酶法制备魔芋甘露寡糖和产物分析
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魔芋葡甘露寡糖的制备、化学结构及对胰岛NO自由基释放量的影响陈秀敏;吕秀菊;傅德贤;欧阳藩【期刊名称】《中国生物化学与分子生物学报》【年(卷),期】2002(18)6【摘要】魔芋精粉经β 甘露聚糖酶酶解成寡糖后 ,用活性炭柱进行分离纯化 ,以不同浓度 (5 % ,10 % ,2 0 % )的乙醇洗脱 .研究不同洗脱组分对链脲佐菌素 (STZ)诱导糖尿病模型的胰岛NO自由基释放量的影响 .发现 1mg ml以 5 %乙醇洗脱的寡糖可以使胰岛培养液中的NO自由基释放量平均下降2 5 4 % (P <0 0 5 ) ,0 1mg ml以 5 %乙醇洗脱的寡糖使NO自由基水平下降 2 0 % (P <0 0 5 ) .结果表明 ,5 %乙醇洗脱的魔芋寡糖对保护胰岛免受链脲佐菌素 (STZ)的破坏有一定的作用 .用凝胶色谱、红外光谱、元素分析、核磁共振光谱、质谱等方法初步分析了 5 %乙醇洗脱的魔芋寡糖的化学结构 .发现该糖是一种四糖 ,分子量为 6 6 6 .其推测性结构式为:β D Man(1→ 4 ) β D Man(1→ 4 ) β D Glc(1→ 4 )α D Man ,β D Man(1→4 ) β D Glc(1→ 4 ) β D Man(1→ 4 )α D Man或β D Glc(1→ 4 ) β DMan(1→4 ) β D Man(1→ 4 )α D Man .【总页数】5页(P741-745)【关键词】降血糖作用;魔芋;葡甘露寡糖;制备;化学结构;胰岛;NO自由基释放量;影响【作者】陈秀敏;吕秀菊;傅德贤;欧阳藩【作者单位】中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R285;Q946.3【相关文献】1.魔芋葡甘露聚糖的化学结构与流变性质 [J], 许时婴;钱和2.含魔芋胶/魔芋葡甘露低聚糖悬浮饮料的制备 [J], 吴月蛟;邓利玲;张志刚;钟耕3.魔芋葡甘露寡糖的干燥加热硒酸化及其产物的抗氧化性 [J], 和智坤;赵改红;李梦婷;王晓燕;李灿鹏4.魔芋葡甘露寡糖铬(Ⅲ)络合物的制备及其对小鼠血糖的影响 [J], 陈秀敏;傅德贤;欧阳藩5.魔芋葡甘露聚糖化学结构及改性研究进展 [J], 陈秀敏;傅德贤;欧阳藩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
饲用葡甘露低聚糖的酶法制取摘要:葡甘露低聚糖是一种重要的双歧因子,近年来已被作为一种功能性饲料添加剂,成为动物营养研究的新方向。
试验通过对黑曲霉酸性β-甘露聚糖酶酶解魔芋粉制备甘露寡糖进行条件研究,获得了以葡甘露低聚糖为主的酶解产物。
酶解条件为:用煮沸的 pH 值 3.5 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制 180 g/l 的魔芋粉溶液,加酶量按 30 IU/g 魔芋粉计算,酶解水浴温度为65 ℃,酶解时间为4 h。
酶解结束后,将酶解液进行高温灭菌并接种酿酒酵母进行发酵,发酵温度为30 ℃,摇床转速200 r/min,发酵 20 h 后将发酵液离心,所得上清液即为不含单糖的葡甘露低聚糖,得率可以达到35.73%(以魔芋粉计)。
关键词:葡甘露低聚糖;β-甘露聚糖酶;魔芋粉葡甘露低聚糖是双歧杆菌和乳酸菌最好的生长因子之一,除具有一般低聚糖的双歧因子功能外,尚具有吸附、排除人和动物肠道病原菌,调节免疫功能,增强人和动物非特异性免疫活性,促进肝脏合成甘露糖结合蛋白等独特的生理功能。
近年来已被作为一种功能性饲料添加剂,成为动物营养研究的新方向(张力华等,2006) 。
葡甘露聚糖是魔芋块茎特有的主要成分,是由 d-葡萄糖和 d-甘露糖按 1: 1.6 摩尔比以β-1,4 糖苷键连接的杂多糖,其含量约为 44%~64%。
β-甘露聚糖酶是一类能够水解甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及半乳葡萄甘露聚糖的内切酶,β-甘露聚糖酶水解植物胶(如角豆胶、瓜儿豆胶和魔芋等)可生成低聚甘露糖,引起了国内外食品、医药、动物饲料添加剂等领域的兴趣。
文中对β-甘露聚糖酶酶解魔芋粉制备葡甘露低聚糖的条件进行研究。
1 材料与方法1.1 酸性β-甘露聚糖酶的来源黑曲霉 Aspergillus niger MA-56 由本课题组筛选分离获得,为酸性β-甘露聚糖酶高产菌株(李艳丽等,2009;许少春等,2009)。
发酵培养基(以 10 g 干基为标准):麸皮 8 g、豆粕 2 g、魔芋粉 0.1 g。
《酵母甘露寡糖:制备方法和应用》一、引言在当今社会,随着人们对健康饮食的重视和需求的增加,功能性食品逐渐受到人们的关注和喜爱。
其中,酵母甘露寡糖作为一种功能性食品成分,受到了越来越多的关注。
它在医学、保健品、食品等领域有着广泛的应用,对人体健康起着重要的作用。
本文将深入探讨酵母甘露寡糖及其制备方法和应用,帮助读者更全面地了解这一主题。
二、酵母甘露寡糖的概念酵母甘露寡糖是一种由酵母菌发酵制备而成的寡糖,具有多种生物活性,是一种天然的生长促进剂。
在多种生物学功能方面均有研究表明具有广阔的应用前景。
酵母甘露寡糖通常被制备成粉剂或溶液形态应用在食品、医药和保健品等领域。
三、酵母甘露寡糖的制备方法1. 酵母发酵法酵母发酵法是指将酵母菌培养在适宜的培养基中,通过其对底物的代谢作用合成寡糖。
这种方法制备的酵母甘露寡糖纯度较高,操作简便。
2. 酶法酶法是利用酶催化反应,将酵母菌中的多糖水解成寡糖。
这种方法得到的酵母甘露寡糖纯度较高,适用于大规模工业生产。
3. 生物技术法生物技术法是利用生物技术手段,将酵母菌中的基因进行改良,使其在代谢过程中能够直接合成寡糖,从而得到酵母甘露寡糖。
这种方法的制备成本较低,但操作复杂度较高。
四、酵母甘露寡糖的应用1. 食品行业酵母甘露寡糖可作为一种功能性糖类添加剂,被广泛用于保健食品、乳制品、饮料、烘焙食品等领域,具有调节肠道菌群、增强免疫力、促进钙质吸收等作用。
2. 医药行业酵母甘露寡糖在医药领域被用作一种治疗肠道疾病的药物成分,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗过敏等多种功能,对人体健康有着积极的影响。
3. 其他领域除了食品和医药领域,酵母甘露寡糖还在化妆品、农业等领域有着广泛的应用,如在护肤品中起到保湿、抗菌的作用,在农业中可以用作生长促进剂。
五、个人观点和总结通过本文对酵母甘露寡糖的深入探讨,我对其功能和应用有了更加全面深入的了解。
酵母甘露寡糖作为一种功能性食品成分,具有广泛的应用前景,在人体健康和医疗保健方面发挥着重要的作用。
魔芋甘露聚糖肽的制备工艺及理化特性研究魔芋甘露聚糖肽的制备工艺及理化特性研究摘要:魔芋甘露聚糖肽是一种新型的活性多糖肽,具有广泛的生物功能和医疗应用前景。
本文通过研究魔芋甘露聚糖肽的制备工艺和理化特性,旨在为其进一步应用提供科学依据和参考。
1. 引言魔芋甘露聚糖肽是从魔芋中提取的一种新型多糖肽,其结构特殊且活性突出。
魔芋甘露聚糖肽具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂等生物功能,并且对人体健康具有明显的保健作用。
因此,研究魔芋甘露聚糖肽的制备工艺和理化特性,对其广泛应用具有重要意义。
2. 制备工艺2.1 魔芋提取将新鲜魔芋经过洗净、切片、蒸煮等处理工艺,使其表面的有毒物质和杂质得以去除。
然后使用水或酸进行提取,取得魔芋提取液。
2.2 蛋白酶水解将魔芋提取液与蛋白酶进行反应,在适宜的温度和pH条件下进行酶解反应。
通过控制反应时间和酶解度,可以得到魔芋的蛋白质水解产物。
2.3 水解产物纯化采用超滤、透析等分离技术,将魔芋蛋白质水解产物中的杂质、溶剂等去除,得到纯净的魔芋甘露聚糖肽。
3. 理化特性3.1 成分分析利用高效液相色谱法(HPLC)分析魔芋甘露聚糖肽的分子量分布和含量。
通过比较样品与标准品的峰面积,计算出魔芋甘露聚糖肽的含量。
3.2 理化性质测定魔芋甘露聚糖肽的溶解度、水分吸附性、离子交换容量等理化性质。
结果表明,魔芋甘露聚糖肽具有良好的溶解度和吸水性,同时还具有一定的离子交换容量。
3.3 结构分析通过红外光谱分析和核磁共振技术,研究魔芋甘露聚糖肽的分子结构。
结果显示,魔芋甘露聚糖肽中含有多种官能团和结构单元,这些结构单元赋予了其生物活性和功能性。
4. 结论本研究通过对魔芋甘露聚糖肽的制备工艺和理化特性进行研究,为其应用提供了科学依据和参考。
魔芋甘露聚糖肽具有广泛的生物功能和医疗应用前景,未来有望成为一种重要的保健和治疗物质。
此外,魔芋甘露聚糖肽的结构也需要进一步研究,以更好地理解其生物活性和功能性通过对魔芋甘露聚糖肽的制备工艺和理化特性的研究,我们得到了以下结论:魔芋蛋白质水解产物可以通过控制反应时间和酶解度来得到。
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。
魔芋甘露聚糖肽制备技术研究魔芋甘露聚糖肽制备技术研究引言魔芋甘露聚糖肽是一种新型的生物活性多糖肽,具有广泛的应用前景。
魔芋是一种天然植物,其根茎富含魔芋甘露聚糖,而魔芋甘露聚糖则是由魔芋中提取得到的。
魔芋甘露聚糖肽具有多种生物活性,包括抗肿瘤、降血糖、降血脂等作用,因此受到了越来越多的关注。
魔芋甘露聚糖肽制备技术魔芋甘露聚糖肽的制备技术主要包括魔芋提取、酶解、纯化和评价等步骤。
1. 魔芋提取魔芋富含魔芋甘露聚糖,因此首先需要将魔芋从植物中提取出来。
提取魔芋的方法通常有水煮、蒸煮和酶解等。
水煮法是目前应用较为广泛的一种方法,它能够高效地溶解魔芋甘露聚糖,并且能够同时去除魔芋中的杂质。
蒸煮法和酶解法相对来说操作更加简单,但是提取效果较水煮法略差。
2. 酶解酶解是将魔芋中的魔芋甘露聚糖水解成肽段的过程。
常用的酶有红曲酵素、玉米淀粉酶等。
酶解的条件包括酶解温度、pH值、酶解时间等。
在酶解过程中,需要控制好这些参数,以达到最佳的酶解效果。
研究表明,酶解时间和酶解温度是影响魔芋甘露聚糖肽得率和分子量分布的重要因素。
3. 纯化纯化是将酶解产物中的目标魔芋甘露聚糖肽提取出来的过程。
常用的纯化方法包括离心、超滤、反渗透和离子交换等。
离心是最简单的一种方法,它能够去除酶解产物中的悬浮颗粒。
超滤和反渗透则是通过膜的选择性渗透性质将魔芋甘露聚糖肽分离。
离子交换则是利用魔芋甘露聚糖肽的带电性与离子交换树脂之间的作用力进行分离。
4. 评价评价是对制备得到的魔芋甘露聚糖肽进行活性检测的过程。
常用的评价指标包括抗氧化活性、保护胃粘膜、抗炎活性等。
抗氧化活性是最常用的一种评价指标,它可以通过自由基清除实验来确定。
保护胃粘膜和抗炎活性则可以通过小鼠实验来评价。
发展趋势随着对生物活性多糖肽的研究不断深入,对魔芋甘露聚糖肽的制备技术也在不断改进。
目前,有学者利用基因工程的方法将魔芋甘露聚糖肽的合成酶引入到合适的宿主中进行大规模生产。
此外,还有学者利用纳米技术将魔芋甘露聚糖肽封装起来,以提高其生物利用度和稳定性。
魔芋葡甘露聚糖的酶解方法一实验所需原料:魔芋精粉;0.2mol/lPBS缓冲液(需用Na2HPO4·12H2O,NaH2PO4·2H2O 配制);β-甘露聚糖酶(10000u/g);DNS试剂(由3,5-二硝基水杨酸,NaOH,酒石酸钠,苯酚,偏重亚硫酸钠配制)。
实验所需器材及仪器:1000ml容量瓶(2个);滴定管(量取或配制溶液时使用);250ml 锥形瓶;恒温水浴锅;恒温振荡器;冷冻离心机;紫外-可见分光光度计;移液枪预实验:1. PBS缓冲液的配制:(1)母液的配制:0.2mol/L Na2HPO4:称取71.6g,溶于1000mL水0.2mol/L NaH2PO4:称取31.2g NaH2PO4·2H2O,溶于1000mL水(2)pH6.0 87.7mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +12.3mL Na2HPO4·12H2O pH7.0 38mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +62mL Na2HPO4·12H2OpH8.0 5.3mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +94.7mL Na2HPO4·12H2O这只是大致比例,精确pH值需用pH计配制。
2.DNS试剂的配制方法(1)称取3,5-二硝基水杨酸6.3g,NaOH 21.0g充分溶解于500mL煮沸的蒸馏水中(煮沸是为了加速溶解)。
(2)加入酒石酸钠182.0g,苯酚5.0g,偏重亚硫酸钠5.0g于上一步的溶液中,加热搅拌至全部溶解,冷却,用蒸馏水定容至1000mL。
(3)充分溶解后盛于棕色瓶中,储存1周后使用。
实验步骤:⑴打开水浴锅,设定温度为50℃.⑵用量筒量取100ml一定pH的PBS缓冲液于锥形瓶中,塞上塞子置于水浴锅中加热,至50℃(可用温度计量)。
⑶用称量纸称取0.25g的魔芋精粉备用。