谷氨酰胺转胺酶高产菌株的选育及其酶学性质的研究

摘要

谷氨酰胺转胺酶是一种新型的酶制剂，能够催化体外多种蛋白质之间、蛋白质和氨基酸之间的交联反应，使蛋白质改性，提高蛋白质的功能性和营养价值。因此，在食品加工领域里具有多种重要的用途。国外对该酶的研究较早，而且产品已投入市场。在国内，利用微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酶的历史较短，主要是摇瓶发酵条件的摸索与分析，且多为实验室小试水平。有关酶的分离纯化等下游技术及酶学性质等方面的研究报道，多限于对国外资料的综述。因此对谷氨酰胺转胺酶的研究显得尤为重要。 本文主要从以下四个方面进行研究：1.谷氨酰胺转胺酶高产菌株的选育。通过紫外线和He-Ne激光对其孢子进行复合诱变，以谷氨酰胺转胺酶活力为指标，筛选获得高产菌株。 2.摇瓶发酵条件的优化。通过单因素实验和正交实验确定谷氨酰胺转胺酶发酵过程中的最佳营养条件和环境条件。 3.谷氨酰胺转胺酶的分离纯化。对发酵后所产的谷氨酰胺转胺酶采用硫酸铵盐析、透析脱盐、冷冻浓缩和SephadexG-100凝胶过滤层析方法进行纯化。 4.谷氨酰胺转胺酶酶学性质的研究。确定该酶的最适反应温度、最适pH，研究该酶的温度稳定性、pH稳定性及金属离子对它的影响。 主要研究结果如下：1.以灰轮丝链轮丝菌ZC-03为出发菌株，采用紫外线和He-Ne激光对其孢子进行复合诱变，筛选获得一株遗传性状稳定、产酶能力提高57％的突变株ZC-60。 2.以诱变后的菌株ZC-60作为研究对象，对它的摇瓶发酵条件进行优化，得到其最佳培养基组成为：可溶性淀粉30.0g/L，蛋白胨30.0g/L，酵母膏2.0g/L。最适环境条件为：液体种子种龄为48h，接种量为10％，初始pH值为7.0，250mL三角瓶装液量为40mL，培养温度为30℃，摇床转速为160r/min，发酵时间为64h。谷氨酰胺转胺酶活力达1.34U/mL。 3.经过盐析、透析脱盐、冷冻浓缩和SephadexG-100凝胶过滤层析，发酵后所得的粗酶被纯化了5.26倍，酶活回收率为61.32％。通过SDS-PAGE电泳检测纯度，样品达到电泳级纯。 4.对冷冻浓缩后得到的粗酶的酶学性质进行研究，得到该酶的最适反应温度为50℃，最适pH为7.0；酶的温度稳定范围为0～50℃，pH稳定范围为6.0～7.5；K+、Na+、Ca2+、Ba2+、Mg2+对MTG的活性几乎没有影响，而Pb2+，Cu2+抑制酶活。

目录

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第一章前言

第二章谷氨酰胺转胺酶高产菌株选育

第三章高产MTG菌株摇瓶发酵条件的优化

第四章MTG的分离纯化和酶学性质的研究

参考文献

附录

致谢

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