琼胶酶研究进展
β-琼胶酶的特性研究的开题报告
β-琼胶酶的特性研究的开题报告一、研究背景β-琼胶酶是一种具有广泛应用前景的酶类，能够在一定的pH和温度范围内将琼脂转化为琼脂胶质，是琼脂凝胶电泳中常用的酶。
除此之外，β-琼胶酶还具有其它一些应用，如可以制备温和的植物纤维素，用于制备食品、医药和生物技术等领域。
目前，关于β-琼胶酶的特性研究已经引起了学术界广泛关注，主要包括β-琼胶酶的分离、纯化、酶学特性分析以及分子生物学研究等方面。
但是，尚未有关于β-琼胶酶的特性研究的综合报道，而且其中部分研究数据存在差异，因此有必要对β-琼胶酶的特性进行系统性研究。
二、研究内容及研究目标本研究旨在系统性研究β-琼胶酶的特性，包括以下内容：1. β-琼胶酶的分离和纯化2. 琼胶脂酶的酶学特性分析，包括酶学参数测定、活性和稳定性测试、底物特异性研究等3. β-琼胶酶在琼脂电泳中的应用研究4. β-琼胶酶的分子生物学研究，包括酶基因的克隆、表达和酶的三维结构研究等本研究的目标是：全面、系统地掌握β-琼胶酶的分离、纯化和酶学特性，为进一步研究β-琼胶酶在工业应用中的广泛应用提供基础数据和参考点。
三、研究方法1. β-琼胶酶的分离和纯化：采用Ion-Exchange Chromatography 、Gel Filtration Chromatography 以及Affinity Chromatography等技术进行酶的提纯。
2. 琼胶脂酶的酶学特性分析：采用标准方法对酶学参数进行测定，并进行稳定性和活性测试，使用琼脂作为底物，研究酶的底物特异性。
3. β-琼胶酶在琼脂电泳中的应用研究：用β-琼胶酶处理琼脂，研究琼脂的转化效果和琼胶的质量，探究琼胶酶在琼脂电泳中的应用前景。
4. β-琼胶酶的分子生物学研究：通过生物信息学方法对琼胶酶的基因进行克隆，并进行表达和纯化，最后对β-琼胶酶的空间结构进行分析。
四、预期成果1. 系统性研究β-琼胶酶的特性，明确酶的分子结构、酶学参数以及底物特异性等。
一株海洋细菌所产琼胶酶酶学特性的研究
Ｄ 半乳 吡喃糖 和 １ 连接 的３ 一 一 ， ４ ， 内醚一 Ｌ 半乳吡 喃糖 ６ ａ—一
１ ． 发酵培养基（／） ．３ １ ｇ Ｌ
琼脂 ２ ，其它成分 同固体培养基 。
１２ Ｂｕｆｅ Ａ ． ｆ ｒ
残基 反复交替连接 的链状 中性糖 。硫琼胶 结构较复杂 ，
含有Ｄ一 半乳糖 、３６半 乳糖 酐、半乳糖醛酸和硫 酸基 ， ， 丙酮酸 【。琼胶 酶降解产生琼胶低 聚糖 ， Ｉ Ｊ 具有 高效性和
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Ｓ ａｉｌ ｒ ｏ ｌ ｅ ｈｂｔ ｓ ｃｖｔ ＭＳａｄＮ ａ ｓ ｏ ｅ ａ ｅ ｎｙ ｆａａ ｓ， ｈｃ ａ ｒ ｅ ｌａ ｄｂ ＤＳ ｒａｙｏ ｍｐ ｔｌｉ ｉｉ ｉ ｔｉ ． ＭＲａ ｌ ｉｓ ｗ ｄｔ ｔｈ ｚｍｅｓ －ｇｒ ｅｗ ｈＷ ｆ ｔ ｒ ａｉ ｔ ｙ ｐｔｌ ｃ ｅ ｙｎ ｄ ｅ ｔａｉ ｙ ｎ ｎ ｙ ｓｈ ｈ ｔ ｅ ｉａ ｌ ａ ｉ ｓ ｕｈ ｖ ｄｅ ｈ ｍｐ ｎｎ ｔｄ ｒｄｄ ｏ ｕｔ（ ｅａａｏ ｉ ， ｅａａ ｔｏｅ ｏ ｇ ｏ ｅａｓ） ｔｅ ｏ ｏ ｅｔｏ ｉ ｇａｅ ｒｄｃｓ ｎｏｇｒｂｏｅｎｏ ｇ ｏｅ ｓ ａｄ ｅａａ ｈｘｏｅ． ｃ ｓ ｆｓ ｅ ｐ ｓ ｒ ｔ ｎ ｎ ｒ
和 Ｃ ２对酶促 反应有较强的促进作用，而 Ｍｎ ｎ＋ Ｈ ＤＴ ａ十 ２、Ｚ ２ 、Ｎ ４、Ｅ Ａ和 Ｓ Ｓ等则有不同程度的抑制作用。酶解产物的质谱和核磁共 Ｄ 振谱结果证 明，该琼胶酶降解琼胶后得到 由新琼二糖 、新琼四糖 、新琼六糖组成的混合物 ，证 明该琼胶酶为 Ｂ琼胶酶。 ． 关键词：海洋细菌； ３ － 琼胶酶；酶学性质；酶解产物
专一性 的特 点 ，而 且降解 条件温和 ，水解 产物不 易被 破 坏 ，利 于产物分析 和 回收 ，因而 逐渐代 替 了传 统 的 酸解 法 。本 实验室从深 圳海 水 中分 离筛选 到一株 高活 力 的海洋琼胶 降解 菌２２ｇ２ 获得 了具有较 高活性 的琼 ． 【， 一 】 胶酶 ，本文对 其基本酶 学性质 进行分 析 ，以期为进 一 步工业化生产奠定理 论基础 。
琼胶酶水解琼胶产生琼胶寡糖的正交试验研究
［摘 要】利用从 产 自广 东省 南澳岛的腐烂龙须莱 中发现的一种孤菌属（Ｖｉｂｒｉｏ ｓｐ．）细菌 ｚＱＭ２０１７，对该菌株 所产琼胶 酶水 解 琼胶 制 备 琼 胶 寡 糖 的工 艺进 行 了优 化 ，根 据 前 期 实验 ，选 取 底 物 浓度 、温度 、转 速 、时 间 ，考 虑 上 述 四 因 素 对 酶 解 的 影 响 ，以 还原糖 浓度 为指标 来评价酶水解效果 ，设计 了四因素三水平正交试验。研究表明 ：１、四个 因素对还原糖 浓度都有显著的影响 ， 其 中转 速 影 响 最 大 ；２、酶 解 法 制备 琼胶 寡 糖 的优 化 工 艺条 件 为 ：底 物 浓度 ３ｇ／Ｌ，温 度 ４５￣（２，转 速 ２００ｒ／ｍｉｎ，时 间 １５０ｒ ａｉｎ。 这 一 优化工艺的建立可为今后利 用酶解法制备琼胶 寡糖的ｓ－＆４Ｌ生产提供参考。
［作者简介降 蓉 （１９９７一），本科生。 【通 讯 作 者】柯 德 森 （１９６６一 ），博 士 ，教 授 。
性好 ，工艺 绿 色 环 保 ，是 一 种 亟 待开 发 的琼胶 降解 方法 。近 年来 对于琼 胶酶 （Ａｇａｒａｓｅ）的发 酵及其 水解 琼 胶制 备 寡 糖 的研 究 虽 有 报 道 ，但 研 究 还 不够 深 入 ，也未 见关 于将 琼胶 酶 投入 规模 化发 酵生 产及 将 其应 用 于琼胶 寡糖 的大量 制备 的报 道 ，且市 场 上 的 琼胶 酶产 品价 格 不菲 ，使琼 胶 寡糖 的生 产仍 无 法进 入产业 化 。
· ４３ ·
广东饲料 第 ２７卷第 ７期 ２养 基加 入 ５００ ｍＬ三 角锥 形 瓶 中 ，接种 ５％种子 液后 于 ２８％ ，１８０ ｒ／ｍｉｎ的恒 温振 荡摇 床 中培养 ２４ ｈ。４℃下 ，发酵 液 ６０００ ｒ／ｍｉｎ离 心
琼胶酶降解菌的筛选纯化及其产酶特性分析
琼胶酶降解菌的筛选纯化及其产酶特性分析1章宗铭，桑卫国，洪小伟宁波大学生命科学与生物工程学院，浙江宁波 (315100)E-mail：sangweiguo@摘要：本实验从腐烂紫菜中筛选出了10株具有降解紫菜的能力的海洋细菌，并利用琼胶酶作为评价指标用DNS法对其胞外酶活力进行了测定，从而获得了一株酶活力较高的菌株DT-7，通过测定其生长曲线，产酶曲线以及还原糖含量曲线得出DT-7在24小时菌体密度和还原糖含量最高，36小时左右产酶达到最高，酶活力最高达到472U/ml。
该菌株在琼脂作为唯一碳源的培养基中能够正常生长，并在4-5天的生长后，琼脂上产生大量的水解坑，在培养15天左右整个琼脂都被液化。
将该菌株进行产酶发酵，经过粗分离获得粗酶，利用该酶来降解紫菜获得紫菜原生质体，获得了很好的效果，因此也为紫菜的育种提供了直接的材料。
关键词：琼胶酶；DNS；生长曲线琼胶主要从石花菜、江篱、鸡毛菜等红藻中提取分离，由琼胶糖(agarose)和硫琼胶(agaropectin)组成，琼胶糖是由1,3 连接的β-D-半乳吡喃糖和1,4 连接的3,6-内醚-α-L-半乳吡喃糖残基反复交替连接的链状中性糖[1]。
硫琼胶结构较复杂，含有D-半乳糖、3,6-半乳糖酐、半乳糖醛酸和硫酸基，丙酮酸[2]。
琼胶酶能降解琼胶多糖，生成琼胶低聚糖，这些降解产物在食品领域均有良好的应用前景。
而且，琼胶酶在PCR 产物回收等方面也极具应用价值。
近年来，随着糖生物研究及低聚糖制备技术的不断发展，低聚糖的巨大潜力受到越来越多的关注，已成为多糖高值化及新药、新功能性食品、新化工品等研究的热点。
虽然琼胶低聚糖的研究还远落后于肝素等糖类，但韩国、日本已对琼胶酶及其水解产物的生物活性功能已有一定的研究，证明了一定聚合度的琼胶低聚糖具有重要的应用价值和开发前景[3]。
由此看来，开展琼胶酶的研究具有一定的科学意义和社会效益。
在本实验中，作者从腐烂紫菜中分离到一株高产琼胶酶的海洋革兰氏阴性菌，并对这株菌进行了鉴定和产酶条件的优化[4]。
琼胶酶及其综合应用的研究概况
中图分类号：TS2；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2005)01-0177-057琼胶酶及其综合应用的研究概况刘江涛1, 蔡俊鹏1, 吴冰2(1华南理工大学食品与生物工程学院，广东广州510640)(2华南理工大学测试中心，广东广州510640) 摘要：琼胶酶是一组能降解琼胶多糖的酶，主要有α-琼胶酶、β-琼胶酶两种类型，降解产物在很多方面有独特的活性，除此以外，琼胶酶在分子生物学方面也多有应用，本文从琼胶酶的种类及作用机理、来源、分子生物学研究状况以及应用等方面概述了琼胶酶的研究进展。
关键词：琼胶酶；种类；机理；来源；应用Progress of Studies on Agarase and Its ApplicationsLiu Jiang-tao1, Cai Jun-peng1, Wu Bing2(1College of Food Science and Biotechnology, South China University of Technology, Guangzhou, 510640) (2Centre for Chemical Analysis, South China University of Technology, Guangzhou, 510640) Abstract: Agarase, the name for a set of enzymes which can hydrolyse agar, includes α-agarase and β-agarase. The products of agar enzymatic hydrolysis display many functional activities. Moreover, agarase can be applied in the field of molecular biology. This article summarizes the recent research progress on agarase and its applications in food industry.Keywords: Agarase; Types; Mechanism; Origin; Applications琼胶是一种从江篱、石花菜等红藻中提取出来的水溶性多糖，主要由琼胶糖和硫琼胶两部分组成，琼胶糖是由1,3连接的β-D-半乳吡喃糖和1,4连接的3,6-内醚-α-L-半乳吡喃糖残基反复交替连接的链状中性糖。
一株产琼胶酶土壤细菌Paenibacillussp_MY03的筛选与分子鉴定
2007年2月第26卷 第2期绵阳师范学院学报Journa l o fM i anyang N o r m al U niversity F eb .,2007V o.l 26 N o .2 收稿日期:2006 10 10基金项目:绵阳师范学院自然科学重点项目(M A200411,2004012);绵阳市应用与开发技术资金项目(2005BS001-2);四川省教育厅青年基金项目(2005B049).作者简介:韩文君(1979- ),男,讲师,硕士,研究方向:分子微生物学、分子酶学工程*通讯作者一株产琼胶酶土壤细菌Paenibacillus sp .MY 03的筛选与分子鉴定韩文君1,古静燕2,李天东1,罗 英1,阮期平*(绵阳师范学院分子生物学与生物制药重点实验室1,化学与化学工程系2,四川绵阳 621000)摘 要:为寻找高产琼胶酶的微生物新资源,促进琼胶低聚糖的研究与开发,本研究自多个土壤样品中进行微生物的分离,借助于卢戈氏碘液染色法进行琼胶酶生产菌的筛选,通过DN S-还原糖测定比较不同微生物的产酶特性,克隆、分析细菌的16S rRNA 基因序列进行分子鉴定。
最后得到1株胞外琼胶酶活性较高的土壤细菌,鉴定至P aen i bac ill us 属,命名为M Y 03菌株;分子鉴定表明Paen i bac illus sp .M Y 03是产琼胶酶细菌家族中的新成员。
关键词:琼胶酶;16S r RNA;Paen i bac illus中图分类号:Q 93-331 文献标识码:A 文章编号:1672 612x(2007)02 0086 05琼胶是我国产量最大的海洋三大多糖(褐藻胶、琼胶、卡拉胶)之一,由琼脂糖和琼脂胶两部分组成;主链琼脂糖是由1,3连接的 -D -吡喃半乳糖和1,4连接的3,6-内醚- -L-吡喃半乳糖等糖单元交替连接而成的中性多糖[1],是无毒、无害且应用广泛的食品及化工原料;琼脂胶结构尚不明确。
红树林沉积物中琼胶降解菌原位富集及琼胶酶基因的挖掘、表达与性质分析
红树林沉积物中琼胶降解菌原位富集及琼胶酶基因的挖掘、表达与性质分析琼胶寡糖由琼胶降解所得,在食品、药品、化妆品等领域有重要的应用价值。
酶解法制备琼胶寡糖具有高效、底物重复性高和环境友好等优势,因而获得酶学性质良好的琼胶酶在琼胶寡糖生产中具有重要意义。
本文针对此开展研究,主要研究内容和结果如下:(1)通过龙须菜原位富集红树林沉积物中琼胶降解菌,经16S r RNA基因多样性验证,富集后的结果是样品组Mgv-B富集效果最明显,表明在沉积物中富集得到了高丰度的多糖相关的降解菌。
随后,通过高通量测序获得了大量来源于红树林沉积物中未培养微生物的琼胶酶基因资源,对其中30个具有完整开放阅读框琼胶酶基因在大肠杆菌中进行原核表达并验证其粗酶活性,其中21个具有琼胶酶活性。
(2)在所获得的具有活性的琼胶酶基因中挑选出一条氨基酸序列比对相似性最低的基因,命名为aga M1。
对aga M1基因进行原核表达与纯化,重组Aga M1(r Aga M1)分子量约为70 k Da,最适温度为50°C,最适p H为7.0。
r Aga M1具有良好的温度及p H稳定性,在50°C下保温60 h后仍剩余36.53%的相对酶活,在p H 5.0及p H 10.0缓冲液中分别保温60 h后仍分别剩余62.15%和55.97%的相对酶活。
Ag+、Cu2+、十二烷基硫酸钠(SDS)、Beta-巯基乙醇(Beta-Me)对酶活有明显的抑制作用;而盐酸胍(guanidine-HCl)、二硫苏糖醇(DTT)对酶活有明显的促进作用。
r Aga M1的Km值为1.82 mg/ml,Vm值为357.14 U/mg,与底物亲和力较大。
其降解琼脂糖终产物为新琼四糖和新琼六糖。
(3)通过基因截短的方法初步探究基因缺失对琼胶酶活性的影响。
结果表明,N端截短完全破坏了琼胶酶的活性。
而C端截短的两个蛋白r Aga M1-01(从C端截短480bp)和r Aga M1-02(从C端截短960bp)则保留了对琼脂糖的降解活性,但酶活性均降低,且热稳定性、p H 稳定性、金属离子和螯合剂的耐受性也均不如原始琼胶酶r Aga M1。
来源于Wenyingzhuangia属海洋细菌的一种β-琼胶酶的克隆表达及性质研究
来源于Wenyingzhuangia属海洋细菌的一种β-琼胶酶的克隆表达及性质研究田雪健;申晶晶;常耀光【摘要】琼胶是一种重要的海洋多糖,其寡糖被证实具有丰富的生理调节功能.该研究拟从微生物基因组出发,利用生物信息学及分子生物学技术发掘新型琼胶酶.以海洋细菌Wenyingzhuangia fucanilytica CZ1127T为实验材料,从该菌的基因组中发掘出1条潜在的GH16家族β-琼胶酶编码基因序列aga16A,通过分子克隆、异源表达及分离纯化,证实其编码的蛋白Aga16A_Wf具有琼胶酶活力.酶学性质及作用方式分析表明,Aga16A_Wf的最适反应温度(50℃)高于琼胶的凝胶温度,且该酶展现出适冷性;Aga16A_Wf的动力学常数Km为3.6 g/L,Kcal为287.88 s-1;该酶为内切型水解酶,最小作用底物为四糖,最小产物为二糖.Aga16A_Wf可作为高效制备琼胶寡糖的工具酶,该酶的获取为琼胶及琼胶寡糖的进一步研究与应用提供了良好支撑.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】7页(P22-28)【关键词】β-琼胶酶;克隆表达;琼胶寡糖【作者】田雪健;申晶晶;常耀光【作者单位】中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛,266003;中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛,266003;中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛,266003【正文语种】中文琼胶是一种红藻来源的海洋多糖[1]，因其胶凝性及凝胶稳定性，目前被广泛应用于食品、生物工程、医药等行业[2]。
琼胶的主要组分为琼脂糖，结构由(1-3)-O-β-D-吡喃半乳糖残基(G残基)及(1-4)-O-3,6-内醚-α-L-吡喃半乳糖残基(LA残基)交替组成[3]。
由琼胶降解得到的琼胶寡糖已被证实具有多种生理调节功能，如抑菌性[4]、抗氧化性[5]、抗病毒[6]等，在功能食品开发方面展现出巨大的应用潜力。
α-琼胶酶CaLJ96碳水化合物结合结构域功能探究
α-琼胶酶CaLJ96碳水化合物结合结构域功能探究金佳;江承程;毛相朝【期刊名称】《未来食品科学》【年(卷),期】2022(2)3【摘要】α-琼胶酶是一种功能性琼胶寡糖酶法制备的关键工具酶,目前有关α-琼胶酶结构域的功能特性研究较少。
为了探究α-琼胶酶中碳水化合物结合结构域(carbohydrate-binding module,CBM)的功能,将α-琼胶酶OUC-GaJJ96和CaLJ96进行酶学性质及结构域的对比分析,以含有3个CBM的CaLJ96为研究对象构建了6个CBM缺失突变体并开展相关研究。
结果表明,CBM-1和CBM-3对于CaLJ96发挥催化水解琼脂糖的作用至关重要,它们的缺失会导致CaLJ96失活;缺失连接序列A提升了酶的催化活性,而缺失连接序列B则会降低酶的催化活性及热稳定性;无论缺失CBM还是连接序列均不能改变α-琼胶酶CaLJ96生成的主要水解产物及组成,但是其水解产物比例发生了明显变化。
因此,CBM和连接序列对α-琼胶酶的酶学特性、催化活性和产物比例均有显著影响。
本实验为未来获取α-琼胶酶催化活性位点并解析CBM与底物结合机理等奠定了一定的理论基础。
【总页数】12页(P12-23)【作者】金佳;江承程;毛相朝【作者单位】中国海洋大学食品科学与工程学院;青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室【正文语种】中文【中图分类】Q819【相关文献】1.ZQM2017菌株琼胶酶水解琼胶的工艺研究2.琼胶酶水解琼胶产生琼胶寡糖的正交实验研究3.贮藏条件对江蓠琼胶酶活性和琼胶凝胶强度的影响4.真核α-L-鼠李糖苷酶的碳水化合物结合结构域功能架构分析5.噬琼胶菌产新琼二糖热稳定琼胶酶的酶学性质及酶解产物的抗氧化活性因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。