β-甘露聚糖酶
甘露聚糖酶作用原理
β-甘露聚糖酶（endo-1,4-β-mannanase）是一种新型的酶制剂，属于一种半纤维素酶类，它除具有一般非淀粉多糖（NSP）酶类的作用——降解NSP，降低肠道粘度，促进营养物质的消化和吸收外；近来很多研究表明，β-甘露聚糖酶还是一种多功能的促生长剂，因为它可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率；同时，它还可消除豆类中富含的β-甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高饼粕尤其是豆粕的能量消化率。
实际使用中还可看出，添加了β-甘露聚糖酶后动物的抵抗力及整齐度都有提高。
NSP的其中一种组分是β-甘露聚糖（半乳甘露聚糖），其在豆粕中的含量高于其它常用的饲料原料。
β-甘露聚糖除了消化率低之外，还对家禽具有多方面负面的生理影响。
研究表明，即使是低浓度的β-甘露聚糖也可通过干扰胰岛素分泌和胰岛素样生长因子（IGF）生成而降低从肠道中吸收葡萄糖的速率和碳水化合物的代谢过程（Nunes和Malmlof,1992）。
其它负面影响包括降低氮存留量、脂肪吸收率和氨基酸摄入量以及减少水的吸收而导致排泄物水分过多（Kratzer等，1967）。
-甘露聚糖在畜禽肠道细胞发育不完全，或在应激环境下，会过度刺激免疫反应，造成对生长性能的的伤害，引起不良免疫反应，摄食量下降，生长更加迟缓，造成体重轻的数量增加，群体均匀度变差。
表1 常见原料的β-甘露聚糖含量β-甘露聚糖酶作用特点：◆β-甘露聚糖酶是一种多功能的促生长剂，可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率，促进生长。
◆消除饲料中甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高豆粕的能量消化率，能给玉米豆粕型日粮提高100-150kcal/kg的代谢能。
甘露聚糖分解产生的甘露寡糖，可被动物肠道中的有益菌吸收，改善菌群组成，减少大肠杆菌、沙门氏菌的感染。
减少肉鸡球虫病的危害，提高肉鸡均匀度。
◆降低肠道粘度，促进能量、蛋白、纤维素的消化和吸收。
β-甘露聚糖酶的研究进展及其在猪营养中的应用
小猪进行喂饲３０ｄ，大猪日增重分别提高６．２２％和１２．９９％，小猪日增重分别提高５．５％ 和１ｌ－７％ｍ“］。 ３．２促进动物健康 在Ｂ一甘露聚糖酶的作用下，饲料中甘露聚糖类物质发生降解形成甘露寡糖。研究表明，甘露寡 糖可调节动物的肠道微生态环境，促进有益菌的生长和繁殖，抑制有害菌的黏附和定植，维持正常的 消化道环境；甘露寡糖具有一定的免疫原性，能刺激机体免疫应答，增加动物体的细胞免疫能力和体 液免疫能力。周红丽等发现添加２９／蚝甘露寡糖可显著降低２８日龄断奶仔猪大肠中大肠杆菌的浓度， 提高双歧杆菌数…ｏ；杨林等研究发现１９／ｋｇ甘露寡糖可促进仔猪长度内双歧杆菌、嗜酸乳杆菌的增 殖，显著抑制仔猪肠道内大肠杆菌的生长”“。岳文斌等在猪饲料中添加３％甘露聚糖，可以提高仔 猪血液中Ｔ一淋巴细胞总数（ＣＤ３）和抗体ＩｇＧ含量（Ｐ＜Ｏ．０１），认为这可能与甘露聚糖可以促进肝 脏分泌甘露糖结合蛋白有关０１。 因此，在富含甘露聚糖的饲料中添加Ｂ一甘露聚糖酶，可以促进动物的抗病力，改善动物的健康 状况。
消化，改善动物肠道微生物生态，改善动物体的健康状况；降低肠道内容物的黏稠度，减少粪便排
泄，减轻环境污染；提高微量元素的生物利用率等作用。 ３．１提高饲料利用率，提高猪的生长性能 Ｂ一甘露聚糖酶通过水解高分子中的Ｂ一１，４甘露糖苷键，降解饲粮中的甘露聚糖类物质，使之 降解为低分子，失去亲水性和黏性，降低消化道内容物黏度，从而有利于消化酶与营养物质的混合。
Ｂ一甘露聚糖酶～般以胞外诱导酶的形式存在于生物体，只有很少的以结构酶形式存在，对于大
部分产Ｂ一甘露聚糖酶的微生物，在培养基中添加少量的甘露聚糖，如甘露聚糖、槐豆胶或其水解 物，就能极大提高产酶水平。台湾科研者以脱脂椰子肉作为碳源进行Ａｓｐｅ蟛ｕｍ ｎｉｇｅｒ ＮｃＨ一１８９发 酵，产酶活力提高了４倍Ｈ】。但有时一些半纤维素类物质或苯酚类化合物也能有效增加ｐ一甘露聚糖
β-甘露聚糖酶发酵条件的优化、酶的纯化和性质研究开题报告
β-甘露聚糖酶发酵条件的优化、酶的纯化和性质研究开题报告一、选题背景β-甘露聚糖酶是一种能够水解β-甘露聚糖的酶，属于多糖酶的一类。
β-甘露聚糖是一种由果胶酸和乳酸组成的多糖，广泛存在于植物细胞壁中，具有多种生物学功能。
β-甘露聚糖酶的应用领域非常广泛，如在食品、化妆品、医药等领域具有广泛的应用前景。
目前，β-甘露聚糖酶的生产主要通过发酵的方式实现。
因此，对β-甘露聚糖酶发酵条件的优化，酶的纯化和性质研究具有重要的意义。
二、选题目的本项目旨在通过对β-甘露聚糖酶发酵条件的优化，获得高效的β-甘露聚糖酶生产菌株；在此基础上，对β-甘露聚糖酶进行纯化和性质研究，为β-甘露聚糖酶的应用提供重要的基础研究信息。
三、主要研究内容1.优化β-甘露聚糖酶发酵条件，确定最佳培养条件；2.筛选高效的β-甘露聚糖酶生产菌株；3.对β-甘露聚糖酶进行纯化，利用柱层析等方法提高酶的纯度；4.研究β-甘露聚糖酶的性质，如酶的分子量、酶活性、底物特异性、pH和温度等对酶的影响，探究酶的催化机理；5.探讨β-甘露聚糖酶在食品、化妆品和医药领域的应用前景。
四、论文结构本论文包括绪论、研究设计和实验方法、结果与分析、结论和展望、参考文献等几部分。
1. 绪论：介绍β-甘露聚糖酶的相关知识，说明研究背景、目的和意义，阐明研究的现状和发展趋势，明确本研究的工作内容和研究思路。
2. 研究设计和实验方法：包括对β-甘露聚糖酶发酵条件的优化实验设计、对β-甘露聚糖酶生产菌株的筛选和培养、β-甘露聚糖酶的纯化方法和应用、β-甘露聚糖酶性质研究的实验方法和步骤。
3. 结果与分析：对实验结果进行系统的描述和分析，包括β-甘露聚糖酶产酶量的变化、最佳培养条件的确定、β-甘露聚糖酶生产菌株的筛选和鉴定、酶的纯化和特性分析等方面。
4. 结论和展望：总结研究工作的基本内容和主要结果，评价研究的成果和不足，提出今后进一步开展研究的展望和建议。
5. 参考文献：列举文中引用的文献，格式严格按照规范要求执行。
β-甘露聚糖酶发酵条件的优化、酶的纯化和性质研究中期报告
β-甘露聚糖酶发酵条件的优化、酶的纯化和性质研究中期报告本次中期报告将介绍β-甘露聚糖酶的发酵条件优化、酶的纯化和性质研究进展。
一、β-甘露聚糖酶发酵条件优化β-甘露聚糖酶是一种重要的酶，广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。
为了提高酶的产量，本研究对β-甘露聚糖酶的发酵条件进行了优化。
优化过程中，首先通过单因素实验确定了发酵时间、发酵pH、发酵温度和发酵基质浓度等因素对β-甘露聚糖酶的影响。
然后采用响应面法对这些因素进行优化，最终确定了β-甘露聚糖酶的最佳发酵条件为：发酵时间为48小时、发酵pH为6.5、发酵温度为50℃、发酵基质浓度为2%。
通过以上优化，β-甘露聚糖酶的产量大大提高，为后期的酶的纯化和性质研究提供了充足的原料。
二、β-甘露聚糖酶的纯化对于β-甘露聚糖酶的纯化，本研究采用了离子交换和凝胶过滤两种层次的分离纯化方法。
首先通过离子交换柱的分离纯化得到β-甘露聚糖酶初步纯化物，然后通过凝胶过滤柱的层次分离纯化进一步提高了纯度。
经过纯化，β-甘露聚糖酶的比活力得到了显著提高，而且纯度也达到了95%以上。
这为酶的性质研究提供了可靠的实验条件。
三、β-甘露聚糖酶的性质研究酶的性质研究方面，本研究对β-甘露聚糖酶的酶活性、pH稳定性和热稳定性进行了分析。
结果表明，β-甘露聚糖酶的最适工作pH为6.5，最适工作温度为50℃。
同时，β-甘露聚糖酶的pH稳定性和热稳定性也比较好，可以在pH6.0-8.0和50℃条件下保持较高的活性。
综合以上结果，本研究对β-甘露聚糖酶的生产、纯化和性质进行了全面的研究，为该酶的应用开发提供了可靠的实验基础。
黑曲霉β-甘露聚糖酶的纯化和活力测定试验指导
黑曲霉β-甘露聚糖酶的纯化和活力测定实验指导（综设实验）一．实验目的及要求1、掌握黑曲霉ASP.Niger的固体发酵工艺2、掌握粗酶浸提、硫酸铵分级沉淀的原理和操作3、掌握透析原理、脱盐及透析袋的处理方法和使用4、掌握β-甘露聚糖水解各种甘露聚糖之间β-糖苷键的机制和理论5、掌握以魔芋精粉为底物DNS光度法（3,5－二硝基水杨酸法）测定发酵制品中β-甘露聚糖酶活力的操作方法二．实验原理1、微生物的β-甘露聚糖酶都是诱导酶，只有在培养基中含有β-甘露聚糖时才进行β-甘露聚糖酶的合成，产酶最适培养基除需要一定的碳氮源，还加入一定诱导物魔芋粉。
2、硫酸铵分级沉淀（盐析）原理中性盐浓度增高到一定数值时，使水活度降低，进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和，水化层逐渐被破坏，最终引起蛋白质分子间相互聚集并从溶液中析出。
3、透析原理、脱盐：酸性β-甘露聚糖酶相对分子质量为39000和40000，选择MWCO（切割分子量或截留分子量）14000的透析袋，透过掉分子量小于10000的蛋白质；并借助分子扩散脱盐。
4、DNS光度法测定还原糖：β-甘露聚糖酶能水解含β-1，4甘露糖苷键的甘露多糖（包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖等），以魔芋精粉为底物主要得到含还原性端基的甘露寡糖，还原性端基与DNS试剂共热后被还原生成氨基化合物。
在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈棕（桔）红色，在520nm波长处有最大吸收，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量，由此测定出酶的活力。
三．实验试剂和器材菌种：黑曲霉(Aspergillus niger)JXW12-1，生物工程发酵实验室保藏。
斜面培养基:马铃薯20.0%，蔗糖2.0%，琼脂 2.0%，pH自然，此培养基用于菌种保藏、斜面种子和平板分离。
二级种子培养基：250 mL三角瓶装麸皮10g，水12mL，121℃灭菌30 min；接种一菌耳斜面种子，32±1℃静置培养96h，其间翻曲2～3次。
β-甘露聚糖酶产品规格书
β-甘露聚糖酶产品规格书摘要：1.β-甘露聚糖酶简介2.β-甘露聚糖酶产品规格3.β-甘露聚糖酶应用领域4.β-甘露聚糖酶安全性与储存方法5.总结正文：β-甘露聚糖酶是一种重要的酶制剂，广泛应用于食品、饲料和制药等领域。
本文将为您详细介绍β-甘露聚糖酶的产品规格、应用范围以及安全性等方面的内容。
一、β-甘露聚糖酶简介β-甘露聚糖酶（β-Mannanase）是一种能够水解β-甘露聚糖的酶类。
在自然界中，β-甘露聚糖广泛存在于植物细胞壁中，如燕麦、大麦等谷物以及豆腐渣等食材中。
β-甘露聚糖酶可帮助人体或动物体内分解这类多糖，提高营养吸收利用率。
二、β-甘露聚糖酶产品规格1.活性单位：β-甘露聚糖酶产品通常以国际单位（IU）或毫克（mg）表示活性。
不同品牌和型号的酶活性可能有所不同，请按照实际需求选择合适的产品。
2.外观：β-甘露聚糖酶产品通常为白色粉末，易溶于水。
在选购时，请注意产品的外观和溶解性。
3.保存条件：β-甘露聚糖酶应在阴凉、干燥处密封保存，避免阳光直射。
长时间暴露在高温、潮湿环境中会导致酶活性降低。
4.保质期：在正常保存条件下，β-甘露聚糖酶产品保质期一般为2年。
三、β-甘露聚糖酶应用领域1.食品工业：β-甘露聚糖酶可用于食品加工，如燕麦片、豆腐等，提高食品口感和营养价值。
2.饲料工业：添加β-甘露聚糖酶到饲料中，可提高家畜、家禽对饲料中营养物质的消化吸收率，促进生长。
3.制药领域：β-甘露聚糖酶可用于生产药物，如抗肿瘤药物等。
四、β-甘露聚糖酶安全性与储存方法1.安全性：β-甘露聚糖酶为生物制剂，一般情况下对人体和环境无害。
但过敏体质者请在医生指导下使用，如出现不适，请立即停止使用并寻求医生建议。
2.储存方法：请按照产品说明书储存，避免与有毒、有害物质混放。
如不慎接触皮肤或眼睛，请立即用清水冲洗，如有不适，请就医就诊。
五、总结β-甘露聚糖酶作为一种重要的酶制剂，在食品、饲料和制药等领域具有广泛的应用。
β-甘露聚糖酶与大豆花果脱落的关系的开题报告
β-甘露聚糖酶与大豆花果脱落的关系的开题报告开题报告论文题目：β-甘露聚糖酶与大豆花果脱落的关系研究研究背景：大豆作为一种重要的农作物，在全球范围内种植广泛，其收获量和质量直接影响着粮食生产和人类的食品安全问题。
在大豆生长过程中，花果脱落是一个普遍存在的问题，如果能够找到促进大豆保持良好的花果数量的方法，对提高大豆农业生产效益和食品安全具有重要意义。
β-甘露聚糖酶是一种水解β-甘露聚糖的酶类，已被广泛应用于农业生产中，然而其在大豆花果脱落中的作用还不清楚。
研究目的：本研究旨在探究β-甘露聚糖酶在大豆花果脱落中的作用与机制，为解决大豆花果脱落问题提供新的思路和方法。
研究内容：1. β-甘露聚糖酶与大豆花果的关系分析：通过分析β-甘露聚糖酶在大豆不同生长期、花、果和受到不同逆境胁迫下的表达和活性水平，探究其在大豆花果脱落中的作用。
2. β-甘露聚糖酶对大豆花果脱落的调控机制研究：通过测定β-甘露聚糖酶激活剂与抑制剂的作用，探讨β-甘露聚糖酶对大豆花果脱落的调控机制。
3. β-甘露聚糖酶基因的功能鉴定：利用基因编辑技术，通过对大豆β-甘露聚糖酶基因进行敲除或过表达，探究该基因在大豆花果脱落中的功能。
研究意义：本研究将有助于阐释β-甘露聚糖酶在大豆花果脱落中的作用与机制，为解决大豆花果脱落问题提供新的思路和方法。
同时，本研究对于深入了解β-甘露聚糖酶的生物学功能，以及通过基因编辑技术进行功能鉴定等方面也有一定的学术意义。
研究方法：本研究将采用表达分析、酶活测定、基因编辑等技术手段来开展研究。
预期结果：本研究预期将探究出β-甘露聚糖酶在大豆花果脱落中的作用与调控机制，为解决大豆花果脱落问题提供新的思路和方法。
研究限制和不足：本研究存在技术上的挑战，如基因编辑技术的难度较大及其不稳定等，同时，本研究所针对的变量有限，可能存在其他因素对大豆花果脱落的影响。
研究可行性：本研究有较强的可行性，已有相关研究探讨了β-甘露聚糖酶在植物生长发育、逆境胁迫等方面的作用，并且本研究采用的研究方法已经得到广泛应用和验证，有着一定的技术基础和理论支撑。
β-甘露聚糖酶：缓解家禽肠道免疫应激并提高其生产性能
β-甘露聚糖酶：缓解家禽肠道免疫应激并提高其生产性能饲料中β-甘露聚糖酶的影响体现在净能而不是代谢能，它不同于普通的消化酶。
传统的β-甘露聚糖酶的作用机理局限在对底物的消化和营养的释放，与活体试验数据对比，消化和营养释放所带来的好处远小于在生产中所观察到的数据，而消化理论并不能完满地解释β-甘露聚糖酶的作用机理，但从免疫角度可以清楚描述β-甘露聚糖酶解除不必要的饲料诱导型免疫反应所带来的好处和对家禽生产效率的改善。
饲料中的β-甘露聚糖，可诱导机体先天性免疫反应简言之，因饲料中存在非传染性因子而诱发机体产生的免疫反应，被称为饲料诱导型免疫反应(FIIR)。
不同于蛋白质(抗原)引发抗体的获得性免疫反应，由半乳甘露聚糖和脂多糖等这类非传染因子直接引发的免疫反应，在免疫学上被归类为先天性免疫反应。
β-半乳甘露聚糖是一种以β-(1-4)-甘露糖为主链的线性可溶性多糖，β-(1-6)半乳糖和/或葡萄糖连接于β-甘露聚糖的主链上。
它们具有很高的粘性、水溶性，可以耐受大豆加工过程中的干燥/烘烤中的高温。
作为一种非淀粉多糖，β-半乳甘露聚糖广泛存在于饲料原料中，主要包括豆粕、向日葵粕、棕榈粕、椰子粕以及芝麻粕等。
通常，动物体内缺少分解半乳甘露聚糖的内源酶，而β-甘露聚糖可以被机体免疫细胞通过多种模式识别受体(PRR)(包括血清蛋白甘露糖结合凝集素MBL、甘露聚糖受体MR等)识别为病原相关的分子模式(PAMP)，诱导机体炎症反应以及细胞吞噬等一系列生物学反应。
改变了能量的分配模式，使更多能量用于生长和维持研究表明，饲料中添加β-甘露聚糖酶水解PAMP-半乳甘露聚糖为小分子物质后，甘露寡糖片段不能被模式识别受体(比如MBL)所识别。
因此，通过阻止饲料诱导型免疫反应，β-甘露聚糖酶可以节约昂贵的能量，用于生长和生产，增进群体整齐度，提高生产性能。
由于家禽饲料中存在的β-半乳甘露聚糖这种病原相关PAMP可诱发免疫反应，而β-半乳甘露聚糖会被先天免疫系统识别，进而产生一系列的生物学反应，浪费能量和营养物质，导致生产效益下降。
新型饲料添加剂——β-甘露聚糖酶
新型饲料添加剂——β-甘露聚糖酶
陈权军;邓岳松;罗永发;曾瑞秋
【期刊名称】《中国家禽》
【年(卷),期】2007(29)3
【摘要】β-甘露聚糖酶（endo—β-1，4-mannanase）是一种新型的酶制剂，属于一种半纤维素酶类，它除具有一般非淀粉多糖（NSP）酶类的作用——降解NSP，降低肠道黏度，促进营养物质的消化和吸收；近来很多研究表明，甘露聚糖酶还是一种多功能的促生长剂，因为它可以促进类胰岛素生长因子IGF—Ⅰ的分泌，促进蛋白质的合成。
【总页数】2页(P60-61)
【关键词】β-甘露聚糖酶;饲料添加剂;类胰岛素生长因子;非淀粉多糖;半纤维素;营养物质;促生长剂;β-1
【作者】陈权军;邓岳松;罗永发;曾瑞秋
【作者单位】广州博仕奥生化技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S816.7
【相关文献】
1.酶制剂类饲料添加剂-甘露聚糖酶 [J], 张洪丽;李娟;
2.新型水产饲料添加剂——甘露低聚糖 [J], 唐胜球;董小英;郭燕珊;孙彦阔
3.酸性甘露聚糖酶饲料添加剂开发项目顺利通过农业部评审验收 [J],
4.“新型饲料用饲用甘露聚糖酶研究”通过成果鉴定 [J], 无
5.新型饲料用甘露聚糖酶 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
―甘露聚糖酶简称β-甘露聚糖酶
β―1，4―甘露聚糖酶简称β－甘露聚糖酶，是一类能够水解含β－1，4－甘露糖苷键的甘露寡糖和甘露多糖（包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖和半乳葡萄甘露聚糖）的内切水解酶，属于半纤维素酶类。
产品规格型号酶活剂型包装规格FE406A2000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE406B5000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE406C10000 IU/g粉状20 kg/袋或桶FE406AL2000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE406BL5000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶FE406CL10000 IU/ml液体30 kg/桶或200 kg/桶产品特点●采用新型国际专利菌种生产，发酵效率大幅度提高，产品性能优良，使用效果得以保证；●先进的全自动液体深层发酵技术，领先的后处理加工工艺，保障了产品的高纯度、高稳定性和良好的均匀度；●有良好的对高温高湿的耐受能力，在普通的饲料制粒条件下，制粒后的酶活可以保持75％以上，保证了其在颗粒饲料中的使用效果；●良好的耐胃酸性能，并能很好地耐受胃蛋白酶、胰蛋白酶、饲料中的高浓度金属离子及抑制因子。
产品功能●有效降解植物中的抗营养因子——β－甘露聚糖，大大减少了β－甘露聚糖与水分子的相互作用，从而降低肠道内容物的黏度，促进营养物质的高效吸收；●降解β－甘露聚糖产生的甘露寡糖能有效减少病原菌在肠道的定植，显著促进动物肠道内以双歧杆菌为代表的有益菌的增殖，调节动物的免疫反应，保持肠粘膜的完整性，提高动物的健康水平和生产性能；●与纤维素酶、木聚糖酶等一起作用，有效摧毁植物细胞壁结构，促进植物细胞内其它营养物质释放，使营养物质与消化酶充分接触，提高饲料中营养物质的利用率；尤其适用于棕榈粕、椰子粕日粮，显著提高日粮能量利用率，改善棕榈粕、椰子粕等饲料的营养价值。
使用方法以2000 IU/g（ml）的β－甘露聚糖酶计，根据不同的饲料配方或饲料中不同的β－甘露聚糖水平，每吨粉状畜禽配合饲料中添加100～150g，颗粒饲料后喷涂添加100～150ml，若以粉状形式添加后制粒则每吨配合饲料添加120～180g 为宜。
产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用
产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用甄红敏1，华晓晗1，马俊文2，温永平1,3，李延啸2,*，闫巧娟2,*，江正强1（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083；2.中国农业大学工学院，北京100083；3.蒙牛高科乳制品（北京）有限责任公司，北京100101）摘 要：将产黄青霉（Penicillium chrysogenum）来源的β-甘露聚糖酶（Pc Man26A）在毕赤酵母中高效表达，经高密度发酵，发酵液酶活力达25 200 U/mL。
该酶属于GH26家族，与黑曲霉（Aspergillus niger）CBS 513.88来源的β-甘露聚糖酶同源性最高（67.8%），是一个新型β-甘露聚糖酶。
Pc Man26A的最适催化条件为pH 6.0和50 ℃，在pH 4.0～8.0和45 ℃下具有良好的稳定性。
该酶对魔芋粉具有最高的比活力，为3 581.0 U/mg。
进一步利用该酶水解魔芋粉得到魔芋甘露寡糖，产品得率为86.2%；经分析，其主要组分为聚合度大于4的甘露寡糖。
该β-甘露聚糖酶适用于生产魔芋甘露寡糖，为魔芋甘露寡糖的酶法生产提供了更多的选择。
关键词：产黄青霉；β-甘露聚糖酶；毕赤酵母；魔芋粉；甘露寡糖High-level Expression, Characterization, and Application of a Novel β-Mannanase from Penicillium chrysogenum ZHEN Hongmin1, HUA Xiaohan1, MA Junwen2, WEN Yongping1,3, LI Yanxiao2,*, YAN Qiaojuan2,*, JIANG Zhengqiang1(1. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;2. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;3. Meng Niu Hi-Tech Dairy (Beijing) Co. Ltd., Beijing 100101, China)Abstract: A cloned β-mannanase (Pc Man26A) gene from Penicillium chrysogenum was successfully expressed in Penicillium chrysogenum. At the end of high cell density fermentation, the enzymatic activity of the fermentation supernatant reached 25 200 U/mL. The enzyme belonged to the glycoside hydrolase family 26 and shared the highest amino acid sequence identity (67.8%) with β-mannanase from Aspergillus niger CBS 513.88. The optimal reaction conditions for Pc Man26A were pH 6.0 and 50 ℃, and it was stable at 45 ℃ and within a broad pH range of 4.0–8.0. The enzyme showed the highest specific activity (3 581.0 U/mg) towards konjac powder. Furthermore, Pc Man26A was used for konjac powder hydrolysis, yielding konjac manno-oligosaccharide with a yield of 86.2%. The main composition of the konjac manno-oligosaccharide was manno-oligosaccharides with degree of polymerization > 4. The recombinant β-mannanase provides a new option for the enzymatic production of konjac manno-oligosaccharide.Keywords: Penicillium chrysogenum; β-mannanase; Pichia pastoris; konjac powder; manno-oligosaccharideDOI:10.7506/spkx1002-6630-20200819-248中图分类号：Q814 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2021）08-0098-08引文格式：甄红敏, 华晓晗, 马俊文, 等. 产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用[J]. 食品科学, 2021, 42(8): 98-105.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200819-248. ZHEN Hongmin, HUA Xiaohan, MA Junwen, et al. High-level expression, characterization, and application of a novel β-mannanase from Penicillium chrysogenum[J]. Food Science, 2021, 42(8): 98-105. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200819-248. 收稿日期：2020-08-19基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（31901627）；中国博士后科学基金面上项目（2018M641539）第一作者简介：甄红敏（1986—）（ORCID: 0000-0003-2233-1639），女，博士后，研究方向为食品生物技术。
异源表达细菌β-甘露聚糖酶研究进展
甘露聚糖酶定向进化和改造奠定基础。
关键词：
细菌；甘露聚糖酶；分子生物学；异源表达；应用
中图分类号：TS2，C39
文献标志码：A
论文编号：cjas17040011
Heterologous Expression Bacterial β-mannanase: Research Progress
芽的植物种子如芦笋、魔芋以及番茄果实和种子中都
基金项目：哈尔滨市科技局青年后备人才项目“功能性乳酸菌发酵酸菜生态学过程研究”(2014RFQXJ101)；黑龙江省政府博士后项目“疣孢漆斑菌
(Myrothecium verrucaria)NF-05 漆酶的产生、特性及应用研究”(LBH-Z15214)。
expression of bacterial-derived mannanase gene is studied in order to obtain high-quality mannanase. In this
paper, the origin and enzymatic properties of mannanase were reviewed, and the heterologous expression of
哈尔滨 150500）
摘 要：甘露聚糖酶是一类水解甘露聚糖的关键酶，广泛存在于动植物和微生物中，细菌来源尤为广泛。
为了更好地满足工业生产的需求，异源表达细菌来源的甘露聚糖酶基因，以获得性质优良的甘露聚糖
酶。对甘露聚糖酶的来源和酶学性质进行了概述，归纳了细菌甘露聚糖酶的异源表达在提高酶活、扩大
pH 值作用范围、改善安全性等方面的作用，包括对埃希氏大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及毕赤酵母进行异源
新型酶制剂汇总
新型酶制剂――β-甘露聚糖酶研究进展植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。
甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分，是由β-1,4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体，在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团，图1为甘露聚糖的分子结构示意图。
甘露聚糖具有高亲水性，在单胃动物的消化道内大量吸水，增加了消化道内容物的粘度，抵抗胃肠的蠕动，直接影响动物对营养物质的消化和吸收。
近年来，随着豆类产品（豆粕等）在动物饲料中的广泛应用，甘露聚糖的抗营养作用也越来越受到重视，在饲料中添加酶制剂是解决这一问题的主要途径。
甘露聚糖的完全酶解需要β-甘露聚糖酶（EC3.2.1.78）、β-甘露糖苷酶(EC3.2.1.25)、β-葡糖苷酶(EC3.2.1.21)、α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)和脱乙酰酶(EC3.1.1.6)的协同作用，其中β-甘露聚糖酶在饲料中的应用比较广泛。
1. β-甘露聚糖酶的来源和酶学性质研究β-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中，在一些低等动物（如海洋软体动物Littorina brevicula）的肠道分泌液中、某些豆类植物（如长角豆、瓜儿豆等）发芽的种子中以及天南星科植物魔芋萌发的球茎中都发现了β-甘露聚糖酶酶活的存在。
而微生物（包括真菌、细菌和放线菌等）则是饲用β-甘露聚糖酶的主要来源，各种微生物产生β-甘露聚糖酶的条件和所产酶活性的高低、酶的性质和作用方式以及蛋白质一级结构等均有所不同。
微生物来源的β-甘露聚糖酶具有活性高、成本低、提取方便以及比动植物来源的有更广的作用pH 值、温度范围和底物专一性等显著特点，备受研究者的重视，其中，细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、青霉、酵母、木霉和放线菌中的链霉菌等产的β-甘露聚糖酶等研究的较多，表1中列出了部分微生物产的β-甘露聚糖酶及其酶学特性。
目前，已有许多不同来源的β-甘露聚糖酶获得了纯化，如田新玉（1993）首先报道了嗜碱性芽孢杆菌Bacillus sp.N16- 5 产生的3 种胞外碱性β-甘露聚糖酶。
甘露聚糖酶是什么
甘露聚糖酶，固态型产品外观为米白至淡黄色颗粒或粉状，酶活含量为500000U/g；液态型产品外观为淡黄至黄色液体，酶活含量为500000U/mL，为一种多功能的促生长剂，不仅可促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，蛋白质的合成，提高瘦肉率，同时，还能促进生长。
一、主要成分
β-甘露聚糖酶（endo-1,4-β-mannanase）≥180000U/g，同时含有淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶、果胶酶等。
二、性能特点
1、采用基因工程菌经深层液体发酵而成，活性高于国外产品。
2、适作用pH值范围广(4-7.5)，能在动物消化道内较好的发挥作用。
3、耐温性能好，采用先进的后处理工艺能耐受90℃的制粒温度，不用额外的后喷设备，混合均匀。
4、效果出众，实践证明，在含豆粕10%以上日粮中使用β-甘露聚糖酶后，能提高100-150 kcal/kg代谢能（相当于每吨料减少10-15kg油脂，每吨饲料
可节省成本10-15元）。
以上就是有关甘露聚糖酶的一些简单介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
甘露聚糖酶研究进展
β-甘露聚糖酶研究进展时间:2010-09-16 11:53来源: 作者: 点击: 次甘露聚糖是由β-1，4-D-吡喃甘露糖连接而成的线状多聚体，是半纤维素的第二大组分，广泛存在于自然界中，它是多种植物细胞壁的主要组成成分。
甘露聚糖在许多植物性饲料原料中含量很高，如豆粕中半乳甘露聚糖占非淀粉多糖含量的22.7%、小麦为11.9%、菜籽粕为19.6%、麸皮为33.7。
研究表明，甘露聚糖影响动物对营养物质的利用，是一种抗营养因子。
β-甘露聚糖酶是水解以β-1，4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖(甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖)的内切水解酶，在饲料工业中作为一种绿色饲料添加剂，用于消除β-甘露聚糖的抗营养作用。
本文从β-甘露聚糖酶的来源、提纯方法、酶学性质、作用机理及应用等方面，对β-甘露聚糖酶做一简要介绍。
1 β-甘露聚糖酶的来源β-甘露聚糖酶在自然界中广泛存在，在动物(如海洋软体动物)、发芽植物的种子中(如长角豆、瓜豆、芦笋、番茄、胡萝卜等)和微生物中均有所发现，其中微生物是β-甘露聚糖酶的主要来源。
细菌、真菌和放线菌中均有多种是产β-甘露聚糖酶的常见类群，如细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、木霉、酵母、青霉、多孔菌、核盘菌，放线菌中的链霉菌等。
对于合成β-甘露聚糖酶的微生物研究较多的是枯草芽孢杆菌、曲霉菌、里氏木霉菌及链霉菌等。
目前，应用于工业生产β-甘露聚糖酶的菌种也多为芽孢杆菌、曲霉、酵母等。
微生物来源的β-甘露聚糖酶具有许多优点，如酶活性高、生产成本低、提取方便，具有pH、温度作用范围广以及底物专一性较高等特点。
不论在工业生产还是理论研究中，微生物来源的β-甘露聚糖酶均已得到了广泛应用。
2 β-甘露聚糖酶的分离纯化及酶学性质2.1 分离纯化目前关于动、植物以及微生物中甘露聚糖酶的研究大多集中在对酶的分离、纯化、理化性质、对其降解产物的鉴定以及对应编码基因的克隆表达上。
β—甘露聚糖酶的研究及工农业应用
β—甘露聚糖酶的研究及工农业应用β—甘露聚糖酶(β—mannanase EC 3.2.1.78)是一种半纤维素水解酶，以内切方式降解β—1，4糖苷键，降解产物的非还原末端为甘露糖，其作用底物包括葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及β—甘露聚糖等。
β—甘露聚糖酶的来源非常广泛，包括植物、细菌、真菌、放线菌甚至软体动物。
甘露聚糖是植物性饲料原料中除纤维素、木聚糖之外，分布最广泛、含量最高的一类半纤维素，而且在许多植物中有淀粉样的大量积累。
畜禽和鱼类的消化酶系不含甘露聚糖酶，对这类物质的转化需要添加外源酶。
饲料中添加甘露聚糖酶可消除和降解饲料原料中的抗营养因子，促进畜禽生长，减少养殖污染。
1 β—甘露聚糖酶研究的历史和菌种选育早在二十世纪初就有关于分解植物甘露聚糖的报道，但直到70年代，β—甘露聚糖酶的研究才逐渐深入起来。
尤其是近多年来对半纤维素资源的开发和甘露寡糖益生价值的发现，以及β—甘露聚糖酶诸多用途的发现，大大推动了β—甘露聚糖酶研究的发展。
1958年，Courtios第一次报道了能产生β—甘露聚糖酶的真菌。
1960年，William和Doetsch报道了细菌产生的β—甘露聚糖酶。
1965年，Reese和Shibata提出了β—甘露聚糖酶的概念和定义，为以后的研究打下基础。
70年代后，大量β—甘露聚糖酶的产生菌株被筛选、诱变，研究培养基成分特别是碳源对产酶的影响，进行多糖结构的分析。
同时，许多不同来源的β—甘露聚糖酶被分离纯化，对酶的基本性质的研究取得了较大发展。
国内自80年代开展微生物甘露聚糖酶发酵生产技术研究，进展很快。
1980年我国李欣等首次系统研究甘露聚糖的化学组成。
1985年以后，随着β—甘露聚糖酶和甘露寡糖应用领域的开发，新菌种筛选和诱导育种等相关研究竞争显著加剧。
如杨文博等研究了产β-甘露聚糖酶的地衣芽孢杆菌的分离筛选及发酵条件。
崔福绵等研究了枯草芽孢杆菌中性β-甘露聚糖酶的产生及性质，选育菌种的酶产量达到120u/ml。
芽孢杆菌产甘露聚糖酶酶活稳定的提高
目录摘要 0ABSTRACT (1)第一章绪论 (2)1.1β-甘露聚糖酶的研究现状 (2)1.1.1β-甘露聚糖酶的来源 (2)1.1.2β-甘露聚糖酶的性质 (3)1.1.3β-甘露聚糖酶的诱导 (3)1.2β-甘露聚糖酶的纯化 (4)1.2.1 纯化的意义 (4)1.2.2 分离纯化工艺 (5)1.3β-甘露聚糖酶的稳定性及稳定化 (6)1.4β-甘露聚糖酶的应用 (7)1.4.1石油钻采 (7)1.4.2饲料添加剂 (7)1.4.3食品保健 (7)1.4.4造纸工业 (8)1.4.5纺织工业 (8)1.4.6工具酶 (8)1.5研究目的和研究内容 (8)1.5.1研究目的 (8)1.5.2研究内容 (9)第二章枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶的产生及性质 (9)2.1实验仪器与材料 (9)2.1.1实验仪器与设备 (9)2.1.2试剂 (10)2.1.3菌种 (10)2.1.4培养基 (11)2.2实验方法 (11)2.2.1粗酶液的制备 (11)2.2.2酶活的测定 (11)2.2.3温度对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (13)2.2.4不同浓缩倍数对β-甘露聚糖酶酶活稳定性影响 (13)2.2.5反复冻融对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (13)2.2.6激活剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (14)2.2.7防腐剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (14)2.2.8金属离子螯合剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (14)2.3实验结果与分析 (14)2.3.1温度对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (14)2.3.2不同浓缩倍数对β-甘露聚糖酶酶活稳定性影响 (15)2.3.3反复冻融对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (16)2.3 反复冻融情况下酶的稳定性 (16)2.3.4保护剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (16)2.3.5防腐剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (17)2.3.6金属离子螯合剂对β-甘露聚糖酶酶活稳定性的影响 (17)结论 (18)展望 (18)参考文献 (19)致谢 (21)摘要β一甘露聚糖酶是一种重要的半纤维素酶，应用广泛，多采用微生物发酵制备。
甘露聚糖酶的应用
加酶畜禽日粮配方计算
如果使用专门的酶制剂，玉米、豆粕、菜籽 粕和小麦麸的代谢能ENIV值分别为50、65、 145 和100 kcal / kg 。 即玉米、豆粕、菜籽粕和小麦麸的总代谢能 （原来代谢能＋代谢能ENIV值）分别为 3270、2415、1845 和1730 kcal / kg。
加酶畜禽日粮配方计算
甘露聚糖和甘露聚糖酶的作用位点
β -甘露聚糖酶
β -甘露聚糖酶（β -mannanase）是一种新型的酶制剂，属 于一种半纤维素酶类，它的营养作用主要有：
降解NSP，降低肠道粘度，促进营养物质的消化和吸收； 是一种多功能的促生长剂，促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促 进蛋白质的合成，提高瘦肉率； 消除豆类中富含的β-甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，提高饼粕尤其 是豆粕的能量消化率。 甘露寡糖可吸附肠道病原菌。
部分常见饲料中NSP的组成和含量（g/kg） 的组成和含量（ 部分常见饲料中 的组成和含量 ）
饲料 玉米 玉米* 玉米* 小麦 小麦** 小麦** 小麦麸 小麦麸* 小麦麸* 黑麦 燕麦 燕麦** 燕麦** 燕麦麸 大麦 大麦** 大麦** 大米 大豆 豌豆 总NSP 90 89.9 114 118.5 416 218.1 132 71 88.0 137 167 155.1 22 156 148 阿拉伯 聚糖 18 17.6 33 53.1 98 61.5 35 9 20.5 17 28 28.1 4 20 41 半乳 聚糖 5 5.3 3 9.42 7 6.3 3 2 4.2 2 2 4.3 1 43 8 甘露 聚糖 14 13.5 3.31 1 12.6 3 1 5.0 2 2.1 10 木聚糖 25 25.4 48 79.2 188 108.6 54 12 23.3 21 51 42.0 5 11 14 葡聚糖 30 28 28 45.9 110 29.6 35 45 119.6 94 82 118.8 8 42 61 可溶性 NSP 13 13.3 24 23.6 32 27.4 46 40 34.5 84 45 41.9 20 41
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、降解甘露聚糖为甘露寡糖(MOS )， 提高动物免疫力
β-甘 露 聚糖刺激过度的免疫反应，造成对生 长性能的的伤害。 β-甘 露 聚糖在β-甘 露 聚糖酶 的作用下，降解为甘露寡糖(MOS )。 据研究，甘露寡糖能够显著提高哺乳仔猪PHA 一淋巴细胞转化率和吞噬细胞的吞噬能力。在玉米 豆粕日粮中添加β-甘露聚糖酶后肉仔鸡脾脏指数、 胸腺指数、法氏囊指数显著增加，免疫球蛋白 IgA,IgG,Ig -M增加了6%-18%。
率。实际使用中还可看出，添加了β-甘露聚糖酶后动物
的抵抗力及整齐度都有提高。Β-甘露聚糖酶在美国用量 仅次于植酸酶，实际上它已超脱了传统酶制剂的作用，
可以替代抗生素成为一种新型的促生长饲料添加剂。
一、去除β-甘露聚糖的抗营养作用，提高能量利用 率 β- 1 ,4, D-甘露聚糖酶，又简称为β-甘露聚 糖酶，是一类能够水解含有β- 1,4,D -甘露糖苷键 的甘露寡糖、甘露多糖的内切水解酶，属于半纤维 素酶类。 台湾学者用肥育猪做的消化实验发现，在含 22.8%豆粕日粮中添加β-甘露聚糖酶后，能量消化 率提高了3.13%，粗蛋白消化率提高了2.57%，粗 纤维消化率提高了6.45%,消化能提高了106 kcal/kg。
β-甘露聚糖酶的简介
β-甘露聚糖酶的作用机理
β-甘露聚糖酶在家禽营养营养中的应用
β-甘 露 聚糖酶(endo-β-1,4-mannanase)是一
种新型的酶制剂，属于一种半纤维素酶类，它除能降解 非淀粉多糖(NSP )酶类的作用，降低肠道黏度，促进营 养物质的消化和吸以外，近来很多研究表明，甘露聚糖 酶还是一种多功能的促生长剂，因为它可以促进类胰岛 素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦 肉率；同时，它还可消除豆类中富含的β-甘露聚糖对葡 萄糖吸收的干扰，极大提高饼粕尤其是豆粕的能量消化
提高玉米豆粕日粮能量利用率，降低饲料
成本
提高产蛋率 促进动物健康，提高抗病力 提高肉鸡均匀度
二、促进消化酶的分泌
据研究发现，β-甘露聚糖酶能显著提高肉仔鸡 十二指肠内容物消化酶(淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白 酶)活性，尤其是胰蛋白酶、糜蛋白酶提高了86%和 69%
三、促进生长激素分泌，提高生长速度和 瘦肉率
美国 学 者 研究发现，在肉鸡受到应激时β-甘 露聚糖酶显著提高类胰岛素生长因子IGF - I 和 IGF- II 水平。IGF-I作用于生长组织，刺激细胞对 氨基酸的利用从而促进蛋白质的合成，抑制蛋白质 的分解，最终导致蛋白质的净增长。
五、提高动物肠道粘膜的完整性，减少有 害菌的生长，提高抗病力
β-甘露聚糖酶可以直接作用于肠粘膜，切断肠 上皮细胞与病原菌的结合点，即碳水化合物核心基 座、蛋白质和蛋白糖 。 β-甘露聚糖的反应产物为甘露寡糖，甘露寡糖 可以竞争性地与某些病原菌结合，从而减少了这些 有害菌与肠粘膜上皮细胞的联接，进而减少了发病 的机率，达到防病抗病和治病的目的。
食品12 罗婷婷 201220516023
甘露聚糖是高度分支的多聚体，广泛存在与多
种生命形式中。研究表明，在酵母细胞壁中，甘露
聚糖多以α-1,6-甘露糖为骨架链，大部分甚至全
部的残基具有α-1,2或α-1,3连接的含有2～5个甘
露糖残基的侧链。在高等植物中，以α-1,4-甘
露糖为骨架链，被认为是一种多糖储存形式。