克鲁维酵母菊粉酶的酶学特性研究

菊粉一、引言菊粉是一种食品添加剂，也被广泛应用于保健食品和医药领域。

由于其具有多种益生菌作用和对人体健康的积极影响，菊粉成为近年来备受关注的食品原料之一。

本文将详细介绍菊粉的相关知识，包括其定义、用途、制取方法等。

二、菊粉的定义和基本特性菊粉是一种寡糖，化学名为菊糖（Inulin），是一种天然存在于菊科植物根部中的多糖。

菊粉的化学结构为β-（2，1）-岩藻糖连接，分子量在1,000至10,000之间。

其外观呈白色或类白色粉末状，在水中几乎不溶解，具有良好的稳定性和耐热性。

三、菊粉的用途1. 食品添加剂菊粉在食品工业中被广泛用作食品添加剂。

它可用作替代脂肪和糖的低热值甜味剂，用于砂糖、甜点和饼干的制作中，能够提供甜味的同时又不会引起血糖水平的剧烈波动。

由于其独特的结构特点，菊粉还可增强食品的质感和口感，增加食品的口感浓度。

2. 保健食品成分菊粉在保健食品中被广泛用作功能性成分。

菊粉具有益生菌作用，能够促进有益菌的生长繁殖，维护肠道菌群平衡。

此外，菊粉还能提高钙、镁等矿物质的吸收率，增加抵抗力，改善肠道功能，维持肠道健康。

3. 药物载体由于菊粉的良好溶解性、稳定性和非毒性，它被广泛应用于药物载体领域。

将药物与菊粉进行复合，可以增强药物的稳定性和生物利用度，并且通过调节菊粉的粒径和结构，还可以实现药物缓释和靶向释放。

四、菊粉的制取方法1. 从植物中提取菊粉主要从菊科植物的根部提取而来。

提取过程包括切碎菊科植物的根部、进行浸泡提取、过滤、浓缩等步骤。

最终得到的菊粉经过精制和干燥后变成粉末状，可直接应用于食品、保健品等领域。

2. 生物转化法生物转化法是一种利用微生物对碳水化合物进行转化制备菊粉的方法。

常用的微生物包括酵母菌、乳酸菌等。

通过将菌种培养于含有合适碳源的培养基中，利用微生物的生理代谢过程转化原料，并通过提取和纯化得到菊粉。

三、菊粉的安全性菊粉经过多年的研究，被证明是一种安全的食品添加剂和保健成分。

Aspergillus ticuum内切菊粉酶的酶解条件优化及酶解动力学研究王静;金征宇;江波;曹雁平;孙宝国【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2009(030)021【摘要】采用Aspergillus ficuum内切型菊粉酶Endo-Ⅰ酶解商品菊粉制备低聚果糖,经正交试验确定其最适酶解条件为:pH5.0、温度45℃、底物浓度50g/L、加酶量10U/g,在此酶解条件下,低聚果糖得率可达70.37%,酶解产物以DP3和DP4为主,同时含有一定量的DP2、DP5、DP6、DP7、DP8;在此条件下酶解自制菊芋干粉时,低聚果糖得率为41.72%,酶解产物以DP3～DP6的低聚果糖为主,DP2含量很少,同时酶解液中还含有大量的果糖;在此条件下酶解自制菊芋提取液时,低聚果糖得率高达79.80%,酶解产物中除DP6含量较低外,其他各聚合度的低聚糖分布比较平均.在此相同酶解条件下酶解72h时,3种底物中,以菊芋提取液酶解后的低聚果糖得率最高.因此,应用Aspergillus ficuum内切型菊粉酶Endo-Ⅰ酶解菊芋制备低聚果糖宜选择菊芋提取液作底物.【总页数】5页(P161-165)【作者】王静;金征宇;江波;曹雁平;孙宝国【作者单位】北京工商大学化学与环境工程学院,北京,100037;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;北京工商大学化学与环境工程学院,北京,100037;北京工商大学化学与环境工程学院,北京,100037【正文语种】中文【中图分类】TS201.2【相关文献】1.Aspergillus ficuum内切菊粉酶基因在大肠杆菌中表达 [J], 陈晓明;陈静;陈寒青;金征宇;徐学明2.Aspergillus ficuum菊粉酶的分离纯化及其酶解菊粉制备低聚果糖 [J], 王静;金征宇;江波;徐学明3.Aspergillus ticuum菊粉酶酶学性质的研究 [J], 王静;金征宇;孙宝国;曹雁平4.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5.海枣曲霉产内切菊糖酶的发酵条件及菊糖酶解条件的研究 [J], 张建平;张泽生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

井冈山大学学报(自然科学版)34文章编号：1674-8085(2020)03-0034-05菊粉内切酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质测定王淮1，罗文浩2，普元倩1，徐春萍1，*杨健康1（1.大理大学基础医学院，云南，大理671000；2. 中山大学光华口腔医学院，广东，广州510080）摘要：为了实现菊粉内切酶在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的高活性表达并对表达的菊粉内切酶酶学性质、水解菊粉的产物进行分析。

通过下载无花果曲霉菊粉内切酶基因的编码序列，做了密码子优化后进行全基因合成，然后在毕赤酵母GS115中表达。

对表达的菊粉内切酶的酶活、最适反应温度、最适pH值、热稳定性进行了分析，最后对酶水解菊粉的产物进行了高效液相色谱（HPLC）分析。

摇瓶表达的酶活力为420 U/mL，酶的最适反应温度为55 ℃，最适反应pH为6.0。

HPLC分析表明：表达的菊粉内切酶酶解底物菊粉的主要产物为低聚果糖，聚合度为3~5之间。

构建的工程酵母可以高效表达菊粉内切酶，可以用于生产低聚果糖。

关键词：毕赤酵母；菊粉内切酶；表达；酶学性质；水解产物中图分类号：Q786 文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1674-8085.2020.03.007 EXPRESSION OF ENDO INULINASE IN PICHIA PASTORIS AND DETERMINATION OF ITS ENZYMATIC PROPERTIESWANG Huai1, LUO Wen-hao2, PU Yuan-qian1, XU Chun-ping1, *YANG Jian-kang1(1.School of Basic Medical Sciences, Dali University, Dali, Y unnan 671000, China;2. Guanghua School of Stomatology, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510080, China)Abstract: To achieve high activity expression of endo inulinase in Pichia pastoris, and to analyze the enzymatic properties and the products of hydrolyzed inulin, we downloaded the coding sequence of the endo inulinase gene of Aspergillus ficuum, performed the whole gene synthesis after codon optimization, and expressed in P. pastoris GS115. The enzymatic activity, optimum reaction temperature, optimum pH value and thermal stability were analyzed. Finally, the products of inulin hydrolysis were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). The enzymatic activity expressed in shake flask was 420 U/ml. The optimum reaction temperature of the enzyme was 55 ℃, and the optimum pH was 6.0. HPLC analysis showed that the main products of inulin hydrolysis by endo inulinase were oligofructoses with a degree of polymerization of 2~5. The constructed genetically engineered yeast can efficiently express endo inulinase and be used to produce oligofructose.Key words:Pichia pastoris; endo inulinase; expression; enzymatic properties; hydrolysate1998年Uhm等人从无花果曲霉（Aspergillus ficuum）中分离到了一种新的菊粉内切酶基因，命名为inu2[1]。

菊粉酶酶解菊芋提取液的试验
李俊刚;易林
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】1999(020)001
【摘要】报道黑曲霉ＡＬ－１５４菊粉酶产生和酶解菊芋提取液的适宜条件：５％菊芋提取液，２％玉米浆、０．３％酵母膏的基本培养基，该酶活力达１４６．４ｕ／ｍｌ，是适培养条件为：ＰＨ４．５－５．０，３０℃，时间４８ｈ，酶解菊芋提取液的最适工艺条件为：ＰＨ５．０，６０℃，底物总糖浓度为１０－２０％，酶用量３．０ｕ／ｇ菊糖，酶解时间１０ｈ，底物降解率达９７．２％，酶解产物中果糖占总糖的８６．１％。

【总页数】3页(P34-36)
【作者】李俊刚;易林
【作者单位】四川绵阳师范高等专科学校;四川绵阳生物工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TS245.4
【相关文献】
1.固定化菊粉酶酶解菊芋提取液制备果糖的研究 [J], 李翠莲;方北曙
2.固定菊粉酶酶解菊芋提取液制备果糖的研究 [J], 曾鸣;李翔;蔡怀宇;容科远
3.Aspergillus ticuum内切菊粉酶的酶解条件优化及酶解动力学研究 [J], 王静;金征宇;江波;曹雁平;孙宝国
4.菊粉酶解及其酶解液对实验性糖尿病动物血糖影响的研究 [J], 顾天成
5.菊芋提取液的皮状丝孢酵母发酵产油脂试验研究 [J], 汪伦记;纠敏;吉艳青;尤晓颜
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菊粉的酶法生物转化在食品中应用的研究进展
战荣荣;沐万孟;李赟高;张涛;江波
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2014(035)003
【摘要】菊粉是我国分布广泛、含量丰富的重要农副产品,利用菊粉酶对其进行生物深加工可高效实现菊粉在食品领域的低成本、多方向、高附加值利用.本文综述国内外菊粉应用于食品的酶法研究开发现状,对不同类型菊粉酶生物转化产品的性质及食品应用、酶的微生物来源及菊粉酶的最新研究进展进行阐述.
【总页数】8页(P226-233)
【作者】战荣荣;沐万孟;李赟高;张涛;江波
【作者单位】江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡 214122;江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡 214122;江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡 214122;江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡 214122;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
【中图分类】Q539;TS210.1
【相关文献】
1.菊粉酶的研究进展及应用 [J], 汤茜
2.内切菊粉酶法生产低聚果糖研究进展 [J], 张连富;李红
3.菊粉酶及其应用研究进展 [J], 冯珊;朱宏阳;黄声岚
4.菊粉酶研究进展及应用 [J], 林晨;顾宪红;何瑞国
5.酶法与非酶法磷酸化改性食品蛋白质的研究进展 [J], 熊舟翼;马美湖;卢素芳;徐洪亮;雷跃磊
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菊粉菊粉是植物中储备性多糖，主要来源于植物，已发现有36000多种，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。

例如，在菊芋、菊苣的块茎、天竺牡丹(大理菊)的块根、蓟的根中都含有丰富的菊粉其中新糖源菊粉含量是最高的。

菊粉分子约由31个β-D-呋喃果糖和1~2个吡喃菊糖残基聚合而成，果糖残基之间能通过β-2，1-键连接。

是由D-果糖经β(1→2)糖苷键链接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖残基，聚合度(DP)为2~60，其中平均聚合度DP≤9的菊粉又称为短链菊粉，从天然植物中提取的菊粉同时含有长链与短链。

菊粉的分子式表示为GFn，其中G代表终端葡萄糖单位，F代表果糖分子，n代表果糖的单位数。

菊粉是以胶体形态含于细胞的原生质中，与淀粉不同，其易溶于热水中，加乙醇便从水中析出，与碘不发生反应。

而且在稀酸下菊粉极易水解成果糖，这是所有果聚糖的特性。

也可被菊粉酶(inulase)水解成果糖。

人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类。

菊粉除淀粉外植物的另一种能量储存的形式是十分理想的功能性食品配料、同时也是生产低聚果糖、多聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料。

菊粉的理化性质干燥的菊粉为白色无定形粉末。

通常短链菊粉比长链菊粉易溶于水，菊粉的溶解度会随着温度的升高而明显加大，普通菊粉在10℃的溶解度约为6%，在90℃时约为33%。

短链菊粉含有较多的单糖和双糖，甜度大约相当于蔗糖的30%~50%，普通菊粉略带甜味，约为蔗糖甜度的10%，长链菊粉几乎没有甜味。

当菊粉溶液浓度达到10%-30%时，开始形成凝胶，浓度达到40%-50%即可以形成十分坚实的凝胶。

凝胶粘度随温度的升高而降低。

长链的菊粉溶解度相对较小，在水中形成不易察觉的微晶体，这些微晶体之间相互作用可形成一种平滑的乳脂状的结构，口感类似与脂肪。

菊粉吸湿性强，具有结合自由水的能力，可以降低水分活度。

这一点可充分利用到食品加工中延缓水分的蒸发，防止产品变味，延长食品货架期和保质期。

浅谈菊粉酶酶活测定方法
林晨;顾宪红;何瑞国
【期刊名称】《粮食加工》
【年(卷),期】2005(30)1
【摘要】综述了菊粉酶性质、结构,并重点讨论菊粉酶的测定方法和酶活影响因素及在测定方法中存在的问题。

【总页数】5页(P59-63)
【关键词】菊粉;菊粉酶;酶活力
【作者】林晨;顾宪红;何瑞国
【作者单位】中国农业科学院畜牧研究所;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS207.3
【相关文献】
1.大麦芽中鸟苷酶酶活测定方法的研究 [J], 王吉龙;李红;杜金华;刘常姝
2.嗜麦芽窄食单胞菌YHYJ-1角蛋白酶底物特性及酶活测定方法研究 [J], 朱友峰;游银伟;尤升波;邹晓凤;王翠萍;岳寿松
3.海藻酸钠裂解酶酶活测定方法研究 [J], 郑明亮;郑诨龙;孟春;王航
4.一种快速灵敏非特异性核酸酶酶活测定方法 [J], 高婷;朱瑜;赵晨;葛燕;李端华;李进军;王辂
5.秸秆制氢过程中纤维素酶酶活测定方法研究 [J], 张全国;张志萍;赵民善;周雪花;王毅
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乳酸克鲁维酵母常温常压等离子体诱变选育及其突变株整细胞催化特性曹纲;刘云;郭金玲;吕育财;余华顺;龚大春【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2018(037)005【摘要】采用常温常压等离子体(ARTP)诱变方法,以耐209/L的苯乙酮毒性和酮基还原酶酶活作为筛选标记,对乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)进行选育,得到酮基还原酶酶活2.72 U/mL的突变菌株KL5,并研究了该菌株在不同碳源、氮源中的生长特性及对底物苯乙酮转化能力.结果表明,蔗糖、酵母浸粉分别是突变株的最佳碳源和氮源;在一次添加苯乙酮20 g/L底物,蔗糖22.0 g/L,酵母浸粉10.0 g/L,磷酸二氢钾3.0 g/L,七水合硫酸镁1g/L的催化条件下,28℃、200 r/min转化48 h,诱变菌株KL5对苯乙酮转化率可达到91.8％,比出发菌株提高2.5倍.该菌株具有广阔的生物催化应用前景.【总页数】6页(P42-47)【作者】曹纲;刘云;郭金玲;吕育财;余华顺;龚大春【作者单位】三峡大学生物催化重点实验室,湖北宜昌443002;三峡大学生物催化重点实验室,湖北宜昌443002;三峡大学生物催化重点实验室,湖北宜昌443002;三峡大学生物催化重点实验室,湖北宜昌443002;安琪酵母股份有限公司酶制剂事业部,湖北宜昌443002;三峡大学生物催化重点实验室,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】Q935【相关文献】1.克鲁维酵母突变株UV-G-40-3菊粉酶性质的研究 [J], 顾天成;吕跃钢2.渗透乳酸克鲁维酵母细胞方法与工艺的研究 [J], 陈铁涛;骆承庠3.乳酸克鲁维酵母透性化细胞β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖 [J], 张帅帅;王梦凡;刑肖肖;尤生萍;齐崴;苏荣欣;何志敏4.乳酸克鲁维酵母Kluyveromyces lactics整细胞催化苯乙酮制备(R)-1-苯乙醇工艺研究 [J], 曹纲;郑美娟;郭金玲;田毅红;吕育财;余华顺;姚鹃;龚大春5.扣囊复膜孢酵母α-淀粉酶基因在乳酸克鲁维酵母中的表达与重组酶性质 [J], 郭玉婉;沈微;王一恬;樊游;陈献忠;王正祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

菊粉在畜禽生产上的研究进展1.菊粉对畜禽生产性能的影响：研究表明，添加菊粉可以改善畜禽的生产性能。

例如，在饲料中添加菊粉可以提高动物的生长速度、增加肉质产量、改善饲料转化率等。

此外，研究还发现，菊粉可以增加畜禽的免疫力，降低发病率，提高生存率。

2.菊粉对畜禽肠道微生物的影响：菊粉可以作为益生元，改善动物的肠道微生物群落结构。

研究发现，菊粉可以增加有益菌群（如乳酸菌和双歧杆菌）的数量，抑制有害菌群（如致病菌和腐败菌）的繁殖。

这对于提高动物的肠道健康状况、消化吸收能力非常有益。

3.菊粉对畜禽肠道屏障功能的影响：菊粉可以增强畜禽的肠道屏障功能，提高肠道黏膜的完整性和抗病能力。

实验表明，菊粉可以增加肠道上皮细胞的连接蛋白表达，增强肠道黏膜的紧密性，并促进肠道黏膜的修复。

这可以减少有害物质对肠道的损害，提高动物对抗病原微生物的能力。

4.菊粉对畜禽抗氧化能力的影响：研究显示，菊粉可以提高畜禽的抗氧化能力。

菊粉富含多种抗氧化物质，如多酚类化合物、黄酮类化合物等，具有较强的自由基清除能力和抗氧化活性。

这可以减少氧自由基对动物组织和细胞的损害，促进动物的生长发育和健康状态。

5.菊粉在抗生素替代品中的应用：由于抗生素滥用会导致抗药性问题，因此研究人员着重研究替代抗生素的方法。

菊粉作为一种天然抗生素替代品，受到了广泛关注。

研究表明，菊粉具有抑菌作用，特别是对一些耐药菌的抑制效果较好。

这对于减少抗生素的使用、防止抗药性的发生具有重要意义。

总的来说，菊粉在畜禽生产上的研究进展非常丰富。

通过对菊粉的应用研究，可以提高畜禽的生产性能，改善肠道微生物群落结构，增强肠道屏障功能，提高抗氧化能力，并替代抗生素的使用。

这些研究进展为菊粉在畜禽生产中的广泛应用提供了理论和实践基础。