1. 研究目的与意义
葡萄糖异构酶 (glucoseisomerase, gi)又称d-木糖异构酶（d-xyloseisomerase），为一种水溶性酶。1957年在嗜水假单胞菌中最早发现了gi，它能催化d-葡萄糖至d-果糖的异构化反应，特别是在果葡糖浆的生产中，是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆(highfructosecordsyrup，hfcs)的关键酶。全球每年大概有300万吨利用gi制备而来。果葡糖浆是一种食品工业中极为普遍的食品添加剂（甜味剂），日常生活中常见的食品如：糖果、甜味饮料、酸奶等中，都能发现它的踪迹。
土壤可作为一个巨大的天然微生物库，这些微生物在自然界的进化中形成了独特的性质和催化能力。绝多数的化学反应中所需的酶类催化剂，都可以在土壤微生物中发现。土壤微生物易于培养，作为工业开发时，利用廉价易得的复合培养基，可以对土壤微生物进行大规模筛选、培养和长期保藏，简便易行，经济环保。
2. 研究内容和预期目标
对于高产葡萄糖异构酶土壤微生物的筛选是本论文第一部分研究工作的重点。首先采用富集培养的方法对土壤产葡萄糖异构酶的菌株进行初步筛选，找到富含葡萄糖异构酶的目标菌株库。第二部分工作室对初筛获得的菌种进行复筛，从中选择产酶最高的菌株。第三部分的工作内容是对筛选出的菌株经行了初步鉴定，通过16SrDNA的方法获得所筛菌株的分类学信息。最后对酶活力最高的菌株进行优化培养，筛选出最优发酵培养基组成，以期为扩大发酵规模提供资料。本研究的预期目标是获得几株高产葡萄糖异构酶的细菌，另外一个现实的目标是为生物工程教学提供葡萄糖异构酶的可靠来源。
3. 研究的方法与步骤
本课题的目的是土壤中高产葡萄糖异构酶微生物的筛选并进行产酶优化。由于产葡萄糖异构酶菌株广泛存在与土壤微生物中，采集富含目的菌株的土壤，用果糖为唯一碳源的方法进行初筛，培养48h后，观察平板上的长出的菌株。初筛出来的目的菌株，接种环挑单菌落到富集培养基上，进行富集培养。将获得的菌体加入葡萄糖，并检测其转化为果糖的能力。采用硫酸咔唑法检测反应液中果糖的含量，从初筛获得的菌株库中选出最优的菌株。
对筛选出来的菌株，提取其总dna，利用通用引物进行pcr扩增其16srdna，送测序公司进行测序，将获得的序列在ncbi数据库中进行比对，获得分类学信息。
对得到高产葡萄糖异构酶的目标菌株，利用发酵培养基单因素优化的方法，得到最佳产酶条件。并对反应条件进行优化，得到所筛微生物酶的最佳反应条件。
4. 参考文献
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[4] tufvesson p, lima-ramos j, jensen as, al-haque n, neto w, woodley jm. process considerations for the asymmetric synthesis of chiral amines using transaminases. biotechnol. bioeng. 2011, 108: 1479 –1493.
5. 计划与进度安排
1. 2022-12-20～2022-1-20 接受任务、查阅和翻译文献、撰写及完成开题报告2. 2022-2-25～2022-3-25 完成初筛、复筛，选定最佳菌株
3. 2022-3-25～2022-4-25 完成最佳菌株的鉴定
4. 2022-4-25～2022-5-25优化最佳菌株的发酵条件和反应条件
