1. 研究目的与意义
自50 年代末,Bender等首先对出芽茁霉(pullularia pullulans)——一种不完全菌产生的粘多糖普鲁兰(又称茁霉多糖)的结构进行了研究,发现这是一种以α-1 , 6 糖苷键将麦芽三糖头尾相连而形成的多糖。1961 年,Bender 等进一步发现由产气气杆菌(Aerobacteraerogenes)所产生的细胞外酶———普鲁兰酶(又称茁霉多糖酶)可以切断普鲁兰中的α—1 , 6糖苷键,而使普鲁兰转化成麦芽三糖。普鲁兰酶能够专一催化支链淀粉型多糖α-1,6糖苷键的水解,从而使支链淀粉型多糖的分支链脱离主链形成一系列链长不一的直链淀粉。将该酶与葡萄糖淀粉酶等配合使用,可使淀粉充分糖化。国内目前使用的普鲁兰酶基本上都是来自丹麦Novo No rdisk公司,该公司所产的普鲁兰酶则是由普鲁兰杆菌(bacillus acidopulluly ticus)菌株经深层发酵产生。
普鲁兰酶主要使支链淀粉型多糖的分支链脱离主链,从而加速糖化过程,有效的提高淀粉利用率和水解效率,降低能耗。在食品领域,通常与淀粉酶结合使用,生产果糖和麦芽糖糖浆。当普鲁兰酶以普鲁兰糖为原料时,水解产物主要是麦芽三糖糖浆,其在食品工业中有重要应用价值,与麦芽糖浆、葡萄糖浆等相比,其优势主要体现在:抑制食品的冰点凝固、赋予柔和的甜度、增加持水性、防止淀粉重结晶、减少色素形成等。因此,普鲁兰酶可以在焙烤食品、甜点以及医药注射代替葡萄糖等领域中应用,在生物能源方面,以淀粉等生物质资源开发乙醇、丁醇等生物燃料也是当前能源开发的热点,这说明普鲁兰酶具有广泛的工业应用价值。
普鲁兰酶广泛分布于丝状真菌、细菌、酵母、植物和动物中,如芽孢杆菌,厌氧芽孢杆菌,水栖热袍菌,巴伦葛兹类芽孢杆菌。然而,由于酶在产量、稳定性及特殊环境下的活性等局限,用于工业化生产的普鲁兰酶非常有限。
目前,很多研究报道了不同特性的普鲁兰酶,如嗜热栖热菌来源的耐热性达到70 ℃的普鲁兰酶;来源于嗜碱芽孢杆菌的耐受表面活性剂的普鲁兰酶。虽然有不同特性的普鲁兰酶报道,但是特性单一,不能满足对多种特性需求的工业化生产需要,如目前淀粉糖化过程一般在60℃高温和pH4.5的弱酸性条件下进行48~60h,在此过程中普鲁兰酶不仅要维持高的催化活性还要保持高稳定性,而根据文献,符合这种多元化条件的普鲁兰酶非常有限。
本文通过对温泉普鲁兰酶产生菌的筛选与鉴定,为后期对普鲁兰酶的性质及动力学常数的研究奠定了基础。
2. 研究内容和预期目标
一.研究内容
1. 不同浓度油茶粕提取物对油菜菌核病菌细胞生长及形态的影响
2. 不同浓度油茶粕提取物对油菜菌核病菌的生理生化指标的影响
二.预期目标
筛选出具有较高比活力的普鲁兰酶产生菌
3. 研究的方法与步骤
1 实验材料
1.1温泉水:云南天然温泉水
菌体的富集:取0.2ml温泉水
4. 参考文献
[1] 朱梦. 普鲁兰酶产生菌的筛选及其酶学性质的研究[d]. 海口: 海南大学, 2010: 18-19.
[2] 孙娟娟. 普鲁兰酶在解淀粉芽孢杆菌中表达方法的探索[d]. 无锡:
江南大学, 2011: 3-5.
5. 计划与进度安排
| 5.研究课题的进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容) |
| 1、2018-2022-1学期17-20周~2022-2019-2学期1-2周(2022年11月12日—2022年3月8日),接受任务、查阅和翻译文献,撰写开题报告; 2、第3周~第5周(2019年3月11日~2019年3月29日),完成实验前准备工作,配制各实验所需药品。 3、第6周~第7周(2019年4月1日~2019年4月14日),预实验 4、第8周~第10周(2019年4月15日~2019年5月5日),不同浓度油茶粕提取物对油菜菌核病菌的抑制作用。 5、第11周~第13周(2019年5月6日~2019年5月26日),不同浓度油茶粕提取物对油菜菌核病菌的抑制机理研究。 6、第14周~第15周(2019年5月27日~2019年6月9日),完成论文撰写工作。 7、第16周(2019年6月10日~2019年6月14日),完成论文答辩。
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