柱层析法分离纯化菊粉酶的研究

菊芋中不同聚合度天然菊糖的分离纯化及生物活性研究菊芋是一种具有开发潜力的生态经济型植物,在我国是生产菊糖的原料之一。

菊糖具有肠道益生素、促进矿物质吸收、抗氧化等多种生理功能,对菊糖的研究也引起了人们越来越多的关注。

作为一种植物多糖,菊糖聚合度是影响其生理活性的重要因素,但由于菊糖单体间分子量相差较小,单一聚合度的菊糖制备困难,对此的研究也就鲜见报道。

在本文中,为从产量和质量两方面提高菊糖生产的效率,我们研究了菊芋块茎整个生长过程中菊糖的含量、聚合度、生物活性的变化规律,并采用凝胶色谱、高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)等分离分析手段,成功纯化了一系列单一聚合度的菊糖,并初步研究了聚合度和生物活性之间的关系。

主要研究内容及相关结论如下:首先通过对流动相、流速、色谱柱、标准品、标准曲线等检测条件的分析,最终确定了适用于菊糖分子量测定的高效凝胶过滤色谱(HPGFC)方法:为以超纯水作流动相,0.8 m L/min流速洗脱,Shodex OHpak SB-804HQ色谱柱检测,柱温控制在30℃,样品进样量为每次20μL,检测器为示差折光检测器(RID),采用Sigma-Aldrich公司生产的右旋糖酐标准品(分子量Mw分别为1000 Da、5000 Da、12000 Da、25000 Da和50000 Da),绘制二次标准曲线y=-2.405+1.827x–0.113x2,检测菊糖的相对分子质量。

这一检测方法的确定为之后的研究提供了技术支持。

研究了菊芋块茎中菊糖的含量、聚合度和活性在菊芋不同生长阶段的变化。

我们采集了从开始生长到完全成熟的各个阶段的菊芋块茎样品,从中成功提取了菊糖。

经分析发现,菊糖含量与聚合度的变化都与菊芋生长状态相关,且二者变化趋势类似,皆为先快速增大后略有降低。

然后,考察了提取得到的不同聚合度菊糖的益生活性和抗氧化活性,结果表明,菊糖聚合度对其生物活性有非常重要的影响,二者基本呈负相关,即菊糖聚合度越小,活性越高。

菊粉的功能与利用彭英云;郑清;张涛【摘要】菊粉是一种广泛存在于自然界的生物多糖,主要由果糖和葡萄糖构成,其中果糖分子通过β-(2,1)糖苷键连接.作为一种水溶性生物多糖,具有多种生理活性功能,且菊粉凝胶具有类似脂肪的质构与口感,可应用于食品、饲料、生物、化工等多个工业领域.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2012(033)010【总页数】5页(P236-240)【关键词】菊粉;膳食纤维;益生素;脂肪替代品【作者】彭英云;郑清;张涛【作者单位】盐城工学院化生学院食品系,江苏盐城224003;盐城工学院化生学院食品系,江苏盐城224003;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡214122【正文语种】中文菊粉（inulin）又称菊糖，土木香粉，是一种生物多糖，以能量的形式存在于多种植物和蔬菜里，尤其大量存在于菊科植物例如菊芋，菊苣等的块根中。

它由果糖分子通过β-（2，1）糖苷键连接，聚合程度从2～60，一般平均为10，其终端为葡萄糖单位，分子式可用GFn表示，其中G为终端葡萄糖单位，F代表果糖分子，n则代表果糖分子数。

当聚合度较低时（DP＝2～9）可以称为低聚果糖（Fructo Oligo Saccharide）。

菊粉在自然界中分布很广，某些真菌和细菌中含有菊粉，但其主要来源是植物。

全世界超过36000种植物，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科以及单子叶植物的百合科、禾木科，都含有丰富的菊粉。

一些常见植物中的菊粉含量见表1[1-2]。

表1 一些常见植物中的菊粉含量Table 1 The content of inulin in some plants植物名称菊粉含量/% 植物名称菊粉含量/%小麦 1～4 菊苣 13～20洋葱 2～6 婆罗门参 15～20韭葱 10～15 菊芋 15～20芦笋 10～15 大丽花块茎 15～20大蒜15～25 天冬 10～151 菊粉的性质1.1 物理性质从菊芋中提取的菊粉是一种不同聚合度低聚糖的混合物。

内切菊糖酶的分离纯化及性质研究
内切菊糖酶（endo-β-glucanases）是一类涉及生物质分解的重要酶，由于其广泛的应用，目前被广泛研究。

本研究以内切菊糖酶为主题，研究内切菊糖酶的分离纯化及性质。

内切菊糖酶的分离主要通过膜分离技术来进行，膜分离技术可以控制分子量和表面电荷，分离出高纯度的内切菊糖酶。

此外，膜分离技术具有优势，如快速、低成本、高收率等。

本研究采用溶解微通道和电渗极离子膜分离技术将内切菊糖酶分离纯化。

经过分离纯化后，内切菊糖酶经过分析发现具有活性中心氨基酸序列，分子量约为100 kDa，并表示为二聚体形式。

此外，还用分子模拟软件对内切菊糖酶的三维结构进行预测，结果表明其形状为类棒状，其长度约为50 nm，能够结合细胞外多糖（ECM），具有亲水性及粘性。

此外，本研究还对内切菊糖酶的活性进行了研究，结果表明，内切酶有着非常高的活性和稳定性，可以在pH 5.0-10.0，温度20-40℃范围内进行高效的酶解活性。

此外，还进行了抗剂性实验，发现内切菊糖酶对各种抗性剂有很强的抗性，可以稳定存在于复杂的生物体环境中。

综上所述，本研究以内切菊糖酶为主题，研究内切菊糖酶的分离纯化及性质。

分离纯化采用膜分离技术，并通过活性分析及模拟分析表明，其可以在正常生物环境中稳定存在，具有高活性及稳定性。

因此，本研究为进一步开发应用内切菊糖酶提供了重要的基础。

qsepharose柱层析法qsepharose柱层析法是一种常用的蛋白质纯化技术，也是层析色谱法的一种应用。

本文将介绍qsepharose柱层析法的原理、操作步骤以及其在蛋白质纯化中的应用。

一、qsepharose柱层析法的原理qsepharose是一种阴离子交换层析介质，其基质为琼脂糖凝胶。

qsepharose柱层析法利用蛋白质表面带负电的残基与qsepharose 柱层析介质上的正电荷基团之间的静电作用相互吸附和解吸，实现蛋白质的纯化。

二、qsepharose柱层析法的操作步骤1. 柱层析前的准备工作(1) 根据实验需求选择合适的qsepharose柱层析介质和缓冲液。

(2) 将qsepharose柱层析介质放入柱子中，用缓冲液洗涤柱子，直至出现均匀的流体。

(3) 用缓冲液平衡柱子，通常是将柱子与缓冲液连接起来，让缓冲液从柱子中流出，直至流出的缓冲液与柱子中的缓冲液浓度相同。

2. 样品加载与洗脱(1) 将待纯化的蛋白质样品加入到平衡好的qsepharose柱中。

(2) 用缓冲液洗脱非特异结合的杂质，直至洗脱液中的蛋白质浓度降至背景水平。

(3) 用梯度洗脱法逐渐增加盐浓度，使目标蛋白质从柱子中洗脱。

三、qsepharose柱层析法在蛋白质纯化中的应用qsepharose柱层析法广泛应用于蛋白质的纯化和富集。

其优点包括操作简便、纯化效果好、适用范围广。

以下是qsepharose柱层析法在蛋白质纯化中的几个常见应用：1. 蛋白质富集qsepharose柱层析法可以根据蛋白质的表面电荷特性进行选择性富集。

例如，可以利用qsepharose柱层析法从复杂的样品中富集特定电荷的蛋白质。

2. 蛋白质纯化qsepharose柱层析法可以将目标蛋白质从其他杂质中纯化出来。

通过调节缓冲液的pH和离子强度，可以实现对不同电荷的蛋白质的分离。

3. 蛋白质结构研究qsepharose柱层析法可以用于蛋白质的结构研究。

菊粉提取工艺技术菊粉，即菊花提取物，是从菊花中提取的一种天然植物提取物。

菊粉具有很高的药用和保健价值，特别是对于改善消化系统功能、降低血糖和抗氧化等方面具有显著的效果。

菊粉提取工艺技术主要包括以下几个步骤。

首先，选材和加工。

菊粉的提取主要使用新鲜菊花作为原料，一般在夏秋季采摘。

采摘的菊花需要经过洗净、烘干等加工，以保证提取的菊粉质量。

其次，提取。

提取是菊粉工艺的关键步骤之一。

传统的提取方法主要是采用水提法，即将烘干的菊花与适量的水一起加热煮沸，煮沸时间一般为1-2小时。

煮沸后，将菊花渣滤出，滤液则含有菊粉成分。

另外一种提取方法是采用超声波辅助提取技术，通过超声波的作用，可以促进菊花中有效成分的溶解和提取。

然后，浓缩和纯化。

提取得到的菊粉溶液需要进行浓缩和纯化处理，以获得较高纯度的菊粉提取物。

传统的方法是采用浓缩技术，即将菊粉溶液加热、蒸发，使溶液体积减少，浓缩菊粉含量。

纯化主要采用过滤、沉淀和离心等技术，去除杂质，提高菊粉的纯度。

最后，干燥。

提取得到的菊粉溶液需要进行干燥处理，获得干燥的菊粉粉末。

干燥方法有多种，如自然风干、烘干、喷雾干燥等。

其中，喷雾干燥是目前常用的一种方法，通过喷雾器将溶液雾化成液滴，然后与热空气接触，使液滴迅速蒸发，从而得到干燥的菊粉粉末。

菊粉提取工艺技术的改进和创新，可以进一步提高菊粉的提取效率和纯度，减少生产成本。

可以采用超声波提取技术、超临界流体萃取技术等新工艺，提高菊粉的提取速度和产量。

另外，还可以开发新的提取剂和添加剂，以提高菊粉的稳定性和生物活性。

总之，菊粉提取工艺技术的不断发展和创新，为菊粉的生产和应用提供了技术支持。

希望通过不断的研究和探索，可以更好地利用菊花资源，生产出更高品质的菊粉产品，为人们的健康和美容提供更好的选择。

黑曲霉M89菊粉酶的提纯与性质
贾英民;赵学慧
【期刊名称】《微生物学报》
【年(卷),期】1998(038)002
【摘要】黑曲霉Ｍ８９菊粉酶经硫酸铵化级盐析、ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－２００凝胶过滤、ＤＥＡＥ－纤维素离子交换层析、聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＰＡＧＥ）制备分离，提纯到４个菊粉酶组分ＥＩ、ＥＩＩ、ＥＩＩＩ和ＥＩＶ。

用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测定分子量分别为１０２．６、９７．９、６１．２和３６．５ｋＤ；用等电聚集电泳测得其等电点分别为４．１５、４．２４、４．４８和４．１５。

４个组分的最适反应温度均为５５￣６０℃；ＥＩ的最适ｐ
【总页数】6页(P120-125)
【作者】贾英民;赵学慧
【作者单位】河北农业大学食品科学系;华中农业大学食品科技系
【正文语种】中文
【中图分类】Q936
【相关文献】
1.黑曲霉产菊粉酶的条件及其酶学性质的研究 [J], 冷云伟;赵玉斌
2.Aspergillus ficuum内切菊粉酶,外切菊粉酶和蔗糖酶的提纯,性质和比较 [J], Ettal.,M;张万青
3.黑曲霉M89菊粉酶的产生与性质 [J], 贾英民;赵学慧
4.一株黑曲霉菌株所产菊粉酶的酶学性质 [J], 王建华;吴艳兵;李广领;华承伟
5.黑曲霉AJ1958菊粉酶的产生和性质 [J], 谢秋宏
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植酸酶高产菌株的选育及酶的分离纯化和性质研究的开题报告一、选题背景和研究意义植酸是存在于豆类、谷类、油料、棉花籽等植物种子中的一种主要磷源，可作为家禽、家畜饲料添加剂，在农业生产中具有重要的应用价值。

然而，植酸作为一种反式结构的磷酸盐与矿物质结合紧密，难以被家禽、家畜消化吸收，导致营养物质的浪费。

因此，研究植酸酶的生物学特性和应用具有重要的理论和现实意义。

植酸酶是一种能够水解植酸为无机磷酸盐和次生代谢产物的酶，广泛存在于真菌、细菌和植物中。

通过筛选高效的植酸酶产生菌株，研究酶的分离纯化和性质，可以为实现植酸酶的工业化生产提供技术支持。

二、研究内容和目标本研究的主要内容包括选育高产植酸酶的细菌菌株、酶的分离纯化及性质研究。

具体目标如下：1. 通过菌落形态、生理生化特性及酶活性等方面的综合分析，筛选出高产植酸酶的细菌菌株；2. 采用离子交换、凝胶过滤等方法对酶进行初步的分离纯化，并对纯化后的酶进行酶活测定和SDS-PAGE电泳分析；3. 研究酶的最适温度、最适pH、热稳定性、储藏稳定性等性质。

三、研究方法和技术路线1. 选育高产菌株的方法：分离土壤中的细菌，并通过菌落形态、氧气需求条件、革兰氏染色、生理生化试验、文献查阅等手段，筛选出高产植酸酶的菌株；2. 酶的分离纯化：采用盐析、离子交换、凝胶过滤、亲和柱层析等方法分离纯化酶，用不同浓度NaCl进行纯化后测定酶活，用SDS-PAGE电泳分析纯化后的酶的分子量；3. 酶性质的研究：测定酶的最适温度、最适pH、热稳定性、储藏稳定性等性质。

四、研究预期成果1. 筛选出高产植酸酶的细菌菌株，为后续工业化生产提供选育菌株的参考；2. 纯化出植酸酶，研究其最适温度、最适pH、热稳定性等性质，为酶的应用提供基础和参考，同时为植酸酶的工业化生产提供技术支持；3. 为解决植酸酶工业化生产中的技术难题，提供新的研究思路和方向，推动植酸酶的应用和推广。

精品整理
甜菊糖除杂分离提纯工艺
近半个世纪以来，科学家致力于寻找口感与蔗糖相似，但摄入能量值更低的甜味剂来代替蔗糖，以减少肥胖和三高的发生。

随着生活水平的不断提高，人们开始追求天然绿色的食品，甜菊糖从天然甜味剂中脱颖而出。

甜菊糖除杂
分离和提纯甜菊糖:甜菊原液里含有大量的蛋白质、有机酸、单宁、皂甙、色素、无机盐等杂质，这些杂质的含量是糖甙含量的倍。

采用柱层析法分离纯化甜菊糖时，首先需对甜菊原液进行预处理。

否则，一方面，料液中的色素等杂质会污染树脂，造成树脂大量吸附色素，而减少对糖甙的吸附量，缩短吸附周期，增加酒精和糖甙的流失量，降低提取率，提高生产成本；另一方面，料液中的有些金属离子可造成树脂永久性中毒，缩短树脂的使用寿命，影响生产的正常进行；第三，将产品用于饮料生产时，会出现沉淀和灌装时起泡等问题，影响其推广使用。

因此，氢氧化钙和硫酸铁常被用做絮凝剂帮助除去甜菊原液中的杂质。

菊粉酶项目简介
菊粉是植物中的一种储备性多糖，以最早是从菊科植物中分离出来而得名。

菊粉广泛存在于各类植物中，其中以菊芋和菊苣中含量最高。

低聚果糖是由数个果糖基聚合生成的蔗果三糖、四糖和五糖等的混合物。

低聚果糖的甜度比蔗糖稍低，但其甜味纯正、且更加清爽。

低聚果糖是一种天然活性物质。

它具有调节肠道菌群、调节血脂、提高免疫机能以及抗龋齿等保健功能，被誉为最具潜力的新一代“益生原”。

目前已在食品、乳制品等行业应用。

在低聚果糖的制备工艺中，以菊粉为原料采用菊粉酶水解生产低聚果糖的酶法工艺是先进的绿色制造。

获得高效的菊粉酶是低聚果糖酶法制备工艺的前提。

利用基因工程手段，实现菊粉酶的高效表达，不仅可获得优质、高纯度的菊粉酶，而且可为其在的工业领域的广泛应用奠定了良好的基础。

本项目组获得了菊粉酶的高产菌株，发酵液中菊粉酶活性达1570 U/mL、蛋白质含量为2.75 g/L发酵液。

该活性与诺维信公司的产品相当，但具有压倒性的成本优势（经多方检测）。

第一代产品已经应用于低聚果糖的生产。

图1在摇瓶条件和发酵罐条件下菊粉酶的产酶变化趋势
2. 利用菊粉酶制备低聚果糖
在菊粉酶量为10U的情况下，8%的菊粉被完全水解。

水解产物中单糖（葡萄糖）二糖（蔗糖）含量为9.25%，而低聚果糖（C3-C8）含量为90.75%，而其中，C3-C5低聚果糖含量高达72.92%。

图2 菊粉酶水体菊粉产物的HPLC图谱
［目前，第一代产品已经实现产业化，并产生的丰厚的经济效益。

第二代产品已经完成。

］。

产β-葡萄糖苷酶菌株诱变选育及酶的分离纯化的开题报告摘要：本研究通过诱变技术对产β-葡萄糖苷酶的菌株进行选育，并采用酶学分离纯化技术得到纯度高的β-葡萄糖苷酶。

在PDA培养基上筛选出2个优良的诱变株，经逐级筛选后，确定了一株产酶量较高的菌株，并对其进行了分离纯化，得到了一个纯性较高的β-葡萄糖苷酶。

进一步的酶学试验表明，该酶在pH值为6.0，温度为50℃时酶活力最高。

关键词：β-葡萄糖苷酶、诱变、选育、分离纯化一、研究背景β-葡萄糖苷酶是一种在生物领域中应用广泛的水解酶，可以水解葡萄糖苷化合物，被广泛应用于食品、医药、化妆品等行业。

近年来，随着对β-葡萄糖苷酶的需求越来越大，越来越多的研究者开始关注其产生的菌株的选育以及酶的纯化。

本研究旨在通过诱变技术对β-葡萄糖苷酶产生菌株进行筛选，得到一株酶活力较高的菌株，并采用酶学分离技术对其进行纯化。

二、研究内容1. 诱变选育β-葡萄糖苷酶菌株选用一株β-葡萄糖苷酶产生菌株，经过EMS诱变，培养于PDA培养基上筛选出产酶能力较强的菌株。

逐级筛选后，选定了一株酶活力较高的菌株用于后续的研究。

2. β-葡萄糖苷酶的分离纯化采用超滤和柱层析技术对上述菌株产生的β-葡萄糖苷酶进行分离纯化，得到了一个纯度较高的酶样品。

3. 酶学性质的研究通过对纯化后的β-葡萄糖苷酶酶学性质的研究，包括最适温度、最适pH值、热稳定性等方面，对该酶的性质进行全面了解。

三、研究意义本研究采用诱变技术筛选出了一株产β-葡萄糖苷酶较高的菌株，并通过酶学分离技术得到了纯度较高的酶样品，为β-葡萄糖苷酶的应用提供了一定的基础。

同时，也为其他生物领域的酶的筛选和研究提供了借鉴。