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啤酒废酵母酶促自溶胞壁残渣中葡聚糖的提取

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葡聚糖是由数个葡萄糖分子聚合而成的同多糖，是一种极富生物活性的免疫多糖，表现出很强的刺激免疫、抗肿瘤和抗辐射等活性，是一种良好的生物效应调节剂（biological response modifiers，BRM）[1-2]。

酵母细胞壁中存在着β-1，6-分支的碱不溶性β-1，3-D-葡聚糖、碱溶性β-1，3-D-葡聚糖、中间插有β-1，3-键的无定型的酸溶性β-1，6-D-葡聚糖[3]。

酵母细胞壁从外向内分为3层，分别为甘露糖、蛋白质和葡聚糖，从酵母中提取葡聚糖就是要从细胞壁中去除甘露聚糖和蛋白质。

利用啤酒废酵母酶联自溶制备酵母抽提物后，前期破壁自溶后剩余的胞壁残渣未被利用，这些胞壁残渣中含有大量的高营养性和保健性的β-1，3-D-葡聚糖成分[4]。

所以，从酵母中制取出这种高营养附加值的功能性多糖有很好的应用前景。

国内外目前提取酵母细胞壁中的葡聚糖成分的方法有多种（如用酸法、酶法、酶-Sevage法、碱法和酸碱法[5-8]对废酵母进行β-1，3-D-葡聚糖的提取），工艺各不相同。

由于酵母细胞壁中的β-1，3-D-葡聚糖成分多为碱不溶性，一般来说，酸法提取效率不如碱法，本试验采用碱法制取酵母胞壁多糖。

由于提取酵母抽提物后的酵母胞壁渣中含有少量的杂蛋白物质，故用碱性蛋白酶水解杂蛋白，即采用碱法和酶法相结合的方法，以尽可能提高所得的碱不溶性β-1，3-D-葡聚糖的纯度。

1材料与方法1.1材料与试剂酵母胞壁残渣：利用珠江啤酒集团有限公司提供的啤酒废酵母制备完酵母抽提物后干燥收集所得；碱性蛋白酶：购于诺维信公司；氢氧化钠、苯酚、浓硫酸、乙酸乙醇均为分析纯。

1.2主要仪器与设备恒温磁力搅拌器（型号JB-3）：上海雷磁新泾仪器有限公司；恒温水浴摇床（型号C25kc）：NewBrunswick Scientif-ic CO，INC；高速冷冻离心机（型号CF7D2）：日本日立有限公司；电热鼓风干燥箱（型号CS101）：广州试验设备厂；紫外可见分光光度计（型号UV—2802SH）：尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.3测定方法多糖含量的测定：苯酚-硫酸法[9]。

多糖干重的测定：烘箱干燥法[10]。

多糖提取率的测定：将经过碱溶酶解制备的粗多糖经60℃干燥至恒重后。

再通过多糖的苯酚-硫酸试验，测定多糖的纯度，多糖提取率的计算：多糖提取率=碱溶后杂多糖干重×多糖纯度×100%啤酒废酵母酶促自溶胞壁残渣中葡聚糖的提取刘杰，郭广超，朱明军，梁世中*（华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州510006）摘要：啤酒废酵母酶促自溶制备酵母抽提物后，其残存的胞壁残渣中还存有大量的碱不溶性β-1,3-D-葡聚糖。

采用碱-酶法制备碱不溶性β-1,3-D-葡聚糖，以多糖干重和多糖纯度为主要指标，研究了影响葡聚糖提取的外加碱液浓度、作用时间、作用温度、碱性蛋白酶添加量因素，并进行正交试验，同时对中和用酸及洗脱工艺进行优化，使杂多糖干重降低了7.27%，而多糖纯度提高了19.04%，多糖提取率提高了10.41%。

关键词：啤酒废酵母；葡聚糖；碱-酶法中图分类号：TQ920.9文献标识码：B文章编号：0254-5071（2009）10-0099-03Extraction of glucan from the cell wall of waste beer yeast by autolysis coupled with enzymes additionLIU Jie,GUO Guangchao,ZHU Mingjun,LIANG Shizhong*(College of Biological Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou510006,China)Abstract:The waste beer yeast was used to produce high-qualit y yeast extract through autolysis coupled with enzyme addition.The alkaline-enzymatic process was employed to extractβ-1,3-D-glucan due to the fact that there was a large amount ofβ-1,3-D-glucan left in the cell wall of the waste beer yeast.The effects of alkaline concentration,reaction time and temperature,and the addition quantity of alkaline protease on the yield of extracting glucan were investigated.In addition,the process of alkaline and elution were optimized by the orthogonal experiments.The results showed that the dry weight of glucan was reduced by7.27%,and the purity of glucan and glucan yield rate were increased by14.04%and10.41%, respectively.Key words:waste beer yeast；glucan；alkaline-enzymatic process收稿日期：2009-06-01基金项目：广州市科技攻关项目（2006Z3-E0271）；广州开发区重点科技攻关项目（2009Q-P001）作者简介：刘杰，男，江西九江人，硕士研究生，研究方向为生化工程；梁世中*，教授，通讯作者。

酵母胞壁渣中多糖提取工艺流程：干燥胞壁渣10.0g →90℃水浴加100mL 4%NaOH 溶液溶解2.5h →离心得沉淀→55℃0.25%碱性蛋白酶酶解6h →离心得沉淀→乙酸中和洗涤→离心得沉淀→乙醇洗脱→干燥→粗β-1，3-D-葡聚糖。

2结果与讨论2.1外加碱液浓度对碱溶的影响分别称取10.0g 干燥酵母胞壁渣进行碱溶酶解提取，考虑到最终工艺成本，将NaOH 溶液浓度初定为2%、3%、4%、5%、6%，最终制取的杂多糖干重和多糖纯度见图1。

从图1可以看出，随着NaOH 浓度的不断增大，最终制取的杂多糖得率逐渐降低，且在外加碱液浓度高于3%后，得率下降更明显。

这可能是由于胞壁残渣中的杂蛋白随着NaOH 浓度增大，溶解得较多，所以最终杂多糖的干重也相应下降较快。

同时，多糖的纯度也随着NaOH 浓度的进一步加大而逐渐增加，这可能是杂蛋白和其他杂质在高浓度碱作用下逐渐减少，从而使得最终杂多糖的纯度提高，但随着碱液浓度继续提高多糖纯度反而下降，这可能是由于高浓度的碱液会导致多糖的降解。

再计算出最终多糖提取率后，发现添加4%的NaOH 提取率最高，故后续试验均使用4%的NaOH 。

2.2碱溶作用时间对碱溶的影响分别称取10.0g 干燥酵母胞壁渣进行碱溶酶解提取，NaOH 溶液作用时间取1.0h 、1.5h 、2.0h 、2.5h 和3.0h ，最终制取的杂多糖干重和多糖纯度见图2。

从图2可以看出，碱溶后杂多糖干重也是随着碱溶作用时间的增加而下降。

通过计算出最终多糖提取率后，发现添加4%NaOH 溶液作用2.5h 多糖提取率最高，所以，将2.5h 作为后续碱溶时间。

2.3碱溶作用温度对碱溶的影响由于温度会改变蛋白质的性质进而对最终影响多糖纯度，试验了不同碱溶温度的影响。

分别称取10.0g 干燥酵母胞壁渣进行碱溶酶解提取，NaOH 碱溶温度为70℃、75℃、80℃、85℃和90℃，制取的杂多糖干重和多糖纯度见图3。

从图3可以看出，胞壁渣碱溶过程中，纯度在75℃~80℃上升最大，但是杂多糖干重却下降很少，这可能是由于前期酵母自溶促进剂中的1%的葡萄糖在制取完酵母抽提物后在胞壁残渣中残存，也影响了80℃样品渣的多糖含量，比较最终多糖提取率，选取80℃作为后续碱溶温度。

2.4碱性蛋白酶添加量对碱溶的影响分别称取10.0g 干燥酵母胞壁渣进行碱溶酶解提取，NaOH 溶液浓度为4%、碱溶时间2.5h 、碱溶温度80℃。

碱性蛋白酶添加量为0.25%、0.5%、1.0%和1.5%（以胞壁残渣干重计），最终碱溶制取的杂多糖干重和多糖纯度见图4。

从图4可以看出，碱性蛋白酶添加量＞1.0%后纯度提升图1不同碱液浓度对胞壁残渣碱溶的影响Figure 1.Effects of different alkali concentration on the dry weightand purity ofglucan图2不同碱溶作用时间对胞壁残渣碱溶的影响Figure 2.Effects of different alkali reaction time on the dry weightand purity ofglucan图3碱溶温度对碱溶的影响Figure 3.Effects of different alkali reaction temperature on the dryweight and purity ofglucan图4碱性蛋白酶添加量对碱溶的影响Figure 4.Effects of different alkaline protease content on the dryweight and purity ofglucan因素偏差平方和自由度F 值显著性A 3.3882 2.697*B 0.10820.086C 1.4862 1.183*D 0.04320.034误差5.038效果已不大，而整体上的各个平行因素间差距也不明显。

其中，添加1.5%碱性蛋白酶的碱溶样品纯度仅比添加1.0%的提高了0.21%，最终制取多糖量也差别不大，综合工艺成本考虑，确定1.0%较合理。

2.5碱溶工艺正交试验设计为了进一步提高葡聚糖的含量和得率，降低产品中杂质的含量，在单因素试验的基础上，采用正交试验的方法，对提取啤酒酵母粉中β-（1，3）-D-葡聚糖的工艺条件进行了优化。

以多糖提取率为评价指标，综合评价前面4个单因素之间的交互作用关系，从而更准确的确定制取完酵母抽提物后的胞壁渣中制备高纯度β-（1，3）-D-葡聚糖的工艺条件。

通过前面4组单因素（碱浓度、碱处理温度、碱处理时间、碱性蛋白酶添加量）试验的比较，对每个因素选取3个得率较高的水平，按L 9（43）安排试验，确定正交试验因素水平见表1，结果见表2，方差分析见表3。

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从活化酵母中提取葡聚糖的工艺研究

从活化酵母中提取葡聚糖的工艺研究

从活化酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究［摘要］笔者采用酸法、碱法和酸碱融合法提取酵母细胞壁中的β- 葡聚糖，对得率和纯度进行对比分析后，发现用碱法浸提工艺从破壁酵母中提取碱不溶性β- 葡聚糖效率最高。

通过正交试验得出最佳提取条件为：在75°C 条件下、0.75mol/L 的碱液处理15min。

不同脱水和干燥条件的对比实验表明：脱水和干燥条件影响产品的色泽；溶剂和水分蒸发得越快，产品最终含水率越低，产品颜色越白。

［关键词］酵母细胞壁β- 葡聚糖碱法酸法酸碱法0.引言β- 葡聚糖作为活性多糖不仅具有免疫促进作用，而且具有抗癌、抗肿瘤、提高抗病能力和降低胆固醇等生理活性，是一类研究较多的活性多糖。

由于其具有高粘性、高持水性和热稳定性，以及制备工艺简单等方面的优点，在食品、医学、化妆品、造纸和建筑材料等行业得以广泛应用。

在国内外相关研究报道中，对于β-葡聚糖的制备，有酸法，碱法，以及酸碱、有机溶剂和酶相结合的方法。

其中，碱法由于其浸提工艺简单，产品纯度高，是从废弃酵母中有效提取高纯度β-葡聚糖的理想途径。

本文在对比酸法、碱法和酸碱法的基础上，主要研究用碱法工艺提取β- 葡聚糖的最佳条件，并分析不同提取条件对产物得率和纯度的影响，以及干燥和脱水条件的选择对结果的影响，为啤酒生产中的废酵母泥利用提供技术参考。

1.材料与方法1.1 材料和试剂酵母粉，乙酸，NaOH, 无水乙醇，无水乙醚，硫酸等，均为分析纯。

1.2 方法1.2.1 酵母破壁盐法破壁：在酵母菌体浓度 10％，氯化钠浓度 2.5％，破壁时间2.5h，破壁温度70℃的实验条件下进行破壁。

1.2.2 酸法配制 1.0mol/L 醋酸溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴 1- 2小时。

3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗涤，无水乙醚脱水，在37℃条件下干燥至恒重。

1.2.3 碱法配制 1.0mol/L NaOH 溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴1- 2 小时。

啤酒废酵母中_1_3_葡聚糖的提取工艺_马森

啤酒废酵母中_1_3_葡聚糖的提取工艺_马森

第7卷第5期2009年9月生　物　加　工　过　程C h i n e s e J o u r n a l o f B i o p r o c e s s E n g i n e e r i n g V o l .7N o .5S e p .2009d o i :10.3969/j .i s s n .1762-3678.2009.05.008收稿日期:2008-11-25基金项目:广西重大科技成果引进与产业化示范资助项目(0630004)作者简介:马　森(1983—),男,河南新乡人,硕士研究生,研究方向:碳水化合物提纯分离理论与技术;卢家炯(联系人),教授,E -m a i l :b r a nc h @m a i l .g x u .c n啤酒废酵母中β-1,3-葡聚糖的提取工艺马　森1,2,卢家炯1,2,林金梅1,2,赵迎春1,2,韦　宇1,2(1.广西大学　糖业工程技术中心,南宁530004;2.广西大学　轻工与食品工程学院,南宁530004)摘　要:研究采用酶-碱法从经超声波处理的废酵母残渣中提取β-1,3-葡聚糖的工艺,通过正交试验得出理想的酶处理工艺条件:酶添加量208U /g ,温度50℃、p H 6,酶解8h ,蛋白质去除率为62.82%,每L 废酵母液中可回收0.348g 多肽、氨基酸的蛋白水解液;碱处理工艺条件:用30m L 质量分数为2%N a O H 溶液在70℃处理酶解后的沉淀物5h 。

所得β-1,3-葡聚糖纯度为90.50%,得率为11.00%,经紫外光谱、薄层层析和性质分析为高纯度的β-1,3-葡聚糖。

关键词:提取;β-1,3-葡聚糖;啤酒废酵母中图分类号:T Q 929+.2;Q 538 文献标志码:A 文章编号:1672-3678(2009)05-0039-05E x t r a c t i o no f β-1,3-g l u c a nf r o m b e e r w a s t e y e a s tM AS e n 1,2,L UJ i a -j i o n g 1,2,L I NJ i n -m e i 1,2,Z H A OY i n g -c h u n 1,2,WE I Y u1,2(1.R e s e a r c hC e n t e r o f S u g a r E n g i n e e r i n g ,G u a n g x i U n i v e r s i t y ,N a n n i n g 530004,C h i n a ;2.C o l l e g e o f L i g h t I n d u s t r y a n dF o o dE n g i n e e r i n g ,G u a n g x i U n i v e r s i t y ,N a n n i n g 530004,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e n z y m e -a l k a l i e x t r a c t i n g m e t h o d f o r t h e β-1,3-g l u c a n f r o mb e e r w a s t e y e a s t t r e a t e d b y u l -t r a s o n i c w a v e s w a s s t u d i e d .P a p a i n e n z y m e o f 208U /g s u b s t r a t e w a s a d d e d i n t h e b e e r y e a s t a n d i n c u b a -t e d f o r 8h a t p H 6a n d 50℃.P r o t e i n r e m o v a l r a t e w a s 62.82%.P r o t e i n h y d r o l y s a t e (0.348g /L )c o n -t a i n i n g p o l y p e p t i d e s a n d a m i n o a c i d s w a s r e c y c l e d .T h e p r e c i p i t a t e w a s t r e a t e d w i t h 30m L 2%N a O H a n d w a t e r -b a t h e d 5h a t 70℃.T h e y i e l d o f β-1,3-g l u c a n w a s 11.00%b y p u r i t y o f 90.50%.K e y w o r d s :e x t r a c t i o n ;β-1,3-g l u c a n ;w a s t e b e e r y e a s t 啤酒酵母营养价值极高,含有丰富的功能性多糖和蛋白质,其中β-1,3-葡聚糖约占细胞壁干质量的29%,海藻糖约占细胞干质量的5%,蛋白质约占细胞干质量的45%～60%,它们能增强免疫力、清除自由基,并且具有抗菌、抗肿瘤、保护生物体在极端环境下不受侵害等功能[1-3]。

一种从废啤酒酵母中生产β-D-葡聚糖和甘露聚糖的新方法

一种从废啤酒酵母中生产β-D-葡聚糖和甘露聚糖的新方法

一种从废啤酒酵母中生产β-D-葡聚糖和甘露聚糖的新方法周蕊【摘要】β-D-葡聚糖和甘露聚糖对于人类健康有许多有益的作用，酵母细胞壁是其重要来源。

啤酒废酵母泥是酿酒酵母中 RNA提取的主要副产物。

本文研究出一种以废酵母浆为材料分离β-D-葡聚糖和甘露聚糖的新方法。

经过超声波法和高温高压处理后，β-D-葡聚糖是先用碱萃取后用蛋白酶酶解，收率和纯度分别为16.73%和76.82%。

甘露聚糖是通过透析制备，最终产量和纯度分别为9.79%和64.39%。

%The polysaccharides β-D-glucans and mannans show numerous beneficial effects for the health of humans and animals and the cell wall of Saccharomyces cerevisiae is an important source of β-D-glucans and mannans. Spent yeast slurry is the major by-product of the process of extracting RNA from Saccharomyces cerevisiae. We have developed a new method to isolate β-D-glucans and mannans with the material of spent yeast slurry. After sonication and high temperature and high pressure treatment, β-D-glucans were extracted firstly with alkali, then with protease, and then dried, with a yield of 16.73% and a purity of 76.82%. Mannans were prepared through the process of concentration, dialysis, precipitation and drying, with a finally yield and purity of 9.79%and 64.39%, respectively.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P59-61)【关键词】β-D-葡聚糖;甘露聚糖;酿酒酵母;酵母细胞壁;盐度【作者】周蕊【作者单位】陕西国际商贸学院，陕西咸阳 712046【正文语种】中文0 概述酵母多糖是从酵母细胞壁中提取的大分子碳水化合物的聚合物，主要成分是β-D-葡聚糖和甘露聚糖。

碱-酶法提取啤酒酵母粉中β-(1,3)-D-葡聚糖

碱-酶法提取啤酒酵母粉中β-(1,3)-D-葡聚糖


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涤 ， ０ ／ ｎ离 心 １ ｎ 将 沉 淀 物 重 复 洗 涤 、 ４８ ０ｒｍｉ ０ｍｉ， 离
心至 洗涤 液 澄 清 为 止 。沉 淀 物 中加 入 ４ 的 Ｎａ ＯＨ 溶 液 １ ０ｍＬ，０ ５ ８ ℃水 浴 提取 ２ｈ后 于 ４８ ０ｒ ｍｉ ０ ／ ｎ离
心 １ ｎ 沉 淀 物 加 入 １ ０ ｍＬ水 充 分 洗 涤 ， 在 ０ ｍｉ ， ０ 再
８ ． ７、 ３ ０ ｎ值 ２ １ 、 ． ２ ｂ值 ８ ８ 。 ． ６
关键 词 啤 酒 酵 母 粉 ， 酶 法提 取 ，ｐ（ ，）Ｄ 一 聚糖 ， 取 工 艺 碱一 一 １３ － 葡 提
口（ ， ）Ｄ 葡 聚 糖 是 一 种 良好 的生 物 效应 调 节 一１３ 一 －
分析 天平 ： Ｔ Ｅ ＭＥ ＴＬ Ｒ ＴＯＬ Ｄ 电子 恒 温 水 浴 锅 ： Ｅ Ｏ；
糖 ， 占酵 母 细 胞 壁 干 重 的 ２ ， 主链 是 ｔ（ ， ） 约 ９ 其 ？ １ ３ － 键 ， 链 为 ｆ（ ， ） ， 侧 ｝ １ ６ 键 且具 有 独特 的 ３重超 微 螺旋 结 ＿ 构 。从 废 酵母 中提 取 ｐ（ ， ）Ｄ 一 聚糖 具 有 较好 的 一１３ 一 葡 经济 和社 会效 益［ 。 ５ ｊ 实验 以干燥 的啤酒 酵母 粉 为原 料 ， 前期 对 比酸 在 法 、 法、 碱 酸碱法 、 声波 法等 方 法 的 基础 上 ， 用 碱一 超 采 酶提取 方法 。优 化 提取方 案 后得 到 了纯 度较 高 、 品质 较好 的葡 聚糖产 品 。