β—環(huán)狀糊精葡萄糖基轉移酶及其產生菌的初步研究.pdf

1、環(huán)狀糊精(cyclodextrin，簡稱CD)是由D-吡喃葡萄糖基以α-1，4葡萄糖苷鍵連接成的環(huán)狀低聚糖。根據葡萄糖基數目不同，CD混合物中一般為α、β、γ-環(huán)狀糊精，它們結構上的不同使其性質差異很大。β-CD的中空圓柱半徑適中，又具有與淀粉或糊精一樣的安全性，各方面性能最為優(yōu)良，它的開發(fā)應用最引人注目。 由于β-CD具有特殊的理化性質，可將許多化學物質包結在其環(huán)形空隙里，從而改變這些被包結物質的溶解度、揮發(fā)性及化學反應性能等

2、理化性質，因而β-CD在食品、化妝品、醫(yī)藥衛(wèi)生、農業(yè)、輕工、化工、石油、冶金、環(huán)保、以及分析化驗等諸多領域有著廣泛的應用。 β-CD是由β-環(huán)狀糊精葡萄糖基轉移酶(β-CGTase)催化淀粉合成的。研究表明，芽孢桿菌屬的多種細菌都能產生β-CGTase。但是在使用β-CGTase由淀粉生產環(huán)狀糊精的工業(yè)化過程中，由于高溫(85℃～90℃)和強堿(pH8.5)是不可缺少的反應條件，因此多數β-CGTase都沒有商業(yè)化價值，這也正是

3、導致β-CD應用受到限制的主要原因之一。 因此，本研究以提高β-CD的產量，開發(fā)耐熱性、耐堿性更強，適合工業(yè)化生產的β-CGTase為目標，進行了以下幾方面的研究工作： ①β-CGTase產生菌的分離篩選 ②β-CGTase產生菌LZ-10菌株的初步鑒定 ③β-CGTase產生菌LZ-10發(fā)酵條件的優(yōu)化 ④菌株LZ-10產β-CGTase粗酶酶學性質的研究 ⑤β-環(huán)狀糊精的制備及其應用

4、 本論文主要研究結果和結論如下 ：①從土壤樣品中用常規(guī)土壤分離方法分離純化，得到一株β-CGTase高產菌株LZ-10。 ②從菌株LZ-10菌落特征、生理生化特征、化學分類特征等方面的區(qū)別性特征可以看出，菌株LZ-10屬于長桿狀的芽孢桿菌屬，生長溫度范圍是10℃-70℃，生長pH范圍是7.0-10.0。菌株LZ-10從生理生化特征上看具有較好的耐熱和耐堿特性，具有較好的應用開發(fā)前景。 ③通過單因素發(fā)酵條件的優(yōu)

5、化實驗和正交實驗的方法獲得了實驗室條件下的最佳發(fā)酵條件：2.5％玉米粉、5％黃豆粉、0.2％NaCO3、0.13％K2HPO4·3H2O、0.02％MgSO4·7H2O，pH為9.0，使β-CGTase的酶活由優(yōu)化前的692.5U/mL提高到892.86U/mL。 ④菌株LZ-10所產的β-CGTase有較高的耐熱性和耐堿性，最適溫度65℃，最適pH值為9.0。熱穩(wěn)定性較好，在60℃-65℃下保溫30分鐘仍保持95％以上的殘余酶

6、活，保溫30分鐘pH值在8.5-9.5時仍保持90％以上的殘余酶活。與目前報道的其他來源的β-CGTase相比較，菌株LZ-10所產的β-CGTase兼具耐熱、耐堿的特點，酶學性質非常適合于β-CD的工業(yè)生產。 ⑤以馬鈴薯淀粉為底物，在實驗室條件下制得β-CD。因β-CD特殊的結構可應用于多個領域，本實驗選取目前沒有報道的領域，即β-CD用于普洱茶茶湯澄清和包埋植酸酶進行研究。普洱茶茶湯澄清中，經β-CD處理的茶湯明顯變清，這對