，另一方面纤维素本身不能为丙酮丁醇梭菌直接利用，故需先进行一连串的预处理、酶解等［1-3］，将纤维素降解为葡萄糖、木糖等单糖。
纤维素酶的提取过程［4，5］较繁琐，酶损失较大，成本较高，如能直接利用纤维素酶产生菌降解纤维素为单糖，可省去酶的提取、纯化的过程，减少酶活力损失、节约成本。
其降解物直接作为产能源菌的碳源，形成两菌共培养的情形。
目前纤维素降解菌研究［6-9］中多为真菌，且大多为青霉、曲霉、木霉等。
本文的主要研究内容为从实验室现有霉菌中寻找纤维素降解菌，比较纤维素酶活，优化培养条件，为进行共培养提供参考。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 菌种青霉、毛霉、曲霉，来自本实验室。
玉米芯：来自山西农村，往年搁置1年，风干粉碎过40目筛子备用。
1.1.2 主要仪器纤维素酶活测定采用723PC型分光光度计（上海欣茂），发酵溶剂分析用气相色谱仪GC112A型（上海精科），FID检测器，PEG毛细管柱。
甲壳素脱乙酰酶
甲壳素脱乙酰酶的研究进展摘要：甲壳素是一种天然含氮多糖类物质，脱乙酰基后生成壳聚糖。
由于其资源丰富、结构与性能独特而被广泛应用。
目前，壳聚糖的制备大多采用碱法使甲壳素脱乙酰基，由于此法所用碱液浓度高，反应时间长，产品质量不稳定，且对环境造成严重污染。
而采用酶法可以有效避免以上问题，且利用甲壳素脱乙酰酶的作用，可制备出具有高脱乙酰度且性能独特的壳聚糖。
关键词：甲壳素；脱乙酰酶；壳聚糖。
Abstract:Chitin is a kind of natural nitrogen polysaccharides material, acetyl off to create chitosan. Because of its rich resources, structure and performance of unique and widely used. At present, the preparation of chitosan is used mostly to take off the acetyl chitin exists, because this method used high concentration of lye, reaction time long, the product quality is not stable, and causing serious pollution to the environment. And the enzymatic can effectively avoid above problem, and the use of chitin deacelation enzyme function, can be prepared by a high deacelation degree and performance of the unique chitosan.Key words: chitin; deacetylase; chitosan.1. 甲壳素及壳聚糖概述甲壳素是1811年由法国学者布拉克诺(H. Braconnot)发现的，1823年由欧吉尔(A. Odier)从甲壳动物外壳中提取出来，并命名为chitin，译名为几丁质，又名甲壳质、壳多糖，化学名称为β-(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，是N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1,4糖苷键连接起来的直链多聚物[1]。
甲壳素脱乙酰酶
摘 要 :采用斜面培养和液体发酵培养产甲壳素脱乙酰酶的真菌构巢曲霉 ,并且研究了产酶条件 。结果表明 ,构巢
曲霉的最适产酶条件为 :发酵培养基初始 pH 值为 6. 5、发酵时间为 96h、培养温度为 31℃、碳源浓度为 2%、氮源浓
度为 2%、金属离子浓度为 0. 01mol/L、接种量为 6%。
由图 1的数据可以看出 ,当液体发酵培养基的初 始 pH 值 6. 0 ～6. 5 时 ,所产甲壳素脱乙酰酶的酶活力 最高 。在生产中由于代谢作用而引起物质的转化 ,从 而改变发酵液的 pH 值 ,将使微生物的继续生长受阻 , 因此 ,为了维持微生物生长过程 pH 值的稳定 ,发酵液
46
中往往 要 加 缓 冲 物 。本 实 验 中 缓 冲 物 为 磷 酸 盐
酶活力单位定义 : 在上述条件下 , 将每小时产生 0. 5μmolNAG(N 2乙酰氨基葡萄糖 )所需酶量定义为 1 个酶活力单位 (U) 。 1. 2. 3 发酵条件的优化研究 1. 2. 3. 1 单因子试验
( 1) pH值对酶活的影响 :配制相同的营养组成 、将 发酵初始 pH 值分别调为 4. 5、5. 5、6. 5、7、8。
图 3 培养温度对甲壳素脱乙酰酶酶活的影响 Fig 3 The effect of fermentation temperature on enzyme activity
甲壳素的生物脱乙酰技术研究的开题报告
甲壳素的生物脱乙酰技术研究的开题报告题目：甲壳素的生物脱乙酰技术研究开题报告研究背景及意义：甲壳素是甲壳类动物外壳中主要成分，其主要成分为N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰氨基半乳糖。
其中N-乙酰葡萄糖胺具有重要的医药和食品功能价值，为生物科技领域中的研究热点。
传统的甲壳素提取技术为化学法或物理法，这种方法存在一定的污染和高能耗的缺点。
而生物脱乙酰技术可以通过利用微生物产生的脱乙酰酶从而实现甲壳素的生物脱乙酰，避免了传统提取法的缺点，同时也具有很好的环保性和经济性。
因此，甲壳素的生物脱乙酰技术研究具有重要的意义，对于生物科技产业的发展具有重要的推动作用。
研究内容：本研究将选取适宜的微生物作为研究对象，利用定向进化、高通量筛选等技术将甲壳素脱乙酰酶进行改进和优化，并研究其发酵条件、反应过程、反应产物等方面的特性。
同时，通过对不同来源的甲壳素进行生物脱乙酰反应，实现甲壳素的高效生物脱乙酰，并对脱乙酰产物进行分析和鉴定。
研究方法：本研究采用分子生物学、微生物学、发酵工程、高通量筛选等方法进行研究。
首先，选择适宜的微生物作为研究对象，利用分子生物学技术对甲壳素脱乙酰酶进行改造和优化。
其次，在优化后的甲壳素脱乙酰酶反应体系中，利用发酵工程技术进行甲壳素生物脱乙酰反应，研究反应条件和反应过程。
最后，通过对生物脱乙酰反应产物进行分析和鉴定，探究甲壳素的生物脱乙酰产物的结构和功能。
预期成果：本研究旨在实现甲壳素生物脱乙酰技术的研发，提高脱乙酰酶的反应效率和产物纯度，同时分析和鉴定产物结构和功能，为甲壳素在医药和食品领域中的应用提供技术支持。
参考文献：1. Lisbeth G. Pedersen andClaus H. Christensen（2000）Optimization of Enzymatic Removal of Acetyl Groups from Chitin，International Journal of Biological Macromolecules.2.艾红波等人，壳聚糖生物脱乙酰酶分子改良及其应用，微生物学报。
灰盖鬼伞中几丁质脱乙酰化酶的异源重组表达、特性和功能的研究
灰盖鬼伞中几丁质脱乙酰化酶的异源重组表达、特性和功能的研究几丁质脱乙酿化酶(chitindeacetylase,Cda)属于碳水化合物酯酶第4家族(CE-4s),它可以将真菌细胞壁中的几丁质转化为去乙酰化程度不同的壳聚糖。
根据作用方式的不同,几丁质脱乙酰化酶被分成两种类型,一种是以多点作用机制进行去乙酰的外脱酶,一种是以多链作用机制进行去乙酰的内脱酶。
当入侵宿主细胞时,某些致病真菌将分泌几丁质脱乙酰化酶,使自身细胞壁中的几丁质组分发生不同程度的去乙酰化,从而防御宿主细胞中几丁质酶的降解,保护自身细胞壁结构的完整性。
为了探究几丁质脱乙酰化酶在灰盖鬼伞生长发育过程中所起的作用,我们利用毕赤酵母真核表达系统对灰盖鬼伞中的几丁质脱乙酰化酶进行异源重组表达,并成功得到了四种具有去乙酸化活性的几丁质脱乙酸化酶(chitindeacetylase,Cda),分别为顶端表达量高的Cda2和429,酶活性分别为0.06 × 10-6 U/mg和0.03 × 10-6 U/mg;基部表达量高的Cda1和884,酶活性分别为1.08× 10-6U/mg和0.35× 10-6U/mg。
我们选用酶活相对较高的Cda1和Cda2为研究对象,利用阴离子高效液相色谱(HAPEC-PAD)和Q-TOF-MSMS连用的技术,研究Cda1和Cda2对几丁质寡糖(dp1-6)的脱乙酰化方式,发现这两种酶对N-GlcNAc没有去乙酰化活性,对几丁质二糖具有部分去乙酰化活性。
Cdal较容易脱去(GlcNAc)2非还原端的乙酰基,(G1cNAc)3中间和非还原端的乙酰基,(GlcNAc)4-6中间乙酰基去除后,容易脱去非还原端的乙酰基;而对于Cda2来说,较容易去除(GlcNAc)2还原端的乙酰基,(GlcNAc)3中间和还原端的乙酰基,(GlcNAc)4-6中间乙酰基去除后,容易脱去还原端的乙酰基;而且Cdal对去乙酰程度较高的壳六糖显示一定的偏好性,Cda2对多种乙酰化程度不同的壳六糖则显示较弱的去乙酰化作用。
枯草芽胞杆菌甲壳素脱乙酰酶的筛选及酶学性质
Ｏ６ Ｏ５ Ｏ４ Ｏ３ Ｏ Ｏ Ｏ ２●Ｏ Ｏ９
一目Ⅱ／罩ｖ＼蜒避 ０ ８
Ｏ７ Ｏ６
Ｏ 吆眈眈吆舵叭叭叭 ５
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２．０ ２．５ ３．０ ３．５ ４．０ ４．５ ５．Ｏ ５．５ ６．０ ６．５ ｐＨ
图４温度对甲壳素脱乙酰酶酶活的影响
‘３岫，◆‰ｎ
图５ ｐＨ值对甲壳素脱乙酰酶酶活性的影响
１材料与方法
１．１材料 １．１．１筛选培养基：酪蛋白（不含维生素）５ ｇ，壳聚糖（市售）２ ｇ，琼脂１５ ｇ，定容 至１Ｌ，ｐＨ为７．５。 １．１．２斜面培养基：牛肉膏３ ｇ，蛋白胨１０ ｇ，ＮａＣｌ ５ ｇ，琼脂１５ ｇ，定容至１Ｌ，ｐＨ为
７．０～７．２
１．１．３检验培养基：酪蛋白５ ｇ，对硝基Ｎ一乙酰苯胺２ ｇ，５％磷酸氢二钾７ ｇ，万分之 一硫酸镁５ ｇ，琼脂１５ ｇ，定容至１Ｌ，ｐＨ为自然。 １．２实验方法 １．２．１菌株筛选：从泉州惠安洛阳桥附近采集泥土土样２份，用常规平板稀释法进行 初筛分离，在复筛时以对硝基Ｎ．乙酰苯胺作为检测试剂，从细菌中筛选出的甲壳素脱 乙酰酶可脱除对硝基Ｎ一乙酰苯胺（无色）中的乙酰基，将其转化为对硝基苯胺（黄 色），根据颜色变化，可以判断出产甲壳素脱乙酰酶菌株。 １．２．２甲壳素脱乙酰酶活性测定：采用文献［６］的方法测定。。底物按照文献［７］的 方法制备；ＤＮｓ试剂按照文献［８］方法制备。 １．２．３脱乙酰度的测定：依据文献［８］的方法测定。
壳聚糖酶’
葡萄糖胺
液中获得并部分纯化。１９８２年，Ｋａｕｓｓ在植物病原体ｃｏＺ跆幻￡融啪．Ｚｉｎ如砌琥施Ｍｎ中也发
现甲壳素脱乙酰酶，这是首次报道从非接合菌类中分离得到该酶。最近美国专利报道
了１株产碱杆菌属的细菌ＡｋＺ枷嬲ｓｐ．√ｕ＇ＣＣ５５９３８也可以产生甲壳素脱乙酰酶【４Ｊ。不同
几丁质脱乙酰酶高产菌株的选育及其发酵特性研究
几丁质脱乙酰酶高产菌株的选育及其发酵特性研究魏丽蓉;秦汪艳;李永成【摘要】以一株海洋丝状真菌(Penicillium janthinellum) UV-0S为出发菌株,通过多级紫外线诱变育种后获得几丁质脱乙酰酶(CDA)高产突变株UV-3S,并对该菌株产CDA的发酵特性及其细胞壁几丁质的脱乙酰度(DD)进行研究.结果表明,突变株UV-3S的胞外CDA酶活力为11.05 U/mL,是出发菌株UV-0S的2.1倍.该菌株产胞外CDA的最适初始pH值为9.0,最适无机盐为NaH2PO4(11 mmol/L),胶体几丁质最适添加量为0.5％.在此最佳发酵条件下,突变株UV-3S的CDA酶活力最高,为11.83 U/mL,说明CDA是一种诱导酶.细胞壁几丁质的脱乙酰度随真菌生长而增加,且在发酵96h后脱乙酰度达到最高(90.52％).【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】6页(P61-66)【关键词】海洋丝状真菌;几丁质脱乙酰酶;紫外诱变;选育;发酵特性【作者】魏丽蓉;秦汪艳;李永成【作者单位】海南大学食品学院,海南海口570228;海南大学食品学院,海南海口570228;海南大学食品学院,海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】TQ920.1几丁质（chitin）是一种由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖胺通过β-1,4糖苷键聚合而成的高聚物，是地球上含量仅次于纤维素的可再生天然多糖[1]，它主要存在于海洋无脊椎动物的甲壳和骨组织以及真菌和植物的细胞壁中，在虾、蟹等水产品加工废弃物中尤为丰富。
几丁质化学结构稳定，其弱降解性和低溶解性严重制约了它在各行各业的的应用[2]。
壳聚糖（chitosan）是几丁质脱去乙酰基后形成的一种低分子衍生物，因其含有大量游离氨基和碱性阳离子而比几丁质具有更好的溶解性[3]和生物可降解性[4]。
此外，壳聚糖具有抗菌性、吸附性和低胆固醇等优良特性，在食品、医药、轻纺、印染、环保和农业等领域应用广泛[5]。
甲壳素脱乙酰酶的研究进展
2021 Vol.40 No.1•18* Serial No.347China BrewingForum and Summary甲壳素脱乙酰酶的研究进展郭依依，蔡俊*收稿日期:2020-04-21修回日期:2020-06-21作者简介:郭依依(1996-),女，硕士研究生，研究方向为甲壳素脱乙酰酶菌株的选育与发酵过程的优化。
*通讯作者:蔡 俊(1968-),男，教授，博士， 向为新型酶制剂。
(湖北工业大学生物工程与食品学院/湖北武汉430068)摘 要：甲壳素脱乙酰酶是一种专一性脱去甲壳素乙酰基的金属酶。
其来源广泛，在真菌、细菌、昆虫和甲壳类动物中均有发现。
酶法 制备壳聚糖有望克服现有的热碱法高污染、高 能的缺点，并制备出乙酰度，分子质 化小,脱乙酰 的高质 壳聚糖，这使甲壳素脱乙酰酶的研究成为热点。
该文介绍了甲壳素脱乙酰的理化性质属分类 与生理学作用以及用机理，并 了 菌株的选育方式及酶蛋白的一般纯化过程，甲壳素脱乙酰 的应用潜力 中的突出问题进行了讨论，以 为的甲壳素脱乙酰思路和方向。
关键词：甲壳素;壳聚糖；甲壳素脱乙酰酶中图分类号:TS201.2 文章编号：0254-5071 (2021)01-0018-06 doi:10.11882j.issn.0254-5071.2021.01.004弓I 文格式:郭依依,蔡俊.甲壳素脱乙酰酶的研究进展[J].中国酿造,2021,40⑴：18-23.Research progress of chitin deacetylaseGUO Yiyi, CAI Jun *(School of F ood and Biological and Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)Abstract ： Chitin deacetylase is a metalloenzyme that specifically catalyze the hydrolysis of acetyl in chitin, which has abundant resources and found in fungi, bacteria, insects and crustaceans. The preparation of chitosan by enzymic method is expected to overcome the shortcomings of high pollution and high en ergy consumption for the existing hot-alkali method, and to prepare high-quality chitosan products with uniform acetylation degree, small molecular weightchanges, and fixed deacetylation positions, which make the research of chitin deacetylase becomes popular. In this paper, the physicochemical properties,classification, resource, physiological function and action mechanism of chitin deacetylase were introduced, and the breeding of enzyme-producing strainsand general purification process of zymoprotein were reviewed. At last, the application potential and outstanding issues in the research of chitin deacetylasewere discussed in order to provide ideas and directions for the future research of chitin deacetylase.Key words ： chitin; chitosan; chitin deacetylase甲壳素(CsHpOM) n 又称几丁质,是存在于各类甲壳动 物的外壳及真菌细胞壁中的一种难溶的N -乙酰-D -葡萄糖 胺聚合物，其高度延伸的氢键半晶结构使其难以溶于一般 的稀酸稀碱及有机溶剂,这极大限制了甲壳素的应用冋。
高活性甲壳素脱乙酰基酶产生菌种筛选
高活性甲壳素脱乙酰基酶产生菌种筛选活泼;梅瑜;饶桂维;王楠;李成平;林荣业【摘要】从新疆极端气候土壤样品中筛选到一组高产脱乙酰基酶活性的嗜热芽孢杆菌ctn C8-1’、ctn C8-1、ctn×5-3、ctn×10、ctn C8-3-2a.试验结果表明,其中菌株C8-3-2a的产酶活性最高,可在50℃以上的高温下生长;在甲壳素平板中培养48 h后,其透明圈与菌落直径比高.以甲壳素为主要碳源发酵96 h后,甲壳素全部降解成可溶性的低聚物.发酵液经微孔过滤除去菌体细胞后,以甲壳素为底物,37℃作用120 h后,甲壳素完全降解,并生成较多的乙酸,说明有较高的甲壳素降解酶和甲壳素脱乙酰基酶活性.【期刊名称】《浙江农业科学》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P390-392)【关键词】嗜热芽孢杆菌;甲壳素脱乙酰基酶;甲壳素降解酶【作者】活泼;梅瑜;饶桂维;王楠;李成平;林荣业【作者单位】浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州310015;浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州310015;浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州310015;浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州310015;浙江树人大学生物与环境工程学院,浙江杭州310015;浙江金壳生物化学有限公司,浙江台州317602【正文语种】中文【中图分类】TS254.9甲壳素（chitin）是仅次于纤维素的第2大类天然高分子化合物,广泛存在于虾、蟹等甲壳类水产动物中。
浙江省是海洋大省,水产业在经济发展中占有重要地位,每年海水养殖的虾蟹类产量超过6万t,远洋捕捞的虾蟹类超过80万t。
甲壳素是水产加工中产量较大的副产物,每年的产量约5万t以上。
甲壳素的加工主要是通过甲壳素脱乙酰基生产壳聚糖,然后水解壳聚糖得到各类甲壳素低聚糖。
目前甲壳素脱乙酰基过程中主要采用高温强碱脱去乙酰基生产壳聚糖,然后壳聚糖再用强酸水解成各类低聚糖,这种方法存在耗能大、产物纯化难、产品脱乙酰度不均一等缺点,同时带来严重的环境污染问题。
甲壳素脱乙酰酶
1. 甲壳素及壳聚糖概述
甲壳素是一种天然存在的高分子多糖，广泛存在 于甲壳类动物如虾、蟹、昆虫的外壳，真菌和植 物的细胞壁中。是N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1,4糖 苷键连接起来的直链多聚物。 甲壳素呈晶体状态，几乎不溶于水和一般有机溶 剂，这在很大程度上限制了其应用。壳聚糖 (Chitosan)是甲壳素的N-脱乙酰基形式，由于壳 聚糖分子中有大量的游离氨基，分子带正电荷， 化学性质活泼，易于对其进行各种化学修饰，并 且可以溶于酸性及中性水溶液中，因而得到了十 分广泛的应用。
结束语：
由于壳聚糖独特的生物学特性不断被发现，引起 了世界各国的重视，壳聚糖的应用范围也在不断 地扩大，对壳聚糖的质量要求也正日益提高，特 别是生物、医学方面的应用，不仅要求有较高的 脱乙酰度，对于粘度、分子量以及均一性等许多 方面都有严格的指标。然而，常用的碱法脱乙酰 难以达到。通过壳聚糖的生物合成或酶法脱乙酰 可以制备出高质量的壳聚糖， 整个过程可以进行 控制，是一种非常具有吸引力且极具潜力的壳聚 糖制备方法。
4.2 生物法直接合成壳聚糖 在一些接合菌中，几丁质合成酶同CDA 一起合成 细胞壁中壳聚糖，在这类菌中，细胞壁中含有壳 聚糖，并且有些真菌的壳聚糖含量及脱乙酰度均 很高，如在M.rouxii 细胞壁中几丁质和壳聚糖的 比为1：3，A.coerulae 中壳聚糖含量占细胞干重 的8.4%，脱乙酰度高达95%，可以直接利用它来 发酵生产壳聚糖。现已有人工合成壳聚糖的报道， 脱乙酰度也高达71-74％。
3. CDA酶促反应作用机理
CDA的酶促反应即水解脱除甲壳素链上的N-乙酰 基，制备壳聚糖。研究表明CDA对不同底物作用 的效率不同。脱乙酰效率顺序如下：羧甲基甲壳 素＞甲壳素的脂肪族二元醇＞无定型甲壳素＞晶 态甲壳素。CDA的活性一般对甲壳寡糖高于长链 多糖，对可溶性甲壳素衍生物高于结晶态甲壳素。
海洋烟曲霉菌产脱乙酰酶发酵条件优化
海洋烟曲霉菌产脱乙酰酶发酵条件优化黄惠莉;欧阳明安;刘金金【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2008(020)003【摘要】几丁质酶是一类复合酶，包括脱乙酰酶、几丁质酶、壳聚糖酶、几丁寡糖酶、几丁二糖酶等，将脱乙酰酶应用于壳聚糖的制备中，不仅可以有效地从甲壳素（几丁质）分子中脱除乙酰基，而且不会把甲壳素的长链降解为小分子，可以制备出高脱乙酰度且性能独特的壳聚糖，同时不存在排放废碱液而对环境造成严重污染。
甲壳素脱乙酰酶来源很多，其中以微生物生产为主，对微生物甲壳素脱乙酰酶的报道有：从真菌Mucor rouxii培养液中获得并部分纯化；在植物病原体、一些真菌、某些昆虫、黄瓜叶、市区废水中分离得到甲壳素脱乙酰酶；近期报道，任文彬等从土壤样品中筛选出一株产脱乙酰几丁质酶活力较强的拟青霉E7菌株，进行产酶发酵条件的研究。
【总页数】5页(P324-328)【作者】黄惠莉;欧阳明安;刘金金【作者单位】华侨大学工业生物技术福建省高等学校重点实验室,福建,泉州,362021;华侨大学工业生物技术福建省高等学校重点实验室,福建,泉州,362021;华侨大学工业生物技术福建省高等学校重点实验室,福建,泉州,362021【正文语种】中文【中图分类】Q815【相关文献】1.一株产几丁质脱乙酰酶诱变菌株的培养基配方及发酵条件优化 [J], 秦汪艳;李永成2.产几丁质脱乙酰酶海洋细菌的筛选鉴定及产酶条件优化 [J], 柴金龙; 王敏卜; 杭加豪; 张春光; 陈丽; 焦豫良; 李宜泳; 房耀维; 刘姝3.海洋细菌Microbacterium esteraromaticum MCDA02产几丁质脱乙酰酶发酵条件优化 [J], 王敏卜; 柴金龙; 武波飞; 苏永成; 陈丽; 焦豫良; 黄绪娟; 房耀维; 刘姝4.海洋申氏不动杆菌Acinetobacter schindleri MCDA01产几丁质脱乙酰酶发酵动力学研究 [J], 刘耀东;赵明;安佳;丁志雯;李甜;宋阳;房耀维5.海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵条件优化 [J], 张晓彤;张晓萌;苏永成;武波飞;刘姝;卢静;杨光;房耀维因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
甲壳素酶学研究现状
《生物工程进展》2000,Vol.20,No.5甲壳素酶学研究现状夏文水 吴焱楠(无锡轻工大学食品学院,无锡 214036)摘要 本文介绍了甲壳素在生物合成和分解代谢过程中所涉及的相关酶,如甲壳素合成酶、甲壳素水解酶和其它相关酶,讨论了它们在分离纯化、结构鉴定、作用机制与模型、酶的固定化、基因工程以及应用等方面的研究现状和进展,对甲壳素的研究开发以及相关领域具有理论和实际意义。
关键词 甲壳素酶学 甲壳素合成酶 甲壳素水解酶 甲壳素脱乙酰化酶前言甲壳素(chitin)的生物合成和分解代谢是在甲壳素相关酶的催化下进行的。
这些酶存在于动物、植物和微生物中,在生物体内控制着各种生理功能,如机体保护和支持、防御机制、致病性、消化作用和生态平衡。
近几年来,对这些酶的研究日益增多并十分活跃,1993年5月在意大利召开了首届甲壳素酶学(chitin enzymology)国际学术讨论会,第二届会议也已于1996年5月在意大利召开。
这表明甲壳素酶学研究正在受到科学家们的普遍关注和重视。
今天甲壳素酶学研究比起甲壳素研究中其它专题进展更快,已成为甲壳素学(chitinology)中的一个重要分支[1]。
甲壳素酶学涉及生态学、动物学、生物学、医学、生物技术、农业、化学等学科领域。
甲壳素相关酶主要包括甲壳素合成酶、甲壳素水解酶和其它相关酶。
本文将介绍这些酶在分离纯化、结构鉴定、作用机制与模型、酶的固定化、基因工程以及应用等方面的研究现状和进展。
1 甲壳素合成酶甲壳素的生物合成主要由甲壳素合成酶(chitin synthesase,ES2.4.1.16)控制,将分散在细胞质中的N2乙酰葡糖胺(N2acetylglucosamine,G LcNAc)聚合成长链甲壳素。
此酶存在于细胞质或细胞膜附近的液泡中,本身为一种酶原,需经位于细胞膜附近的特殊蛋白酶活化,才具有催化活力[2]。
甲壳素合成酶是一种糖蛋白,在活性状态时非常不稳定,在其活化过程中二价金属离子(如Mg++和Mn++)是至关重要的,且受反应物尿苷二磷酸N2乙酰葡糖胺(uri2 dine2diphospho2G LcNAc UDP2G LcNAc)、G LcNAc 和N2乙酰甲壳二糖(N2diacetylchitobiose)所活化,缺乏底物该酶将发生不可逆失活,产物尿苷二磷酸UDP对其具有很强抑制作用[3]。
甲壳素脱乙酰酶产生菌产酶条件的优化
甲壳素脱乙酰酶产生菌产酶条件的优化
李朝丽;郭建生
【期刊名称】《生物学杂志》
【年(卷),期】2009(026)006
【摘要】采用斜面培养和液体发酵培养产甲壳素脱乙酰酶的真菌构巢曲霉,并且研究了产酶条件.结果表明,构巢曲霉的最适产酶条件为:发酵培养基初始pH值为6.5、发酵时间为96h、培养温度为31℃、碳源浓度为2%、氮源浓度为2%、金属离子浓度为0.01mol/L、接种量为6%.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】李朝丽;郭建生
【作者单位】东华大学环境科学与工程学院,上海,201620;东华大学环境科学与工
程学院,上海,201620
【正文语种】中文
【中图分类】Q935
【相关文献】
1.头孢菌素C去乙酰基酶产生菌的筛选、酶学性质及产酶条件优化 [J], 韩云宾;周文瑜;胡媛;魏东芝;沈亚领;方善综;金雄熊;叶凤起
2.产几丁质脱乙酰酶海洋细菌的筛选鉴定及产酶条件优化 [J], 柴金龙; 王敏卜; 杭
加豪; 张春光; 陈丽; 焦豫良; 李宜泳; 房耀维; 刘姝
3.海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵条件优
化 [J], 张晓彤;张晓萌;苏永成;武波飞;刘姝;卢静;杨光;房耀维
4.甲壳素脱乙酰酶产生菌的筛选及产酶条件 [J], 蔡俊;杜予民;杨建红;邱雁临
5.红球菌利用小龙虾壳粉产几丁质脱乙酰酶的培养条件优化 [J], 张建旭;王璐颖;郑晓卫;李宁;孙纪录;桑亚新
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产甲壳素酶菌株的筛选、发酵条件优化和酶学性质研究的开题报告
产甲壳素酶菌株的筛选、发酵条件优化和酶学性质研究的开题报告一、选题背景甲壳素酶是一种水解甲壳素的酶，广泛存在于海洋生物、真菌和细菌中。
甲壳素是一种重要的海洋生物资源，其中含有丰富的几丁质和纤维素，具有广泛的应用价值，如生产食品、饲料、化妆品、医药、环保等。
而甲壳素酶的产生则成为实现甲壳素资源高效利用的关键技术之一。
因此，产甲壳素酶菌株的筛选、发酵条件优化和酶学性质研究具有重要的研究价值和应用前景。
二、研究目的本研究旨在通过筛选菌株、优化发酵条件和研究酶学性质，建立高效生产甲壳素酶的工艺流程和技术体系，为甲壳素资源高效利用提供技术支撑。
三、研究内容（一）菌株筛选本研究将采用多种途径筛选优良的产甲壳素酶菌株，包括自然筛选、人工筛选及遗传工程改良等方法，通过分析不同菌株的甲壳素酶活性、稳定性、适应性等性质，筛选出优良酶源菌株。
（二）发酵条件优化在筛选出优良酶源菌株后，将对其发酵条件进行优化。
主要包括碳源、氮源、温度、pH值、液体饱和度、微量元素等因素的优化和优化后的产酶动力学参数（如最大产酶速度、酶反应速率常数、酶折线式动力学模型等）的研究。
（三）酶学性质研究在优化的产酶条件下，对甲壳素酶的基本酶学性质进行探究。
主要包括催化机理、受质特异性、温度/酸碱稳定性、金属离子依赖性等方面的研究。
四、预期结果通过本研究，预计得到以下结果：（一）筛选出优良甲壳素酶产生菌株，建立高效的产酶工艺流程。
（二）优化甲壳素酶产酶条件，获得高产酶量的甲壳素酶。
（三）探究甲壳素酶的基本酶学性质，为其应用提供理论依据。
五、研究意义本研究将为甲壳素资源的高效利用提供技术支撑，同时也将为产酶工艺流程的优化与酶学性质的探究提供实验证据，具有一定的理论价值和应用前景。
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摘
要： 比较 了几种霉 菌（ 毛霉 、 根霉 、 曲霉和青霉 ） 对数 生长末期和稳定期末期的胞 内和胞外 甲壳素脱 乙酰 在
酶的活力。研究结果表明 ：１各霉 菌的胞 内和胞外 都具 有甲壳素脱乙酰酶活力 ， （） 而且胞外 酶的活力普遍 大于 胞内酶的活力 ； ２ 处 于 对数 生 长 期末 期 的毛 霉 菌株 产 甲壳 素脱 乙酰 酶 活 力最 高 ， （） 其胞 外 酶 活 力 达 到 了 ９ ． ４ ２Ｕ ｇ ｒ ２± ． ／ 干菌丝体 。酶学特性研究表明 ： ７ 该酶的最适温度为 ５ ０℃ ， 最适 ｐ Ｈ约为 ７２ 低温保存 稳定性较 ．，
甲壳 素脱 乙酰 酶 （ｈｉ ｄａｅ ｌｅＥＣ ３５ １４ ， ｃｉｎ ｅ ｔａ ， ．． ．．１简称 Ｃ Ａ） ｔ ｃ ｙ ｓ Ｄ 催化 甲壳 素 中 Ｎ一乙酰 基 一Ｄ一葡糖胺 的乙酰胺 基 的水解 ， 产物 为壳 聚糖 。 目前 常 规使用 的是化学 法 （０ 以上氢 氧化钠 ） 产壳 聚糖 ， 在诸 ４％ 生 存 多 问题 ， 例如反 应 时间长 、 能耗 大 、 品质量 （ 产 主要 指平 均分 子量 和脱 乙酰 度 ） 稳定 ， 为严 重 的是排 放 不 尤 物造 成 了 巨大 的环 境污染 ， 周边 生态破 坏严 重 。所 以 ， 国学 者相 继对 甲壳 素脱 乙酰 酶 的来源 、 对 各 特性 、 生物 学功 能和基 因组 成 ， 方 向开 展 了基 础性 研 究 ， 获 得 了基 因工 程 菌 株 ， 活 力 与 野 生 型 相 当 。 等 并 其
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上 海 水 产 大 学 学 报
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Ｖ０ ． ５． Ｎｏ． １１ ２ Ａｐ ．２ Ｏ ｒ，Ｏ ６
差 ， ２ 小时酶活力下 降 ３％以上。 每 ４ ０
关键词 ： 甲壳素脱乙酰酶 ；甲壳素 ；壳聚糖 ； 霉菌
中 图分 类 号 ：ｂ２ １２ ｒ ０ ． ｉ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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文章编 号 ：１０ —７ ７ （０６ ０ —０ １ —０ ０ ４ ２ １２０ ）２ ２ １ ５
几 种 霉 菌 产 甲 壳 素 脱 乙 酰 酶 活 力 比较 及 部 分 酶 学 性 质
蒋霞云， 周培根，李 燕，王晓辉，党培育
（ 海 水 产 大 学 食 品学 院 ， 海 上 上 ２０９ ） Ｏ ＯＯ
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