解淀粉芽孢杆菌L-阿拉伯糖异构酶的表达和催化性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

稀有糖类在自然界中含量很少，甚至一些稀有单糖在自然界中根本不存在。

l-核酮糖（l-ribulose）和d-塔格糖（d-tagatose）都属于稀有糖，是近年来发现的功能性单糖。

l-核酮糖可以合成抗病毒药物如l-核苷酸衍生物的前体物质，在医药领域具有重要的应用价值；而d-塔格糖的甜度和蔗糖的甜度相当，但是热量却仅有蔗糖的三分之一，在食品添加剂领域具有重要的应用价值。

2. 国内外研究现状分析

随着由过量高能量食物摄入引发的一系列慢性病在世界范围内的爆发,膳食结构越来越受到人们的关注。

新型的蔗糖替代品的开发和研究仍是功能性甜味剂领域具有重要经济价值和实际意义的当务之急。

d-塔格糖是近年来发现的一种低热量的功能性单糖,属于稀有糖的一种,具有预防肥胖、抗龋齿、降血糖、改善肠道菌群及良好的理化性质等优点。

3. 研究的基本内容与计划

（1）参考文献及genbank中已经注释过的解淀粉芽孢杆菌的l-阿拉伯糖异构酶相关基因序列进行优化设计，构建大肠杆菌表达载体。

（2）将重组质粒转入大肠杆菌，实现蛋白的可溶性表达。

（3）研究该酶的酶学特性包括最适温度温度稳定性、最适ph、ph稳定性、底物特异性以及动力学常数等。

4. 研究创新点

d-塔格糖是一种己酮糖,在自然界中存在较少,为稀有糖。

d-塔格糖的甜度可达蔗糖的92%,但提供的能量仅为蔗糖的1/3,可作为蔗糖的替代品。

目前,一般通过l-阿拉伯糖异构酶催化d-半乳糖生产d-塔格糖。