蔗糖酶(Sucrase,EC 3.2.1.26)在工业上具有较高的经济价值,可用于分解蔗糖生成果糖和葡萄糖,现今在工业化技术上存在着蔗糖酶生产果糖方法单一、活力不易保持且难以重复利用等问题.采用共沉淀法制备Mn3(PO4)2-蔗糖酶的纳米花固定化酶[以下简称Sucrase@Mn3(PO4)2],并对制备条件进行优化;同时对固定化酶的形态、结构进行表征,对固定化酶的动力学特性进行分析.结果表明:制得的Sucrase@Mn3(PO4)2纳米花颗粒分散,大小均匀,呈雏菊形、盛开状,且内部晶体结构完整;固定化酶有明显的Mn2+、PO43-、酶蛋白质的EDS特征峰及明显的酶蛋白质和磷酸根的FT-IR吸收特征;固定化酶表现出良好的温度稳定性和酸碱稳定性;Sucrase@Mn3(PO4)2被重复使用7次后其活性仍能保持其最初活力的40.38％;固定化酶在4 ℃保存28 d时仍保持40％的活性.

目前,绝大多数酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株利用菊糖生产乙醇的能力有限,而蔗糖转化酶Suc2 是酿酒酵母水解菊糖的关键酶,其分泌水平直接影响酿酒酵母转化菊糖为乙醇的性能.为提高酿酒酵母中蔗糖转化酶Suc2 的分泌表达水平,利用生物信息学的分析方法选择出 11 种不同的分泌信号肽,包括酿酒酵母内源性、其他菌株来源以及已报道序列优化改造的信号肽,将它们融合至Suc2 并构建了相应的酿酒酵母BY4741 重组菌.其中,酿酒酵母内源分泌信号肽AGA2 能使蔗糖转化酶Suc2 更有效的分泌,含有信号肽AGA2 的重组菌BY-AG的蔗糖酶酶活和菊糖酶酶活相对于含有天然信号肽的原始菌BY-S分别提高 42%和26%,其利用菊糖产乙醇能力较原始菌提高了32%,乙醇产量达到78.11 g/L.在使用毕赤酵母(Pichia pasto-ris)分泌信号肽MSB2 时,蔗糖转化酶Suc2 的分泌水平也有提高,含有信号肽MSB2 的重组菌BY-MS较原始菌BY-S的蔗糖酶酶活和菊糖酶酶活分别提高了80%和74%,同时,利用菊糖产乙醇能力也提高了56%,产量达到86.31 g/L.最后,对重组菌BY-MS摇瓶发酵过程中的生物量、蔗糖酶酶活、残糖总量和乙醇产量进行了监测,结果表明,重组菌BY-MS的发酵性能较原始菌BY-S有显著提高.本研究为提高蔗糖转化酶Suc2 的分泌水平、构建高效菊糖基乙醇生产菌株提供参考.

菊糖作为益生元和膳食纤维,具有许多重要的生理功能,广泛应用于食品、医药等领域.微生物菊糖蔗糖酶可以以蔗糖为底物合成较植物菊糖具有更高分子量的菊糖.文中通过基因数据库筛选获得一段拟表达菊糖蔗糖酶的基因.通过N-端和C-端截断的方式,保留中间催化域,构建重组质粒.将重组质粒在大肠杆菌表达系统中表达,粗酶液经Ni2+亲和层析纯化,获得分子量约为65 kDa的重组酶.以蔗糖为唯一底物时,重组酶的最适pH和温度分别为5.5和45 ℃.金属离子在不同程度上抑制酶的活性.产物多糖分离纯化后,使用核磁共振鉴定产物多糖为β-(2,1)糖苷键连接的菊糖.最后对菊糖合成的条件进行优化,结果表明:以700 g/L的蔗糖为底物,加酶量4U/mL时,7h后菊糖产量达到最大,约为287 g/L,蔗糖到菊糖的转化率约为41％.

目的:研究玫瑰套种牧草对玫瑰园土壤微生物和酶活性的影响,为玫瑰绿色高效栽培提供技术支撑.方法:通过大田药食两用玫瑰套种牧草(苜蓿、红豆草、金鸡菊)与室内分析相结合的方法,对玫瑰园土壤可培养微生物及酶活性研究,分析土壤微生物及酶活性相关关系.结果:不同土层深度,套种金鸡菌、苜蓿、红豆草的处理,细菌、放线菌、真菌的数量均显著高于对照,顺序为苜蓿>红豆草>金鸡菌>CK;套种苜蓿后,0～10 cm细菌数量占微生物总数的92.38％,放线菌占微生物总数的7.38％,真菌占微生物总数的0.24％;套种不同牧草处理的土壤酶活性变化趋势为苜蓿>红豆草>金鸡菌>CK;套种不同牧草后,在0～10 cm土层土壤细菌与土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶呈极显著正相关(P<0.01);10～20 cm土层土壤细菌与真菌呈极显著正相关(P<0.01),与放线菌和磷酸酶显著正相关(P<0.05),放线菌与真菌显著正相关(P<0.05);20～30 cm土层土壤细菌与脲酶和磷酸酶极显著正相关(P<0.01).结论:玫瑰套种苜蓿、红豆草有利于药食两用玫瑰园土壤微生物数量和酶活性的提高,对维持玫瑰园土壤微生态系统的稳定性具有重要作用,因此,玫瑰套种牧草对培肥玫瑰园土壤肥力作用较大.