一种食品加工用酶—4-葡聚糖基转移酶的制备开题报告

1. 研究目的与意义

4-葡聚糖基转移酶（4-glucanotransferase)是一种新型葡萄糖基转移酶，是自然界存在的最为多样性的一大类酶，是生物体内代谢过程中最重要的酶之一。

该酶催化葡萄糖链从一个葡聚糖分子转移到另一个葡聚糖分子上，发生歧化反应。

也可以催化葡聚糖分子内葡萄糖链的转移，发生环化反应。

2. 国内外研究现状分析

国外对4-葡聚糖基转移酶的相关研究开展较早，研究范围也较为广泛，大体分为:4-葡聚糖基转移酶产生菌的筛选，4-葡聚糖基转移酶的提取纯化，4-葡聚糖基转移酶的结构功能研究，构建产4-葡聚糖基转移酶的基因工程菌、产4-葡聚糖基转移酶的重组菌的优化培养五个方面。

从 20 世纪 90 年代日本最早通过生物技术获得高效表达 4-α-糖基转移酶的菌株开始，到目前为止，人们已经从多种微生物、植物中提取到该酶的基因并成功表达到宿主细胞中，获得了催化功能略有差异的不同来源的 4-α-糖基转移酶产品。

而且由于嗜热酶在工业中应用的诸多优势，获得该酶的耐热类型一直是研究开发的重点。

3. 研究的基本内容与计划

本研究通过对项目组已经构建成功的产4-葡聚糖基转移酶重组菌种发酵条件的优化：在摇瓶中对发酵条件进行初步优化，如发酵温度、iptg加入量和加入时间、乳糖加入量和加入时间、接种量等因素；并建立3l发酵罐中重组酶的发酵工艺，如诱导温度、诱导剂浓度、诱导时机等因素；提高4-葡聚糖基转移酶的重组表达水平。

并在此基础上，对4-葡聚糖基转移酶的酶学性质进行研究。

具体研究内容包括以下几个方面：（1）从实验室得到构建产4-葡聚糖基转移酶的重组菌株。

4. 研究创新点

本研究通过构建得到产4-葡聚糖基转移酶的重组菌株，对该重组菌株进行发酵工艺条件优化，确定最佳发酵工艺参数，在此基础上，对该重组菌株所产4-葡聚糖基转移酶进行酶学性质研究，为该酶的应用奠基试验基础。

本项目的开展，有望获得一种4-葡聚糖基转移酶的高效发酵制备工艺以及与该酶性质匹配的高效应用方案，本项目的开展将为该酶的进一步开发提供参考。