一、麦芽糊精水解物对低聚糖测定影响的探讨(论文文献综述)
韩煦[1](2021)在《直链麦芽五糖生成酶的异源表达、酶学性质及产物合成研究》文中提出直链麦芽低聚糖是一种由3~10个葡萄糖(G1)通过α-1,4-糖苷键连接得到的链状功能性低聚糖。直链麦芽低聚糖凭借其特别的生理功效和较为优越的加工适应性,在食品、医药、化妆品等领域的应用方面占有一席之地。其中,作为测定人体血清和尿液淀粉酶活性必备的反应剂,直链麦芽五糖(Maltopentaose,G5)被广泛应用于临床医学之中,其表现出巨大的开发及应用价值。当前,国际中直链麦芽五糖的生产及制备核心技术被美国、日本等少数发达国家垄断,产品价格昂贵。因此,打破外国垄断,开发具有自主知识产权且应用性能良好的直链麦芽五糖势在必行。目前,直链麦芽五糖的生产制备主要采用酶法工艺获得,即通过直链麦芽五糖生成酶(Maltopentaose-forming-amylase,G5-淀粉酶)水解淀粉而成。然而,目前已报道的G5-淀粉酶存在催化活力低、热稳定性差等问题,无法达到工业应用的需求。因此,有必要通过基因挖掘手段获得具有良好潜在应用性能的G5-淀粉酶的基因序列,利用基因工程方法对该酶基因进行异源表达以提高其生产强度。此外,G5-淀粉酶水解淀粉的产物一般为混合物,导致提升了主产物G5的分离提纯成本。因此,有必要进一步研究直链麦芽五糖生成酶的产物合成机制,调控其产物合成,从而指导G5的高效生产。本课题筛选到来源于Bacillus megaterium STB10的G5-淀粉酶(BmMFA酶)基因,构建了该基因的大肠杆菌及枯草芽孢杆菌表达系统,实现了BmMFA酶的胞外表达。结果表明,枯草芽孢杆菌更适合重组BmMFA酶的分泌表达。通过对基因工程菌Bacillus subtilis WB600的摇瓶发酵条件进行优化,确定了较优发酵条件如下:酵母粉36 g/L,马铃薯淀粉7 g/L,KH2PO4 2.3 g/L,K2HPO4 12.5 g/L,pH 7.0发酵温度25℃,转速200 r/min。在该条件下培养60 h后,发酵上清液中酶活比初始发酵条件的酶活提高了2.21倍。其次,探究了该酶的酶学性质与应用性能。结果显示,BmMFA酶的最适反应温度为50℃,最适pH为7.0,且具有较好的热稳定性。将BmMFA酶作用于可溶性淀粉、麦芽糊精及不同来源淀粉,测定其动力学性质,发现该酶对可溶性淀粉的亲和力和催化效率最高;此外,研究还发现了该酶对支链淀粉的亲和力和催化效率远高于直链淀粉,为BmMFA酶最适底物的选择奠定了基础。进一步研究发现BmMFA酶倾向于内切酶作用机制,最小可作用聚合度(DP值)6以上的直链片段,其以支链淀粉含量较高的淀粉为底物更有利于直链麦芽五糖的生成。再次,通过融合蛋白策略提高BmMFA酶的产物特异性。将碳水化合物结合模块20(carbohydrate-binding module 20,CBM 20)融合在BmMFA酶的C端,构建得到融合蛋白BsMFA酶。相比于BmMFA酶,BsMFA酶的催化活力及产物特异性均有所提高。对酶解产物进行分析发现,CBM20提高了酶对中间产物直链麦芽六糖(Maltohexaose,G6)和直链麦芽七糖(Maltoheptaose,G7)的水解率,使得终产物中G5比例进一步提高。进一步研究发现,以木薯淀粉,麦芽糊精,玉米淀粉和可溶性淀粉为底物时,相比于BmMFA酶,BsMFA酶可以使终产物中G5比例分别相对提高38.30%,10.23%,14.99%和26.32%。这可能是由于,CBM20融合到BmMFA酶的C末端,提高了酶识别底物的能力和增强了酶和底物之间的作用力,使得更多的底物及中间产物转化为G5。最后,模拟了融合蛋白BsMFA酶的工业化应用,并对其制备直链麦芽五糖的反应体系进行了优化。结果显示,以20%(w/w)木薯淀粉为底物,在60℃保温5 min、随后95℃液化15 min,降温至40℃并加入25 U/g的BsMFA酶(以干基淀粉计)和5U/g的脱支酶进行反应,可实现淀粉底物92.67%的转化率,所得产物中G5所占比例为47.71%。
纪杭燕[2](2021)在《环糊精水解酶的筛选、作用机制及其应用研究》文中研究指明环糊精水解酶(Cyclodextrinase,CDase)是糖苷水解酶家族13(GH13)中第20亚家族(GH13_20,又称为新普鲁兰酶亚家族)中的一员,通常可以作用环糊精(Cyclodextrin,CD)、淀粉和普鲁兰多糖等底物。其中,对CD的水解速率高于其他底物。麦芽低聚糖通常是2~10个葡萄糖单元由α-1,4糖苷键连接的直链低聚糖,具有良好的加工适应性和功能营养特性。CDase由于其能打开CD环骨架生成特定聚合度的麦芽低聚糖而被认为具有良好的应用潜力。目前,报道的CD水解专一性强的CDase较少,制备所得麦芽低聚糖纯度不高。此外,对CDase的底物作用机制尚不清晰并且对该酶作用的产物组成及其性质探讨有限,这也进一步限制了该酶在食品中的应用。本课题主要筛选了具有高度CD水解专一性的CDase,解析了其作用CD的机制并对该酶在低聚糖制备中的应用进行了探究。进一步,基于CDase的CD水解特异性,通过将CDase与以淀粉为底物制备CD的环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase,CGTase)联合使用,探究了CDase在改性淀粉中的应用。主要的研究内容和结果如下:1.以现有报道的CDase序列为模板,通过基本的生物信息学分析从Genbank中筛选了两条蛋白序列,分别来源于嗜热古生菌Palaeococcus ferrophilus和Palaeococcus pacificus,并将其命名为AMPf和PpCD。经多序列比对分析,AMPf和PpCD均具有新普兰酶亚家族的7个保守区域,包括该亚家族的特征序列“375MPRLN403”(以AMPf计)。对AMPf和PpCD进行表达、纯化和基本酶学性质测定,其中AMPf分子量约为70 k Da,最适温度为50℃,最适pH为7.0,且在45℃下保温8 h仍保持60%以上的酶活性。PpCD分子量约为80 k Da,最适温度为95℃,最适pH为6.0,在75℃及85℃下保温8h仍保持90%以上的酶活性。此外,AMPf和PpCD酶活力均会受到部分金属离子和有机溶剂的影响。2.使用CD、淀粉、普鲁兰多糖以及麦芽低聚糖等底物对AMPf和PpCD的底物特异性和产物特异性进行鉴定。发现AMPf对淀粉具有高度的水解活性,而PpCD则是对CD具有高度的水解特异性。AMPf具有明显的转糖基活力,可利用麦芽糖和麦芽三糖作为底物生成麦芽四糖及更高聚合度的寡糖,而PpCD无明显的转糖基活力。此外,经高效液相色谱(HPLC)测定,AMPf水解淀粉的产物主要组成为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖,而PpCD可以将α-CD、β-CD和γ-CD分别水解成其对应的直链麦芽低聚糖,即麦芽六糖、麦芽七糖和麦芽八糖。3.选择耐热性高且对CD具有高度水解特异性的PpCD进行后续研究。利用HPLC测定PpCD以不同CD为底物反应不同时间的产物,探究其水解模式。结果表明,PpCD对α-CD、β-CD和γ-CD具有相似的水解模式。首先,PpCD将CD迅速水解成其对应的直链麦芽低聚糖。其次,麦芽低聚糖被缓慢降解为聚合度更小的低聚糖。最终,PpCD将所有产物降解为葡萄糖和麦芽糖。利用PpCD以β-CD为底物制备麦芽七糖,当以8%的β-CD为底物,反应时间为100 min时,反应产物中麦芽七糖占麦芽低聚糖的比例可达98.4%;当反应时间为180 min时,反应产物中麦芽七糖占总反应产物的比例可达43.4%。此外,通过分子模拟发现PpCD的特异性CD识别作用可能与活性中心周围的芳香氨基酸有关。4.为了探究PpCD在复合环糊精体系的水解规律,首先分别测定了PpCD以α-CD、β-CD和γ-CD为底物的动力学参数,所得对三种CD的催化效率kcat/Km依次为18.46、6.03和0.93 mg·m L-1·min-1。这表明,PpCD对α-CD、β-CD和γ-CD具有显着不同的催化效率。进一步,配制了含不同比例CD的混合底物,加入PpCD对其进行水解,发现PpCD具有明显的选择性降解效果,且对α-CD和γ-CD混合体系的选择性水解效果最为显着。当混合体系中α-CD和β-CD被降解完全时,γ-CD也会有20%~50%的损失。此外,温度优化实验表明,85℃条件下PpCD具有最佳的选择性水解效果。最后,利用γ-CGTase作用淀粉的产物作为底物,经PpCD作用后表明其在该体系中同样可以发挥良好的选择性降解效果。5.将PpCD和以CD为产物的CGTase共同作用淀粉,分别反应1、6、12和24 h。结果表明,PpCD提升了CGTase反应过程中还原末端和葡萄糖的释放,促进了CGTase对淀粉的酶解效率。利用HPLC对反应过程中环状和直链麦芽低聚糖的组成测定发现,PpCD减少了CGTase反应过程中的CD含量而显着提升了麦芽低聚糖的含量。对反应过程中产物分子结构测定发现,经PpCD和CGTase单独酶解1 h的样品的重均分子量(Mw)分别为222.6×105 g/mol和36.7×105 g/mol。然而,经PpCD和CGTase双酶酶解的Mw为15.0×105 g/mol,表明PpCD具有促进降解作用。随着反应时间的延长,降解效果更为显着。因此,PpCD与CGTase之间具有明显的协同作用效果。此外,PpCD和CGTase协同作用淀粉显着提升了淀粉的抗回生性质,淀粉在4℃储存7天的回生焓值可由5.65 J/g下降为1.42 J/g。基于PpCD和CGTase的协同作用效果,选择了PpCD和CGTase同时处理和顺序处理的不同作用方式,对具有不同直链淀粉含量的蜡质(5%)、普通(25%)和高直链(45%)玉米淀粉进行处理,并对产物的组成和体外消化性质进行测定。当以普通玉米淀粉为底物时可获得最高的环状和直链麦芽低聚糖转化率,可达45.7%。对改性淀粉精细结构表征发现,CGTase和双酶处理使得不同玉米淀粉DP 13~24,DP 25~36和DP>37的链长比例显着下降,而DP<13的链长比例显着提升,测定的表观提升比例为50%~60%。CGTase及双酶处理显着提升了不同玉米淀粉的抗消化性质,其中,测定的抗性淀粉(RS)的提升最为显着。当底物分别为蜡质、普通和高直链玉米淀粉时,RS分别最高可达36.9%、40.0%和59.3%。当PpCD将CGTase产物体系中的CD转化为麦芽低聚糖时,产物的消化性无显着变化。
蒋彤[3](2021)在《Lactobacillus reuteri 121葡萄糖基转移酶GtfBdN作用支链淀粉机制及其改性淀粉产物性质研究》文中提出Lactobacillus reuteri 121 Glucanotransferase GtfB(GtfB)改性淀粉得到的产物是一种可溶性膳食纤维并且具有益生元潜力,因此其在淀粉改性领域具有广阔的应用前景。但目前研究集中于其对直链淀粉的转化机制和产物特性方面,对淀粉的另一种重要组分支链淀粉的作用机制尚未证实,这也导致对淀粉整体改性后的产物性质与酶作用淀粉机制之间的对应关系理解不够深入。因此,本课题探究了其作用支链淀粉的机制并测定了产物的性质,旨在为其改性淀粉以及产物应用于食品提供一定的理论依据。将活性和产物与GtfB相同,但可溶性表达水平大大提高的N-末端截断的GtfB(GtfBdN)在大肠杆菌BL21(DE3)*内表达,并利用镍亲和层析进行纯化。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行酶蛋白的纯度和分子量验证,发现经过纯化后的酶能够达到电泳纯,分子量约为100 k Da。利用直链淀粉-碘染色法测得它的酶活为4.12U/mg。对其进行基本酶学性质表征,测得其最适反应条件为温度40℃、p H 5.0。利用GtfBdN对红薯淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、豌豆淀粉、玉米淀粉和蜡质玉米淀粉分别进行改性,测定产物的结构。核磁共振波谱测试发现产物中(α1→6)键含量增加,其中改性后豌豆淀粉的(α1→6)键含量最多为31.3%。高效尺寸排阻色谱测定表明产物的重均分子量(Mw)和旋转半径减小,多分散系数增加,其中改性后马铃薯淀粉Mw为7.2×105g/mol,减小最为明显。高效阴离子交换色谱测定发现产物B2链和B3链的相对含量减少,A链的相对含量增加,其中马铃薯淀粉A链的相对含量增加最多,增加了原来的200.0%。以上结果表明,支链淀粉的非还原性末端至距其最近分支点的链段能够被GtfBdN作用。然后利用GtfBdN作用β-极限糊精,发现β-极限糊精能够作为GtfBdN的供体底物被利用产生还原糖,证明支链淀粉的还原性末端至距其最近分支点的链段也能够被GtfBdN作用。最后利用β-淀粉酶和右旋糖酐酶的特异性水解反应,探究支链淀粉能否作为GtfBdN的受体底物,发现支链淀粉不能够作为GtfBdN的受体底物。即支链淀粉是GtfBdN的供体底物而非受体底物,但它的非还原性末端至距其最近分支点的链段以及还原性末端至距其最近分支点之间的链段均可作为供体底物。在研究GtfBdN对淀粉作用机制的基础上,进一步探究GtfBdN改性六种淀粉所得产物的性质,包括所含低聚糖、糊化特性、黏弹特性、热力学性质和体外消化性。高效液相色谱结果表明产物中生成了聚合度1-4的低聚糖,其中以葡萄糖和麦芽糖为主。快速黏度分析仪、流变仪和差示扫描量热法测定发现产物的峰值黏度、崩解值和回生值均降低,各个黏度值均低于30 cp;在测试范围内产物存在过渡黏弹性,但在较长的时间内呈现为流体状态;产物的短期回生和长期回生减慢。体外消化实验测定表明产物的慢消化淀粉和抗性淀粉(RS)含量上升,其中源自豌豆淀粉的产物中RS含量增加最多,增加了原来的124.51%。以上结果表明经GtfBdN改性淀粉后的产物能够抗回生、抗消化,且呈流体状态,可添加入米糊、饮料等食品中具备应用潜质。
李家宬[4](2021)在《直链麦芽四糖的酶法制备、分离纯化及理化功能特性研究》文中提出作为直链麦芽低聚糖的一种,直链麦芽四糖是指由4个α-D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接的链状寡糖聚合体,是一种新型功能性低聚糖,可通过相应的直链麦芽低聚糖生成酶水解淀粉或糊精得到,在多种领域具有广泛的应用前景。目前,由于直链麦芽低聚糖的生产效率低且分离提纯难度大,价格昂贵,导致直链麦芽四糖的功能价值、工业潜力未得到充分研究和应用。因此构建具有工业应用价值的酶法制备体系、分离获得高纯度的直链麦芽四糖产品对推动国内研究和产业的发展具有重要意义。首先,本实验分别以30%(w/w)浓度的不同种类淀粉乳和不同DE值的麦芽糊精溶液为底物酶解制备直链麦芽四糖,发现所有淀粉乳的酶解反应总转化率均低于71%,且产物呈黏稠状态,而DE7~9麦芽糊精的酶解效率较高,以其为底物对直链麦芽四糖生成酶(Psa-MFA酶)的反应条件进行了优化,具体为:麦芽糊精溶液的调浆温度为60℃,充分搅拌15 min后降温至50℃,稳定后加入20 U/g干基底物的Psa-MFA酶,此时体系pH值约为8.0,糖化反应24 h后调节pH至4.0,加入1 U/g干基底物的普鲁兰酶,脱支反应8 h后结束反应。在此条件下,底物总转化率约为91.52%。将反应扩大至200 L体系后,总转化率约为84.65%,直链麦芽四糖得率为53.00%。酶解产物中除了含有直链麦芽低聚糖以外,还有一些非功能性成分存在,需要对酶解液中的直链麦芽四糖进行分离提纯。本实验利用模拟移动床对酶解产物进行分离纯化,以钾型K310离子交换树脂为固定相,以水为洗提剂,对模拟移动床系统的操作参数进行优化:对直链麦芽四糖的分离过程包括两阶段,第一阶段分离是在洗提剂流速为15m L/min,进料流速为5 m L/min,周期时长为1211 s时,可最大限度从提取液出口分离出G1~G3;以提余液出口处的中间分离产物(即分离出G1~G3的料液)作为第二次分离的原料,当周期时长为1802 s时,可得到直链麦芽四糖纯度为81.32%的分离产物,回收率约为68.95%。经喷雾干燥得到直链麦芽四糖分离产物粉末,其颗粒形状规则、均匀,粒径分布集中在20μm左右;化学性质稳定,在室温及4℃下贮存30天以及酸性条件下煮沸60 min或115℃高压灭菌处理后,直链麦芽四糖纯度依然在80%左右,可稳定存在于食品、化工加工过程中;同时,直链麦芽四糖分离产物具有良好的抗结晶性和成膜性,着色性低于食品加工中常用的葡萄糖或果葡糖浆,加热产生的OD420值在0.1左右;另外,直链麦芽四糖分离产物对引起水果、蔬菜、花卉软腐的Erwinia sp.具有十分明显的抑制作用,浓度为2%时对应的抑菌圈直径约为11.0 mm,其诸多优良理化性质和抑菌性的应用可相辅相成,因此在食品、化工领域均具有广阔的应用前景。最后,研究了直链麦芽四糖分离产物的皮肤保湿及抗炎抗敏功效。结果显示,直链麦芽四糖分离产物具有良好的保水特性,将其涂抹于皮肤后经皮水分散失值在8~9 g/hm2,使角质层水分含量呈上升趋势;以人角质形成细胞为模型的细胞实验表明,直链麦芽四糖分离产物促使水通道蛋白AQP3基因表达水平提高到原来的1.44倍,丝聚合蛋白基因表达水平提高到原来的2.44倍,也可以促进发挥屏障功能的蛋白的高效表达,从而更好地发挥皮肤保湿功效;此外,细胞实验表明,经刺激处理的人角质层形成细胞在经直链麦芽四糖分离产物给药处理后,促炎因子TNF-α、炎症因子IL-6和IL-8、炎性介质PGE2的浓度分别下降了83.43%、20.04%、82.45%和45.93%,炎症介质相关合成酶COX-2的表达水平下降了17.84%,因而可以有效减少炎症反应,同时又能抑制角质形成细胞表面感觉受体TRPV1的激活,抑制神经反应,从而起到对皮肤抗炎抗敏的功效。
孔昊存[5](2021)在《淀粉分子糖苷键重构及其产物对小鼠糖脂代谢的调控作用》文中指出淀粉是人类膳食的重要组成,也是维持人体生命活动的主要能量来源。延缓淀粉消化有助于维持血糖稳态和机体正常运转,已成为近年碳水化合物营养及相关领域的研究热点。淀粉分支酶(1,4-α-glucan branching enzyme,GBE,EC 2.4.1.18)能够催化淀粉分子中α-1,4糖苷键的水解,产生线性短链,并将其通过α-1,6糖苷键连接于受体链,引起淀粉分子发生糖苷键重构。这种生物改性淀粉的方法具有副产物少、产物得率高、不引入新的化学基团和其他类型糖苷键等独特优势,因而受到了广泛关注。然而,目前没有研究直接证明GBE催化淀粉分子糖苷键重构的产物能够为机体带来健康益处,更不清楚其影响机体糖脂代谢的分子机制。因此,本论文利用来源于Geobacillus thermoglucosidans STB02的GBE(Gt-GBE)催化玉米淀粉分子糖苷键重构,并结合体外和体内方法系统分析了糖苷键重构产物的消化特性,最终基于2型糖尿病小鼠模型,深入探究了糖苷键重构产物作为膳食碳水化合物对机体糖脂代谢的影响及其机制,以期为2型糖尿病患者的健康管理提供一种全新的控糖思路和有效的饮食策略。主要研究内容和结果如下:首先,利用Gt-GBE催化玉米淀粉分子糖苷键重构,并对产物精细结构进行全面表征。核磁共振氢谱分析发现,糖苷键重构产物α-1,6糖苷键比例达到7.51%,相比于玉米原淀粉增加了135.4%,且未产生其他类型的糖苷键;体积排阻色谱分析结果表明,在糖苷键重构过程中,淀粉分子也发生了一定程度的降解,所得产物具有还原性(葡萄糖当量值为2.08),符合麦芽糊精的定义。综合分析糖苷键重构产物的分支模式,发现其比玉米原淀粉包含了更多由2~8个葡萄糖单元聚合而成的短分支,且外链比例降低约14.8%;利用β-淀粉酶切除外链,进一步分析发现,糖苷键重构产物具有紧密的内链骨架,由3~6个葡萄糖单元聚合而成的短内链明显增多,平均内链长降低约16.6%。可见,基于GtGBE的玉米淀粉分子糖苷键重构产物呈一种短簇状的分子结构,因此被命名为“短簇状麦芽糊精(short-clustered maltodextrin,SCMD)”。为了探究Gt-GBE催化的糖苷键重构对延缓淀粉消化、改善餐后血糖稳态的贡献,分别建立体外和体内评价方法,系统比较SCMD和一种与其水解程度相似的DE 2麦芽糊精(DE 2 maltodextrin,MD)的消化特性。Englyst体外消化试验表明,MD的体外消化性与玉米原淀粉接近,而SCMD的快消化组分含量较玉米原淀粉降低了20.7%,慢消化组分含量增加了158.5%。进一步分析发现,相比于MD,SCMD由于具有紧密、高度分支的内链骨架,能够阻碍胰腺α-淀粉酶的结合和对内链的连续进攻,导致较多高聚合度、多分支α-极限糊精的残留。构建Caco-2单层细胞模型模拟小肠粘膜的消化和吸收过程,发现这些α-极限糊精难以与小肠α-葡萄糖苷酶结合,造成SCMD在小肠粘膜阶段的消化和吸收减缓。在ICR小鼠模型中,摄入SCMD引起的餐后血糖和血浆胰岛素波动均较等量MD显着减弱,说明餐后血糖稳态调节对胰岛素的需求程度降低。此外,摄入SCMD能够促进回肠胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)和酪酪肽(peptide tyrosine-tyrosine,PYY)的持续释放,血浆GLP-1和PYY浓度在餐后4 h仍保持较高水平,较对照组(MD)分别高出27.4%和33.8%。GLP-1和PYY的持续释放能够调控ICR小鼠下一餐的餐后血糖应答水平,第一餐摄入SCMD的小鼠,即使摄入与对照组完全相同的第二餐,峰值血糖也较对照组降低了28.4%。为了进一步挖掘SCMD潜在的健康益处,以SCMD作为小鼠日粮的主要膳食碳水化合物,在充分验证饲料变更未对C57BL/6J正常小鼠的采食行为和生理状态产生负面影响的前提下,探究SCMD对自发性2型糖尿病模型db/db小鼠糖脂代谢、肝肾功能及肠道健康的影响。结果表明,相比于普通玉米淀粉,SCMD作为膳食碳水化合物显着降低了db/db小鼠的空腹血糖,有效修复了胰岛素敏感性和胰岛功能,并最终改善了机体血糖稳态。此外,SCMD能够降低db/db小鼠血脂水平和机体炎症反应,充分缓解db/db小鼠的肝脏脂肪沉积,改善肝脏功能,激活棕色脂肪组织,增强机体能量消耗。进一步分析发现,SCMD有效遏制了db/db小鼠糖尿病肾病的发生和发展,减轻了肾脏病理损伤和纤维化程度,进而修复了肾小球功能。SCMD对db/db小鼠的肠道健康也具有明显的改善作用,丁酸含量相比对照组增加了26倍,Akkermansia(近年来受到广泛关注一种益生菌属)的相对丰度提升了232倍。为了深入探究SCMD平衡db/db小鼠血糖稳态的分子机制,将麦芽糊精(MD)和抗性糊精(resistant dextrin,RD)以特定比例混合得到一种快消化组分含量与SCMD相当的复配糊精(MD+RD),剖析了膳食碳水化合物在小肠末端的消化吸收程度对机体血糖稳态的影响。结果表明,MD+RD作为膳食碳水化合物对db/db小鼠血糖稳态没有明显的改善作用,空腹血糖高达21.4 mmol/L,推测可能是由于MD+RD抵达小肠末端的组分难以被继续消化吸收,诱导回肠释放GLP-1的能力有限。相比之下,SCMD抵达小肠末端的组分,尽管含量与MD+RD接近,仍可继续被消化吸收,加速了回肠GLP-1的释放。进一步分析发现,大量释放的GLP-1显着增强了db/db小鼠的胰岛素合成与分泌功能,修复了胰岛组织形态,并通过缓解胰岛素抵抗,促进了胰岛素介导的肝脏葡萄糖摄取和糖原合成,最终有效改善了机体糖代谢紊乱,空腹血糖降至9.3 mmol/L。根据这些结果推测,SCMD对小鼠血糖稳态的改善作用主要由GLP-1介导。最后,为了明确SCMD作为膳食碳水化合物摄入的必要性,以无碳水化合物的生酮饮食作为对照,着重比较两种饮食模式对db/db小鼠脂质代谢紊乱和肝脏功能异常的缓解效果。结果表明,SCMD作为膳食碳水化合物显着改善了db/db小鼠的血脂异常和肝脏脂肪变性,并通过减轻肝脏胰岛素抵抗,促进了肝脏糖原合成,抑制了糖原分解和糖异生。进一步分析发现,SCMD主要通过诱导回肠分泌GLP-1,缓解肝脏代谢功能的紊乱,不依赖于瘦素信号。相比之下,生酮饮食对GLP-1的分泌无明显影响,但能够促进瘦素的释放。由于db/db小鼠缺乏瘦素受体,大量释放的瘦素无法发挥生物学作用,反而加速了肝脏糖原分解和糖异生并阻断了三羧酸循环;膳食脂肪代谢产生的大量乙酰辅酶A导致酮体合成异常增强,加剧了肝脏代谢功能紊乱,造成db/db小鼠出现了严重的高胆固醇血症、高血糖和酮症酸中毒。
陈旭[6](2021)在《酶法制备直链麦芽低聚糖耦合体系的构建及条件优化》文中指出直链麦芽低聚糖通常是指由3~10个葡萄糖分子以α-1,4-糖苷键结合而成的直链低聚糖,具有独特的理化特性和生理功能,在食品、医药、化工等领域得到广泛的应用。目前工业上直链麦芽低聚糖主要采用酶法制备,但其生产和提纯技术长期被国外所垄断,同时酶法工艺中还存有不足,如生产效率低,反应时间长,生产后需灭酶等造成大量能源损耗,在传统工艺中应用酶膜反应器(EMR)则可一定程度上解决上述问题。因此有必要对传统工艺条件进行优化,确定高效制备直链麦芽低聚糖的基础生产条件,并在此基础上应用酶膜反应器构建耦合体系,缩短反应时间提高生产效率,同时还可在反应过程中对产物进行分离提纯。本实验室前期已成功构建表达了来源于Bacillus stearothermophilus STB04的直链麦芽低聚糖生成酶(Bst-MFA),即MFA酶(Maltooligosaccharide-forming amylase),并在此基础上得到两种突变体(W139Y,直链麦芽五糖生成酶、G109D,直链麦芽六糖生成酶)。本课题以上述两种突变体为生产用酶,在以玉米淀粉为底物酶法制备直链麦芽五糖的传统工艺基础上构建耦合体系,并对生产工艺进行系统优化,从而得到高效制备直链麦芽低聚糖的新型生产体系,再用此体系进行直链麦芽六糖的制备,同时研究了该过程中陶瓷膜的污染机理及清洗方案。首先,在玉米淀粉浓度为20%(w/v)的条件下,对酶法制备直链麦芽五糖传统工艺进行了系统优化,得到最佳工艺条件为:玉米淀粉60°C调浆5 min,后加入MFA酶(W139Y),加酶量为30 U/g干基淀粉,95°C液化15 min,该MFA酶可起到液化作用,后续糖化过程不再加酶,糖化反应温度60°C;普鲁兰酶在反应开始后第20 h添加,加酶量为2 U/g干基淀粉,反应4 h至反应结束。在该条件下直链麦芽低聚糖(G1~G7)产率为94.29%,目标产物直链麦芽五糖(G5)产率达到41.17%,G1~G7产物中G5占比稳定在43%~45%。其次,在酶法制备直链麦芽五糖生产体系的基础上,应用循环式酶膜反应器构建耦合体系,膜组件选用截留分子量(Molecular weight cut-off,MWCO)50 KDa的多通道管式陶瓷膜(平均孔径20 nm),该膜对MFA酶蛋白的截留率为97.01%;通过对生产条件进行系统优化,确定最佳工艺条件为:液化时间15 min,连续反应5 h,反应温度65°C,MFA酶(W139Y)加酶量为35 U/g干基淀粉,过膜压力0.3 MPa,物料循环流速900L/h,普鲁兰酶在反应开始3 h后添加,添加量为6 U/g干基淀粉。在该条件下连续反应5 h,G1~G7产率达到95.81%,主产物G5产率达到42.64%,渗透端产物回收率达到95%以上,相较于传统反应5 h,G1~G7产率和G5产率分别提高了89.99%和153.36%,已达到并超过传统24 h反应进程,并且省去后续对产物灭酶的步骤,生产过程中产物经过陶瓷膜的纯化已达到初步分离提纯的效果,可降低后续生产成本,提高生产效率。同时,为得到高效制备直链麦芽六糖的生产工艺,将耦合体系中生产用酶更换为直链麦芽六糖生成酶(G109D),并对制备直链麦芽六糖的生产工艺进行优化,最佳生产工艺中,由于产物分子量和生产体系与制备直链麦芽五糖的较为相近,两体系相同的是:反应时间、膜组件截留分子量和反应温度分别为5 h、50 KDa和65°C,不同之处在于:糖化酶(G109D)加酶量为30 U/g干基淀粉、过膜压力为0.2 MPa、物料循环流速700L/h,均略低于前者;而普鲁兰酶在反应开始2 h后添加,添加时间相较于W139Y提前1 h,同时添加量更低为4 U/g干基淀粉。在该条件下,G1~G7产率达到96.53%,主产物直链麦芽六糖(G6)产率达到46.95%,G6在所有产物中占比接近50%,渗透端产物回收率达到95%以上。通过优化生产条件,同样达到了短时间内高效生产直链麦芽六糖的效果,大幅缩短反应时间,提高了生产效率。最后,针对在应用陶瓷膜反应器制备直链麦芽低聚糖过程中,膜组件出现的污染现象,通过STATISTICA 12进行污染模型拟合,并对不同污染阻力进行计算,确定其污染机制由完全堵塞模型所主导,其他三种污染模式并存。在此基础上分别应用纯水、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液、α-淀粉酶五种清洗剂在低压高流速条件下对膜进行清洗再生,结果表明,不同清洗方法对应的膜通量恢复率分别为71.53%、86.92%、95.70%、99.61%和92.31%。碱清洗、氧化剂清洗和酶清洗均能将膜通量恢复至90%以上,其中氧化清洗剂可将膜通量恢复至接近100%,说明该方法对于淀粉及多糖造成的膜污染有着良好的再生效果。
刘晚霞[7](2021)在《绿豆渣抗性糊精的模拟移动床色谱纯化及其特性研究》文中研究指明绿豆渣是绿豆生产粉丝、绿豆淀粉、绿豆蛋白等产品的副产物,含有多种功能成分,但通常被用于饲料或当作废弃物直接丢弃,造成极大的资源浪费及环境污染。绿豆渣中还含有一定数量的淀粉,可提取后用于制备抗性糊精。抗性糊精是一种具有调节血糖、调节肠道菌群、降血脂和减肥等功能的水溶性膳食纤维。在此背景下,为提高绿豆渣的利用率和附加值,本研究以绿豆渣为原料,采用微波酶法制备抗性糊精,利用模拟移动床色谱技术对其进行纯化,最后采用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射、示差折光检测法、气相色谱-质谱联用等方法对其理化结构进行分析,并对其体外消化性、体外降糖与体外降脂等功能特性进行了分析。结果表明:(1)微波酶法制备抗性糊精最佳工艺参数为:微波时间13 min、微波功率582 W、盐酸添加量8%、盐酸浓度1%,耐高温α-淀粉酶添加量0.5%、淀粉葡萄糖苷酶添加量0.5%,绿豆抗性糊精含量为54.82%。(2)最佳色谱单柱条件为进料浓度60%、柱温60℃、洗脱流速1.60 m L/min;模拟移动床色谱最佳工艺参数为:进料量455 g/h、进水量682 g/h,循环量346 m L,绿豆抗性糊精的纯度为99.17%。(3)绿豆抗性糊精理化性质:绿豆抗性糊精相比于淀粉原料,溶解性、持水性显着提升;其颗粒大小不一且表面粗糙,为不规则、无定型结构;相比于绿豆淀粉其相应化学键含量及种类明显改变;其结晶度不高,为非晶型;其分子量相对集中,为(796.40±9.60)×103 u,回转半径为279.40±11.70 nm;其单糖组成为:葡萄糖、阿拉伯糖、木糖。(4)绿豆抗性糊精功能特性:模拟肠胃液消化法和体外模拟酶水解法测得其抗性淀粉含量分别为91.14%和97.85%,显着高于淀粉原料;其抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的效果均弱于阿卡波糖,抑制效果与浓度呈正相关;其对胆酸钠溶液具有较强的吸附效果,且胆酸盐浓度较高时,吸附效果更好;其在p H7.0和p H2.0对胆固醇吸附率分别为28.12%和22.50%,中性条件下吸附效果更好;其吸附猪油和豆油能力均高于淀粉;其吸附亚硝酸盐效果差于绿豆淀粉。
江海旻[8](2021)在《理性设计提高淀粉分支酶催化能力及其在麦芽糊精改性中的应用》文中研究表明淀粉分支酶(1,4-α-glucan branching enzyme,简称GBE;EC 2.4.1.18)是一种糖基转移酶,它能够水解淀粉分子中的α-1,4-糖苷键,然后通过α-1,6糖苷键的形式将供体链连接至受体链上形成分支,从而提高淀粉的分支度。凭借这种独特的转糖苷作用,GBE被广泛应用于食品、医药、化工等领域。目前GBE存在着催化效率低的问题,因此,需要根据酶的结构对其进行针对性的改造,但是关于GBE的结构和功能方面的研究较少,致使缺乏有效的GBE改造策略。本课题以来源于Rhodothermus obamensis STB05的GBE(简称Ro-GBE)为研究对象,探究该酶的晶体结构,并在其结构的指导下通过理性设计的方式对Ro-GBE进行定点突变,进而得到催化能力增强、工业应用价值提高的理想突变体。论文的主要研究内容如下:(1)采用悬滴法对Ro-GBE进行了蛋白质结晶实验。使用试剂盒进行初筛,而后对结晶条件进行了复筛,最终在以下条件获得了优质的蛋白质晶体:蛋白质溶液含350 mg/m L的Ro-GBE纯酶;槽液含25%(w/v)聚乙二醇3350(PEG 3350)、0.1 mol/L4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES p H 7.0)、0.1 mol/L(NH4)2SO4,蛋白质溶液和槽液1:1(0.5(?)L+0.5(?)L)混合,于20℃下培养14 d。通过结构解析确定了Ro-GBE的晶体结构,分辨率为2.39(?),PDB登记号为6JOY。结构显示Ro-GBE含有三个结构域,分别是CBM48,结构域A和结构域C。由于其结构域A中含有GH13家族淀粉酶特有的(α/β)8桶状结构,故可以确定Ro-GBE属于GH13家族。此外,通过分子对接模拟了Ro-GBE与底物结合的晶体结构,进一步探究了晶体结构与Ro-GBE催化能力之间的关系。(2)通过聚焦于Ro-GBE的蛋白表面结构发现,底物结合在两个不同位置的裂缝处,且这两个结合裂缝恰好由一个凹槽连接,于是推测可以通过调控此凹槽的结构来改变酶与糖链的结合。G160位点是构成该凹槽的主要结构,因此构建了单突变体G160A,G160R和G160F。这三个突变体分别对此处的表面凹槽形成了不同程度的改变。比酶活分析结果表明,相较于野生型,突变体G160A的比酶活并无显着差异,而突变体G160R和G160F的比酶活均有不同程度的提高,分别提高了83.2%和57.8%。(3)进一步分析模拟得到的Ro-GBE与底物复合结构,发现Q489位点与底物还原性末端的首个糖单元存在氢键相互作用(3.2(?)),且与三个水分子(Wat92,Wat112和Wat129)形成较为稳定的结构。基于此,设计了突变体Q489E、Q489G和Q489R,以探究Q489位点对Ro-GBE催化能力的影响。酶活力的分析结果表明突变体Q489G因为侧链较短而失去了与底物的相互作用,故导致酶活力下降;相对应地,突变体Q489E和Q489R则与底物形成了额外的氢键相互作用,故相较于野生型提高了酶活力,分别提高了6.9%和10.6%。(4)基于以上突变体的研究和Ro-GBE作用机制的分析,探究了理性设计对Ro-GBE催化能力的影响机制。一方面,Ro-GBE表面凹槽的加深可以促使底物采取正确的方向和排列,以便于酶与底物的结合;另一方面,底物和酶的催化基团相互作用的增强使得底物的结合更加紧密。通过以上方式能够减少供体链脱落的可能,从而保证催化过程的顺利进行,并提高催化效率。无论是凹槽结构的改变还是酶与底物相互作用的变化,均通过影响Ro-GBE对于供体链的结合,从而改变了Ro-GBE的催化能力,此机制可以为其他淀粉酶的改造提供指导。(5)将催化能力提高的突变体应用于麦芽糊精的改性,以探究突变体的工业应用价值。结果显示,将突变体G160R和突变体G160F作用于麦芽糊精后,产物的透明度稳定性较野生型有显着的提升。于4℃条件下储存20 d后,野生型改性产物已完全浑浊,而突变体G160R和G160F的改性产物透光率仍大于80%;此外,经突变体Q489E和Q489R改性后的麦芽糊精的凝沉性较野生型改性产物得到了明显改善,冻融后析出的沉淀物比重分别下降了53.5%和60.8%。以上结果均表明,以酶的晶体结构为依据,理性设计突变以改变Ro-GBE的结构,可提高酶的催化能力,进一步显着提升产物性能。
吴雪[9](2021)在《基于纳滤-高速逆流色谱法分离麦芽糖基-β-环糊精》文中进行了进一步梳理麦芽糖基-β-环糊精(Maltosyl-β-cyclodextrin,M-β-CD)是麦芽糖与β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)的C-6通过α-1,4糖苷键链接而成的糖分支环糊精。与β-CD相比,M-β-CD具有更低的溶血活性、更高的水溶性和更优的包埋性能以及靶向作用等优点,在食品、医药、精细化工等领域应用日益广泛。目前,M-β-CD的制备工艺经过优化后,产物转化率已提高至50%以上,但是仍然不能规模化生产,其原因是分离成本过高。本研究旨在利用膜分离耦合高速逆流色谱技术(High-speed Counter-current Chromatography,HSCCC)对M-β-CD进行分离纯化,优化并得到膜分离最佳的分离工艺参数以及HSCCC最适溶剂体系,获得高纯度M-β-CD,为M-β-CD的规模化应用提供依据。首先以M-β-CD生产过程中的两个主要底物——麦芽糖和β-CD的混合溶液为模型溶液,探索了不同孔径大小的卷式纳滤膜对M-β-CD生产体系中杂质的的分离能力,并最终选择了1000 Da的1812型聚酰胺纳滤膜研究对M-β-CD进行初步分离纯化。确定了膜分离最佳条件为:操作压力0.4 MPa,料液温度40℃,物料浓度10%时,膜通量为10.2 L/m2 h,此时麦芽糖和β-CD分离效果最好,对麦芽糖的截留率为35.79%,对β-CD的截留率为95.81%。循环操作可进一步提高分离效率;考察循环体积因子以及循环次数对提高M-β-CD纯度的影响,结果表明体积因子为1.3时,循环4次时,麦芽糖浓度由74.95%减少到26.91%,M-β-CD浓度则由9.51%提高到31.05%。以上结果表明,纳滤法可用于初步纯化M-β-CD,从而提高M-β-CD的制备效率并降低预处理成本。其次,以M-β-CD制备体系中的三种组分在不同溶剂体系中的分配系数为指标,探索了适于HSCCC分离的PEG-无机盐溶剂体系的分离条件。考察了PEG分子量及浓度、无机盐种类及浓度对麦芽糖、β-CD、M-β-CD分配系数的影响。研究发现随着PEG分子量的增加,麦芽糖、β-CD、M-β-CD的分配系数也随之上升,并且对同一PEG分子来说,随着PEG浓度的增加,分配系数随之减小;此外筛选出最佳盐离子类型为磷酸钾,在PEG400-磷酸氢二钾-磷酸二氢钾-水(2.5:0.75:0.75:6,w/w/w/w)的条件下,麦芽糖、β-CD、M-β-CD的分配系数为2.65、0.32、1.23,在HSCCC的最佳分离范围内,以此为溶剂体系分离经纳滤处理的样品,M-β-CD的纯度为70.64%。最后研究了乙醇-无机盐溶剂体系分离M-β-CD的可行性及分离条件。以醇盐溶液作为溶剂体系,通过测定M-β-CD、β-CD和麦芽糖在上下相的分配系数,发现磷酸二氢钠作为M-β-CD分离的盐,丙酮作为改善两相分离时间的改性剂时,M-β-CD、β-CD和麦芽糖三者的分配系数差异最大,且相分离时间小于30 s;采取30%磷酸二氢钠-乙醇-丙酮(6:2:1.5,v/v/v)为溶剂体系,以上相为固定相,下相为流动相,进行HSCCC分离,收集流出液,并鉴定其纯度,发现M-β-CD的最高纯度为93.2%,固定相保留率为60%。以上结果表明,HSCCC在M-β-CD的分离纯化中具有潜在应用价值。
刘时捷[10](2021)在《双歧杆菌碳源利用特性及种间互养机制研究》文中进行了进一步梳理双歧杆菌是定植于人肠道的微生物之一,有改善便秘、增强免疫等益生功能。双歧杆菌可利用不同来源的非消化性碳源进行增殖,并且与其它肠道微生物存在对营养物质的交叉互养作用,从而维持肠道稳态。现阶段,国内外对于双歧杆菌的碳源利用以及交叉互养研究多聚焦于特定菌株或菌种,缺乏多菌种、菌株间的组合互养模式。为揭示双歧杆菌的碳源利用特性及种间互养机制,本研究以6种双歧杆菌(长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、假小链双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌)为研究对象,首先测定其对22种碳水化合物的利用特性,结合基因组分析每种双歧杆菌编码糖苷水解酶的分布特征与位点,以及与特定碳水化合物利用相关的基因簇特征。探究双歧杆菌在混合碳源条件下的生长情况,分析双歧杆菌对其利用的偏好性。最后对双歧杆菌在特定碳源上可能存在的种间互养关系进行验证与评估。主要结果如下:建立双歧杆菌碳水化合物利用表型数据库。本研究发现6种双歧杆菌对22种碳水化合物利用表型存在种间及株间差异。在种水平上,青春、假小链、长双歧杆菌偏好利用对植物性碳源,其中假小链双歧杆菌利用植物碳源的菌株比例最高。两歧、婴儿、短双歧杆菌偏好利用宿主衍生碳源,并且两歧双歧杆菌利用粘蛋白具有种特异性。解析双歧杆菌的糖苷水解酶的分布特性及位点。本研究从基因层面揭示双歧杆菌碳水化合物利用机制解析,本研究通过对双歧杆菌基因组中糖苷水解酶基因分析,发现6种双歧杆菌共编码来自49个家族的糖苷水解酶。假小链双歧杆菌编码糖苷水解酶基因数目最多,平均58个,两歧双歧杆菌基因组编码的糖苷水解酶基因最少,平均31个。解析双歧杆菌碳源利用相关基因簇,并建立表型与基因型的关联性。挖掘出9种碳水化合物代谢相关的基因簇,并对其分布特征、结构及种间与株间差异进行探究。结果表明,双歧杆菌存在3种类型的2’岩藻糖基乳糖利用基因簇,分别分布于短双歧杆菌、假小链双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和两歧双歧杆菌的基因组中,短双歧杆菌在其菌株水平上存在2’岩藻糖基乳糖利用基因簇结构差异。解析双歧杆菌利用混合碳源的偏好性研究主要以5种低聚糖以及葡萄糖分别进行两两组合,通过测定生长曲线,生长代时以及生物量,探究双歧杆菌利用低聚糖-葡萄糖组合以及两种低聚糖组合的偏好性。结果显示,双歧杆菌利用上述组合无二次生长现象,且生长代时具有菌株差异,在不同低聚糖组合生长的生物量无明显差异。揭示双歧杆菌对特定碳源利用的种间互养关系。基于双歧杆菌糖苷水解酶中胞外酶的对应底物预测结果,选择木聚糖、2’岩藻糖基乳糖、阿拉伯聚糖、糖胺聚糖进行试验验证,并对木聚糖以及2’岩藻糖基乳糖与多种双歧杆菌组合进行评估,证明部分长双歧杆菌可与青春、假小链双歧杆菌在木聚糖培养基中交叉互养,以及与两歧双歧杆菌在2’岩藻糖基乳糖中交叉互养。
二、麦芽糊精水解物对低聚糖测定影响的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、麦芽糊精水解物对低聚糖测定影响的探讨(论文提纲范文)
(1)直链麦芽五糖生成酶的异源表达、酶学性质及产物合成研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 直链麦芽五糖概述 |
1.1.1 直链麦芽五糖的性质与应用 |
1.1.2 直链麦芽五糖的酶法生产 |
1.2 直链麦芽五糖生成酶概述 |
1.2.1 直链麦芽五糖生成酶的催化机制 |
1.2.2 直链麦芽五糖生成酶的三维结构 |
1.3 直链麦芽五糖生成酶发酵生产的研究进展 |
1.3.1 在天然菌株中的发酵生产 |
1.3.2 在基因工程菌中的发酵生产 |
1.4 直链麦芽五糖生成酶产物特异性的研究进展 |
1.4.1 改善产物特异性的意义 |
1.4.2 改善产物特异性的研究策略 |
1.5 立题背景与意义 |
1.6 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 实验材料与试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 培养基 |
2.2.2 大肠杆菌表达系统的构建 |
2.2.3 枯草芽孢表达系统的构建 |
2.2.4 BmMFA酶的生产 |
2.2.5 MFA酶水解活力的测定 |
2.2.6 SDS-PAGE凝胶电泳 |
2.2.7 MFA酶的纯化 |
2.2.8 蛋白浓度的测定 |
2.2.9 酶学性质分析 |
2.2.10 MFA酶的产物合成规律分析 |
2.2.11 融合蛋白的构建及蛋白生产 |
2.2.12 融合蛋白的结构模拟 |
2.2.13 序列比对与分析 |
2.2.14 数据处理与分析 |
3 结果与讨论 |
3.1 BmMFA酶表达系统的构建与选择 |
3.1.1 大肠杆菌表达系统的构建 |
3.1.2 枯草芽孢杆菌表达系统的构建 |
3.1.3 表达系统的选择 |
3.2 BmMFA酶摇瓶发酵条件优化 |
3.2.1 发酵出发培养基的选择 |
3.2.2 发酵温度/时间组合的选择 |
3.2.3 发酵初始pH的选择 |
3.2.4 发酵培养基中碳源的优化 |
3.2.5 发酵培养基中氮源的优化 |
3.3 BmMFA酶的纯化及酶学性质分析 |
3.3.1 BmMFA酶的纯化 |
3.3.2 最适反应温度和热稳定性 |
3.3.3 最适反应pH和pH稳定性 |
3.3.4 金属离子对酶活力和热稳定性的影响 |
3.3.5 动力学性质 |
3.3.6 BmMFA酶的产物合成规律研究 |
3.4 融合CBM策略改善直链麦芽五糖生产 |
3.4.1 融合蛋白的构建 |
3.4.2 CBM对酶催化活力的影响 |
3.4.3 CBM对底物亲和力的影响 |
3.4.4 CBM对酶产物特异性的影响 |
3.4.5 制备直链麦芽五糖的反应体系优化 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的成果 |
(2)环糊精水解酶的筛选、作用机制及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 环糊精衍生麦芽低聚糖的制备 |
1.1.1 环糊精概述 |
1.1.2 环糊精水解酶类 |
1.1.3 麦芽低聚糖 |
1.1.4 环糊精衍生麦芽低聚糖的制备 |
1.2 环糊精水解酶 |
1.2.1 新普鲁兰酶亚家族的概述 |
1.2.2 新普鲁兰酶亚家族的主要酶类 |
1.2.3 环糊精水解酶 |
1.2.4 环糊精水解酶的催化特异性 |
1.3 环糊精水解酶的结构和生理功能 |
1.3.1 底物结合结构基础 |
1.3.2 寡聚状态对酶学性质的影响 |
1.3.3 生理功能 |
1.3.4 环糊精葡萄糖基转移酶 |
1.4 新普鲁兰酶亚家族酶类的应用 |
1.4.1 低聚糖的制备 |
1.4.2 淀粉抗回生性质的改善 |
1.4.3 慢消化淀粉的制备 |
1.5 本课题的立题背景与意义 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 研究思路 |
第二章 环糊精水解酶的筛选及基本酶学性质表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器 |
2.2.1 菌株与质粒 |
2.2.2 实验材料 |
2.2.3 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 环糊精水解酶生物信息学分析及目标序列的筛选 |
2.3.2 质粒和菌株的构建 |
2.3.3 环糊精水解酶的表达 |
2.3.4 环糊精水解酶的收集及纯化 |
2.3.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析 |
2.3.6 酶蛋白含量的测定 |
2.3.7 酶活力的测定 |
2.3.8 最适温度和最适pH的测定 |
2.3.9 酶的热稳定性测定 |
2.3.10 金属离子和有机溶剂对酶活力的影响 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 环糊精水解酶的生物信息学分析及目标酶筛选 |
2.4.2 环糊精水解酶的分子量和纯度鉴定 |
2.4.3 环糊精水解酶的最适温度和pH |
2.4.4 环糊精水解酶的温度稳定性 |
2.4.5 金属离子及有机试剂对酶活力影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 环糊精水解酶的底物及产物特异性鉴定 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 环糊精水解酶的表达及纯化 |
3.3.2 环糊精水解酶对不同底物的酶活力测定 |
3.3.3 环糊精水解酶的转糖苷等活力的鉴定 |
3.3.4 环糊精水解酶AMPf的淀粉水解产物测定 |
3.3.5 环糊精水解酶PpCD的环糊精水解产物鉴定 |
3.3.6 薄层色谱分析 |
3.3.7 高效液相色谱分析 |
3.3.8 超高效液相色谱-质谱联用鉴定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 环糊精水解酶的底物特异性 |
3.4.2 环糊精水解酶转糖苷等活力的鉴定 |
3.4.3 环糊精水解酶AMPf的产物特异性 |
3.4.4 底物浓度对环糊精水解酶AMPf产物特异性的影响 |
3.4.5 环糊精水解酶AMPf的酶解机制 |
3.4.6 环糊精水解酶PpCD的产物特异性 |
3.5 本章小结 |
第四章 环糊精水解酶PpCD的环糊精水解机制探究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 环糊精水解酶PpCD的制备及酶活力的测定 |
4.3.2 环糊精水解酶PpCD水解β-环糊精过程测定 |
4.3.3 环糊精水解酶PpCD对β-环糊精及麦芽七糖水解活力测定 |
4.3.4 环糊精水解酶PpCD水解α-环糊精和γ-环糊精过程测定 |
4.3.5 环糊精水解酶PpCD制备麦芽七糖 |
4.3.6 薄层色谱分析 |
4.3.7 高效液相色谱分析 |
4.3.8 同源建模 |
4.3.9 分子对接 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 环糊精水解酶PpCD作用β-环糊精的水解模式 |
4.4.2 环糊精水解酶PpCD对β-环糊精和麦芽七糖的酶活力 |
4.4.3 环糊精水解酶PpCD作用α-环糊精和γ-环糊精的水解模式 |
4.4.4 环糊精水解酶PpCD水解环糊精模式 |
4.4.5 麦芽七糖的制备 |
4.4.6 环糊精水解酶PpCD的三维模型 |
4.4.7 环糊精水解酶PpCD作用环糊精结构基础分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 环糊精水解酶PpCD在复合环糊精体系的水解规律 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 环糊精水解酶PpCD的制备及酶活力测定 |
5.3.2 环糊精水解酶PpCD的水解动力学参数测定 |
5.3.3 不同环糊精复合体系的配制及环糊精水解酶PpCD的水解 |
5.3.4 温度对环糊精水解酶PpCD水解环糊精的影响 |
5.3.5 γ-CGTase的制备及环化活力测定 |
5.3.6 环糊精水解酶PpCD在γ-CGTase产物中的水解规律 |
5.3.7 α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精的比色法测定 |
5.3.8 高效液相色谱测定 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 环糊精水解酶PpCD对不同环糊精的选择性水解能力 |
5.4.2 环糊精水解酶PpCD在不同的复配环糊精体系中的水解规律 |
5.4.3 温度对环糊精水解酶PpCD水解过程的影响 |
5.4.4 环糊精水解酶PpCD对γ-环糊精的纯化效果 |
5.5 本章小结 |
第六章 双酶协同作用淀粉机制及其在改性淀粉中的应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与仪器 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 环糊精水解酶PpCD的制备及酶活力测定 |
6.3.2 CGTase的酶活力测定 |
6.3.3 环糊精水解酶PpCD和CGTase协同酶解淀粉 |
6.3.4 环糊精水解酶PpCD和CGTase改性不同精细结构淀粉样品的制备 |
6.3.5 还原末端和葡萄糖的测定 |
6.3.6 环糊精和麦芽低聚糖的组成分析 |
6.3.7 改性淀粉分子结构的测定 |
6.3.8 改性淀粉链长分布的测定 |
6.3.9 酶解淀粉的回生性质测定 |
6.3.10 改性淀粉的体外消化性测定 |
6.3.11 改性淀粉的消化动力学测定 |
6.3.12 数据分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 双酶协同酶解淀粉过程中还原末端和葡萄糖的释放量分析 |
6.4.2 双酶协同酶解淀粉体系的环糊精和麦芽低聚糖组成 |
6.4.3 双酶协同酶解淀粉的分子量分布 |
6.4.4 环糊精水解酶PpCD与CGTase协同作用淀粉机制 |
6.4.5 双酶协同酶解淀粉的回生性质分析 |
6.4.6 不同精细结构改性淀粉中麦芽低聚糖分析 |
6.4.7 不同精细结构改性淀粉中环糊精分析 |
6.4.8 不同精细结构改性淀粉中低聚糖转化率分析 |
6.4.9 不同精细结构改性淀粉分子结构表征 |
6.4.10 不同精细结构改性淀粉精细结构表征 |
6.4.11 不同精细结构改性淀粉体外消化性分析 |
6.4.12 不同精细结构改性淀粉体外消化动力学分析 |
6.5 本章小结 |
论文结论与展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
(3)Lactobacillus reuteri 121葡萄糖基转移酶GtfBdN作用支链淀粉机制及其改性淀粉产物性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 Glucanotransferase GtfB(GtfB)的来源 |
1.1.1 糖苷水解酶70 家族中转化淀粉的三个亚家族酶类 |
1.1.2 GtfB的结构及进化关系 |
1.2 GtfB的作用机制 |
1.3 GtfB在淀粉改性中的应用研究 |
1.3.1 产物结构与底物关系的研究 |
1.3.2 淀粉功能性的相关研究 |
1.4 立题背景与意义 |
1.5 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料和仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 GtfBdN的表达 |
2.2.2 GtfBdN的纯化 |
2.2.3 GtfBdN的纯度测定 |
2.2.4 GtfBdN的蛋白浓度测定 |
2.2.5 GtfBdN的酶活测定 |
2.2.6 GtfBdN的最适反应温度测定 |
2.2.7 GtfBdN的最适反应p H测定 |
2.2.8 支链淀粉含量的测定 |
2.2.9 还原糖含量的测定 |
2.2.10 葡萄糖含量的测定 |
2.2.11 GtfBdN改性样品的制备 |
2.2.12 β-淀粉酶水解经GtfBdN改性样品的测定 |
2.2.13 右旋糖酐酶水解经GtfBdN改性样品的测定 |
2.2.14 (α1→6)键含量的测定 |
2.2.15 相对分子质量的测定 |
2.2.16 链长分布的测定 |
2.2.17 低聚糖含量的测定 |
2.2.18 糊化性质的测定 |
2.2.19 黏弹特性的测定 |
2.2.20 热力学性质的测定 |
2.2.21 体外消化性的测定 |
2.2.22 数据处理 |
3 结果与讨论 |
3.1 GtfBdN的酶学性质表征 |
3.1.1 GtfBdN的纯度鉴定 |
3.1.2 GtfBdN的最适反应温度测定 |
3.1.3 GtfBdN的最适反应p H测定 |
3.2 GtfBdN对支链淀粉的作用机制解析 |
3.2.1 支链淀粉作为GtfBdN供体底物的鉴定 |
3.2.2 GtfBdN的内切活力鉴定 |
3.2.3 支链淀粉作为GtfBdN受体底物的鉴定 |
3.3 GtfBdN改性对淀粉产物性质的影响 |
3.3.1 GtfBdN改性淀粉中所含低聚糖分析 |
3.3.2 GtfBdN改性对淀粉糊化性质的影响 |
3.3.3 GtfBdN改性对淀粉黏弹特性的影响 |
3.3.4 GtfBdN改性对淀粉热力学性质的影响 |
3.3.5 GtfBdN改性对淀粉体外消化性的影响 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
附录2:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)直链麦芽四糖的酶法制备、分离纯化及理化功能特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩写符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 直链麦芽四糖概述 |
1.1.1 直链麦芽低聚糖的组成与结构 |
1.1.2 直链麦芽四糖的性质与应用 |
1.2 直链麦芽四糖的制备 |
1.2.1 直链麦芽四糖生成酶 |
1.2.2 生产工艺 |
1.2.3 影响因素 |
1.3 模拟移动床分离纯化 |
1.3.1 模拟移动床色谱分离原理 |
1.3.2 模拟移动床色谱柱结构 |
1.4 皮肤保湿与屏障功效 |
1.5 皮肤炎症的发生 |
1.6 立题背景与意义 |
1.7 主要研究内容 |
第二章 酶法制备直链麦芽四糖的反应条件优化 |
2.1 前言 |
2.2 材料与设备 |
2.2.1 菌株 |
2.2.2 培养基 |
2.2.3 主要试剂 |
2.2.4 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 Psa-MFA酶的发酵生产 |
2.3.2 Psa-MFA酶酶活的测定 |
2.3.3 普鲁兰酶酶活的测定 |
2.3.4 反应底物水分含量的测定 |
2.3.5 反应底物的酶解 |
2.3.6 酶解产物的组成分析 |
2.3.7 酶法制备直链麦芽四糖的反应条件优化 |
2.3.8 数据处理 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 底物种类对Psa-MFA酶产物合成的影响 |
2.4.2 Psa-MFA酶加酶量与反应时间对产物合成的影响 |
2.4.3 糖化反应温度对Psa-MFA酶产物合成的影响 |
2.4.4 糖化反应p H对 Psa-MFA酶产物合成的影响 |
2.4.5 Ca~(2+)添加对Psa-MFA酶产物合成的影响 |
2.4.6 普鲁兰酶添加对Psa-MFA酶产物合成的影响 |
2.4.7 扩大反应 |
2.5 本章小结 |
第三章 模拟移动床分离纯化直链麦芽四糖 |
3.1 前言 |
3.2 材料与设备 |
3.2.1 主要试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 酶解产物的预处理 |
3.3.2 色谱柱装填与柱效测试 |
3.3.3 色谱柱分离效果的影响因素研究 |
3.3.4 模拟移动床分离的操作设计 |
3.3.5 直链麦芽四糖分离产物的喷雾干燥 |
3.3.6 数据处理 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 酶解产物的预处理 |
3.4.2 模拟移动床色谱柱的柱效测试 |
3.4.3 不同因素对色谱分离效果的影响 |
3.4.4 模拟移动床分离提纯直链麦芽四糖的操作设计 |
3.4.5 分离纯化过程样品的状态变化 |
3.5 本章小结 |
第四章 直链麦芽四糖分离产物的理化性质研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与设备 |
4.2.1 菌株 |
4.2.2 培养基 |
4.2.3 主要试剂 |
4.2.4 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 分离产物的纯度分析 |
4.3.2 分离产物的颗粒学形态观察 |
4.3.3 分离产物的稳定性测定 |
4.3.4 分离产物的抗结晶性表征 |
4.3.5 分离产物的着色性测定 |
4.3.6 分离产物的成膜性观察 |
4.3.7 分离产物对Erwinia sp.的抑制作用研究 |
4.3.8 数据处理 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 直链麦芽四糖分离产物的组成 |
4.4.2 直链麦芽四糖分离产物的颗粒学形态 |
4.4.3 不同储藏及加工条件对直链麦芽四糖分离产物稳定性的影响 |
4.4.4 不同添加量的直链麦芽四糖分离产物对蔗糖结晶情况的影响 |
4.4.5 直链麦芽四糖分离产物的着色情况分析 |
4.4.6 直链麦芽四糖分离产物的成膜情况分析 |
4.4.7 直链麦芽四糖分离产物对Erwinia sp.的抑制效果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 直链麦芽四糖分离产物的皮肤保湿与抗炎抗敏功效研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料与设备 |
5.2.1 测试模型 |
5.2.2 主要试剂 |
5.2.3 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 不同样品的体外保水性能测定 |
5.3.2 客观仪器测定不同样品处理后皮肤的保湿指标 |
5.3.3 直链麦芽四糖分离产物的皮肤保湿机理研究 |
5.3.4 直链麦芽四糖分离产物的皮肤抗炎抗敏机理研究 |
5.3.5 数据处理 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 不同样品的体外保水性能分析 |
5.4.2 不同样品处理后皮肤的保湿指标变化 |
5.4.3 基于细胞模型的皮肤保湿机理分析 |
5.4.4 基于细胞模型的皮肤抗炎抗敏机理分析 |
5.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
期刊论文 |
(5)淀粉分子糖苷键重构及其产物对小鼠糖脂代谢的调控作用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 淀粉与人类膳食 |
1.2 淀粉消化与血糖稳态 |
1.2.1 淀粉在人体内的消化过程 |
1.2.2 淀粉消化与餐后血糖波动 |
1.2.3 血糖稳态对人类健康的影响 |
1.2.4 淀粉消化性能在2 型糖尿病管理中的重要性 |
1.3 淀粉消化性能的调控手段 |
1.3.1 影响淀粉消化性能的内在因素 |
1.3.2 延缓淀粉消化的方法 |
1.4 基于淀粉分支酶的淀粉生物改性 |
1.4.1 淀粉分支酶概述 |
1.4.2 淀粉分支酶催化的淀粉分子糖苷键重构 |
1.4.3 糖苷键重构对淀粉消化性能的影响 |
1.5 立题依据及意义 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 基于Gt-GBE的淀粉分子糖苷键重构及其产物精细结构 |
2.1 引言 |
2.2 材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 主要仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 玉米淀粉分子糖苷键重构工艺 |
2.3.2 Englyst体外消化试验 |
2.3.3 DE值的测定 |
2.3.4 体积排阻色谱分析 |
2.3.5 核磁共振氢谱分析 |
2.3.6 异淀粉酶脱支率的测定 |
2.3.7 β-淀粉酶水解率的测定 |
2.3.8 β-极限糊精的制备 |
2.3.9 链长分布的测定 |
2.3.10 碘结合能力分析 |
2.3.11 数据分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 玉米淀粉分子糖苷键重构工艺的确定 |
2.4.2 糖苷键重构产物的水解程度分析 |
2.4.3 糖苷键重构产物的α-1,6 糖苷键比例分析 |
2.4.4 糖苷键重构产物的分支模式分析 |
2.4.5 糖苷键重构产物的内链结构特征分析 |
2.4.6 Gt-GBE催化淀粉分子糖苷键重构的途径探讨 |
2.5 本章小结 |
第三章 短簇状麦芽糊精的消化特性及餐后血糖应答水平 |
3.1 引言 |
3.2 材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 主要仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 短簇状麦芽糊精的制备 |
3.3.2 Englyst体外消化试验 |
3.3.3 猪胰腺α-淀粉酶催化的水解过程监测与产物结构分析 |
3.3.4 Caco-2 细胞模型模拟消化与转运试验 |
3.3.5 ICR小鼠餐后血糖的测定 |
3.3.6 ICR小鼠餐后血浆胰岛素和肠道激素的测定 |
3.3.7 ICR小鼠餐后胃排空率和小肠推进率的测定 |
3.3.8 数据分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 体外消化性 |
3.4.2 胰腺α-淀粉酶的催化效率 |
3.4.3 小肠粘膜葡萄糖释放和转运过程 |
3.4.4 ICR小鼠餐后血糖应答水平 |
3.4.5 ICR小鼠餐后血浆胰岛素含量 |
3.4.6 ICR小鼠餐后肠道激素释放情况 |
3.4.7 ICR小鼠第二餐消化过程和血糖应答 |
3.5 本章小结 |
第四章 短簇状麦芽糊精对db/db小鼠生命健康的改善作用 |
4.1 引言 |
4.2 材料与仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 主要仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 样品制备与结晶结构分析 |
4.3.2 动物饲养与分组 |
4.3.3 口服糖耐量试验 |
4.3.4 胰岛素耐量实验 |
4.3.5 代谢速率和活动行为监测 |
4.3.6 尿液收集与生化指标分析 |
4.3.7 粪便收集与短链脂肪酸含量测定 |
4.3.8 16S rRNA基因测序 |
4.3.9 血清生化指标分析 |
4.3.10 肝脏与脂肪组织生化指标分析 |
4.3.11 组织病理学、免疫组化和免疫荧光分析 |
4.3.12 数据分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 糖苷键重构工艺对淀粉结晶结构的破坏 |
4.4.2 SCMD对 C57BL/6J正常小鼠健康状况的影响 |
4.4.3 SCMD对 db/db小鼠体重、摄食量、饮水量和存活率的影响 |
4.4.4 SCMD对 db/db小鼠血糖稳态的影响 |
4.4.5 SCMD对 db/db小鼠脂代谢和肝脏功能的影响 |
4.4.6 SCMD对 db/db小鼠能量代谢的影响 |
4.4.7 SCMD对 db/db小鼠肾脏病变的影响 |
4.4.8 SCMD对 db/db小鼠肠道健康的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 短簇状麦芽糊精平衡db/db小鼠血糖稳态的机制 |
5.1 引言 |
5.2 材料与仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 主要仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 四种糊精样品的制备 |
5.3.2 动物饲养与分组 |
5.3.3 ICR小鼠餐后血糖和GLP-1 释放的分析 |
5.3.4 db/db小鼠餐后血糖应答水平的测定 |
5.3.5 db/db小鼠自由采食下随机血糖的测定 |
5.3.6 口服糖耐量试验 |
5.3.7 胰岛素耐量实验 |
5.3.8 组织生化指标分析 |
5.3.9 组织病理学和免疫荧光分析 |
5.3.10 组织胞浆蛋白与膜蛋白提取 |
5.3.11 蛋白免疫印迹分析 |
5.3.12 酶联免疫吸附检测 |
5.3.13 组织总RNA提取与评价 |
5.3.14 实时荧光定量PCR分析 |
5.3.15 数据分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 麦芽糊精与抗性糊精复配比例的选择及性质分析 |
5.4.2 四种糊精在ICR小鼠体内的餐后血糖应答水平和GLP-1 释放情况 |
5.4.3 四种糊精在db/db小鼠体内的餐后血糖应答水平和回肠GLP-1 释放情况 |
5.4.4 回肠GLP-1 释放对db/db小鼠摄食行为和食欲的影响 |
5.4.5 回肠GLP-1 释放对db/db小鼠胰岛形态与功能的影响 |
5.4.6 回肠GLP-1 释放对db/db小鼠胰岛素抵抗的影响 |
5.4.7 胰岛素敏感性增强对db/db小鼠血糖稳态的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 短簇状麦芽糊精缓解db/db小鼠脂质代谢和肝脏功能异常的机制 |
6.1 引言 |
6.2 材料与仪器 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 主要仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 短簇状麦芽糊精的制备 |
6.3.2 动物饲养与分组 |
6.3.3 口服糖耐量试验 |
6.3.4 胰岛素耐量实验 |
6.3.5 丙酮酸耐量实验 |
6.3.6 能量代谢速率监测 |
6.3.7 血清与组织生化指标分析 |
6.3.8 组织病理学和免疫荧光分析 |
6.3.9 组织胞浆蛋白与膜蛋白提取 |
6.3.10 蛋白免疫印迹分析 |
6.3.11 酶联免疫吸附检测 |
6.3.12 组织总RNA提取与实时荧光定量PCR分析 |
6.3.13 数据分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 饮食模式对db/db小鼠体重的影响 |
6.4.2 饮食模式对db/db小鼠能量代谢的影响 |
6.4.3 饮食模式对db/db小鼠脂质代谢的影响 |
6.4.4 饮食模式对肝脏酮体生成的影响 |
6.4.5 饮食模式对GLP-1 及瘦素释放的影响 |
6.4.6 GLP-1 及瘦素释放对胰岛形态与功能的影响 |
6.4.7 GLP-1 及瘦素释放对db/db小鼠肝脏胰岛素抵抗的影响 |
6.4.8 胰岛素敏感性增强对肝脏代谢功能的影响 |
6.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文主要创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间的研究成果 |
(6)酶法制备直链麦芽低聚糖耦合体系的构建及条件优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 直链麦芽低聚糖概述 |
1.1.1 直链麦芽低聚糖的分子结构 |
1.1.2 直链麦芽低聚糖的理化特性 |
1.1.3 直链麦芽低聚糖的生理功能 |
1.1.4 直链麦芽低聚糖的工业应用 |
1.2 直链麦芽低聚糖的酶法生产工艺 |
1.2.1 生产用酶 |
1.2.2 生产工艺 |
1.2.3 目前生产工艺中存在的不足 |
1.3 循环式酶膜反应器 |
1.3.1 酶膜反应分离技术 |
1.3.2 酶膜反应器的分类 |
1.3.3 酶膜反应器在制备低聚糖领域的研究进展 |
1.3.4 膜污染及膜再生 |
1.4 立题意义与研究内容 |
1.4.1 立题背景与意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 实验材料与试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 MFA酶活力的测定 |
2.2.2 普鲁兰酶活力的测定 |
2.2.3 玉米淀粉水分含量的测定 |
2.2.4 酶法制备直链麦芽低聚糖产物分析 |
2.2.5 酶法制备直链麦芽五糖糖浆生产条件优化 |
2.2.6 耦合体系的构建及制备直链麦芽五糖糖浆的生产条件优化 |
2.2.7 耦合体系制备直链麦芽六糖糖浆的生产条件优化 |
2.2.8 蛋白浓度测定 |
2.2.9 膜通量及膜复性指标 |
2.2.10 膜污染阻力分析 |
2.2.11 膜清洗方案 |
2.2.12 数据处理 |
3 结果与讨论 |
3.1 酶法制备直链麦芽五糖糖浆的反应条件优化 |
3.1.1 调浆时间对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.1.2 液化时间对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.1.3 糖化酶添加量对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.1.4 反应温度对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.1.5 反应p H对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.1.6 普鲁兰酶添加时间及添加量对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2 耦合体系的构建及制备直链麦芽五糖糖浆生产工艺优化 |
3.2.1 不同截留分子量膜对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.2 膜组件对MFA酶截留效果研究 |
3.2.3 反应时间对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.4 反应温度对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.5 糖化酶加酶量对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.6 过膜压力对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.7 物料流速对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.8 脱支酶添加时间对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.9 脱支酶添加量对制备直链麦芽五糖糖浆的影响 |
3.2.10 耦合体系与传统生产体系最佳条件下的生产结果对比 |
3.2.11 生产中关键工艺的相关性分析与多元回归分析 |
3.3 耦合体系制备直链麦芽六糖糖浆生产工艺优化 |
3.3.1 不同截留分子量膜对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.2 反应时间对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.3 反应温度对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.4 糖化酶加酶量对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.5 过膜压力对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.6 物料流速对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.7 脱支酶添加时间对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.8 脱支酶添加量对制备直链麦芽六糖糖浆的影响 |
3.3.9 生产中关键工艺的相关性分析与多元回归分析 |
3.4 膜污染及膜复性研究 |
3.4.1 污染物来源及组成 |
3.4.2 膜污染理论模型及污染机制分析 |
3.4.3 膜污染阻力分析和清洗方案 |
3.4.4 纯水清洗 |
3.4.5 酸清洗 |
3.4.6 碱清洗 |
3.4.7 氧化清洗 |
3.4.8 加酶清洗 |
3.4.9 不同清洗方法对比 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录B:数据表 |
(7)绿豆渣抗性糊精的模拟移动床色谱纯化及其特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 绿豆概述 |
1.1.1 绿豆 |
1.1.2 绿豆的功能作用 |
1.1.3 绿豆的加工与研究现状 |
1.2 绿豆渣概述 |
1.2.1 绿豆渣 |
1.2.2 绿豆渣国内外研究现状 |
1.3 抗性糊精概述 |
1.3.1 抗性糊精 |
1.3.2 抗性糊精的制备 |
1.3.3 抗性糊精的纯化 |
1.3.4 抗性糊精的功能特性 |
1.4 模拟移动床色谱概述 |
1.4.1 模拟移动床色谱原理 |
1.4.2 模拟移动床色谱应用 |
1.4.3 模拟移动床色谱国内外研究现状 |
1.5 课题研究背景与意义 |
1.6 课题主要研究内容 |
1.6.1 微波酶法制备抗性糊精的工艺优化 |
1.6.2 模拟移动床色谱纯化绿豆抗性糊精 |
1.6.3 绿豆抗性糊精的理化特性和功能特性研究 |
1.7 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 试验原料 |
2.1.2 试剂与材料 |
2.1.3 主要仪器设备 |
2.2 方法 |
2.2.1 绿豆淀粉的制备 |
2.2.2 抗性糊精的制备 |
2.2.3 制备抗性糊精单因素试验 |
2.2.4 响应面优化制备抗性糊精 |
2.2.5 模拟移动床色谱纯化绿豆抗性糊精的技术研究 |
2.2.6 抗性糊精理化性质的研究 |
2.2.7 抗性糊精功能特性的研究 |
2.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 响应面优化制备抗性糊精试验 |
3.1.1 单因素试验 |
3.1.2 响应面优化试验 |
3.2 模拟移动床色谱纯化抗性糊精技术 |
3.2.1 制备色谱评价单因素试验 |
3.2.2 纯化后抗性糊精高效液相色谱分析图谱 |
3.2.3 纯化工艺参数优化结果 |
3.3 抗性糊精理化性质 |
3.3.1 溶解度及持水性 |
3.3.2 电镜扫描结果 |
3.3.3 红外光谱测定 |
3.3.4 X-射线衍射 |
3.3.5 分子量测定 |
3.3.6 单糖组成成分 |
3.4 抗性糊精功能特性 |
3.4.1 体外模拟消化 |
3.4.2 体外降糖功能 |
3.4.3 体外降脂功能 |
3.4.4 吸附亚硝酸盐结果与分析 |
4 讨论 |
4.1 微波酶法制备绿豆抗性糊精研究 |
4.2 模拟移动床色谱纯化绿豆抗性糊精研究 |
4.3 绿豆抗性糊精理化性质与功能特性研究 |
5 结论 |
5.1 结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)理性设计提高淀粉分支酶催化能力及其在麦芽糊精改性中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 淀粉分支酶概述 |
1.1.1 淀粉分支酶的作用机理 |
1.1.2 淀粉分支酶的结构 |
1.1.3 淀粉分支酶的应用 |
1.2 蛋白质结晶和结构解析 |
1.2.1 结晶原理及方法 |
1.2.2 晶体结构解析 |
1.3 理性设计概述 |
1.4 麦芽糊精概述 |
1.5 立题背景与意义 |
1.6 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 质粒与菌株 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 主要试剂 |
2.1.4 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 DNA操作 |
2.2.2 Ro-GBE突变体的构建与转化 |
2.2.3 Ro-GBE的生产 |
2.2.4 Ro-GBE的分离纯化 |
2.2.5 SDS-PAGE蛋白质凝胶电泳 |
2.2.6 Ro-GBE的蛋白浓度测定 |
2.2.7 Ro-GBE的活力测定 |
2.2.8 序列比对与分析 |
2.2.9 Ro-GBE的结晶与结构解析 |
2.2.10 Ro-GBE突变体的晶体结构模拟 |
2.2.11 分子对接 |
2.2.12 麦芽糊精的改性 |
2.2.13 麦芽糊精α-1,6-糖苷键相对含量的测定 |
2.2.14 麦芽糊精链长分布的测定 |
2.2.15 麦芽糊精稳定性的测定 |
2.2.16 数据处理与分析 |
3 结果与讨论 |
3.1 Ro-GBE的结晶及晶体结构解析 |
3.1.1 Ro-GBE的纯化 |
3.1.2 结晶条件筛选及确定 |
3.1.3 晶体数据收集及结构解析 |
3.1.4 整体结构分析 |
3.1.5 CBM48 结构分析 |
3.1.6 A域结构分析 |
3.1.7 酶与底物复合结构模拟 |
3.2 表面凹槽对Ro-GBE催化能力的影响 |
3.2.1 突变位点的选择 |
3.2.2 表面凹槽结构的变化 |
3.2.3 酶学性质变化 |
3.2.4 分支能力变化 |
3.2.5 底物特异性变化 |
3.2.6 转苷模式变化 |
3.3 酶-底物相互作用对Ro-GBE催化能力的影响 |
3.3.1 突变位点的选择 |
3.3.2 酶-底物相互作用力变化 |
3.3.3 酶学性质变化 |
3.3.4 分支能力变化 |
3.3.5 底物特异性变化 |
3.3.6 转苷模式变化 |
3.4 理性设计对Ro-GBE催化能力的影响机制 |
3.4.1 表面凹槽对催化能力的影响机制 |
3.4.2 底物相互作用对催化能力的影响机制 |
3.4.3 理性设计对催化能力的影响机制 |
3.5 突变体的应用 |
3.5.1 透明度稳定性 |
3.5.2 凝沉性 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)基于纳滤-高速逆流色谱法分离麦芽糖基-β-环糊精(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 麦芽糖基-β-环糊精 |
1.1.1 M-β-CD概述 |
1.1.2 M-β-CD性质 |
1.1.3 M-β-CD的分离纯化 |
1.2 纳滤技术及其在低聚糖分离中的应用 |
1.2.1 纳滤分离机理 |
1.2.2 纳滤分离模式 |
1.2.3 纳滤在低聚糖分离纯化中的应用 |
1.3 高速逆流色谱技术及其在糖分离中的应用 |
1.3.1 HSCCC分离原理及特点 |
1.3.2 高速逆流色谱影响因素 |
1.3.3 高速逆流色谱在糖分离纯化上的应用 |
1.4 本课题的立题背景及意义 |
1.5 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 材料与试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 M-β-CD的制备 |
2.2.2 M-β-CD膜分离操作工艺 |
2.2.3 纳滤膜的初步筛选 |
2.2.4 纳滤膜基本性能测试 |
2.2.5 纳滤膜分离操作参数单因素实验 |
2.2.6 间歇渗滤循环操作方法 |
2.2.7 HSCCC体系相图制作 |
2.2.8 HSCCC溶剂体系的选择 |
2.2.9 M-β-CD的高速逆流色谱分离纯化 |
2.2.10 HPLC分析条件 |
2.2.11 数据处理 |
3 结果与讨论 |
3.1 原料M-β-CD合成体系糖分组成 |
3.2 纳滤膜初步筛选 |
3.3 纳滤膜基本性能测试 |
3.3.1 纳滤膜稳定性的研究 |
3.3.2 纳滤膜截留分子量及平均膜孔径测定 |
3.4 纳滤分离操作参数的研究 |
3.4.1 操作压力对纳滤分离特性的影响 |
3.4.2 操作温度对纳滤分离特性的影响 |
3.4.3 物料浓度对膜分离特性的影响 |
3.5 间歇渗滤循环分离麦芽糖 |
3.5.1 体积因子比的测定 |
3.5.2 循环次数对分离效果的影响 |
3.6 高速逆流色谱溶剂体系的筛选 |
3.6.1 PEG-无机盐溶剂体系 |
3.6.2 乙醇-无机盐溶剂体系 |
主要结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(10)双歧杆菌碳源利用特性及种间互养机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 非消化性碳水化合物的特征概述 |
1.1.1 非消化性碳水化合物的来源及分类 |
1.1.2 非消化性碳水化合物的结构与组成 |
1.1.3 非消化性碳水化合物的生理功能 |
1.2 双歧杆菌对非消化性碳水化合物的利用 |
1.2.1 双歧杆菌利用碳源的途径 |
1.2.2 双歧杆菌利用碳源的基因 |
1.2.3 双歧杆菌利用碳源的酶 |
1.3 双歧杆菌对碳源利用的选择性 |
1.3.1 细菌的碳源分解代谢阻遏现象 |
1.3.2 双歧杆菌碳源利用的调控机制 |
1.4 双歧杆菌与交叉互养概述 |
1.4.1 肠道菌群的交叉互养现象 |
1.4.2 双歧杆菌种间互养研究 |
1.5 立题意义及研究内容 |
1.5.1 立题意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 双歧杆菌的碳源利用特性及相关基因研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料与设备 |
2.2.1 菌株 |
2.2.2 主要试剂 |
2.2.3 主要仪器与设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 菌株碳水化合物利用测定 |
2.3.2 糖苷水解酶家族基因分析 |
2.3.3 胞外糖苷水解酶预测 |
2.3.4 比较基因组与同源性分析 |
2.3.5 碳水化合物利用基因簇分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 双歧杆菌的碳水化合物利用特性分析 |
2.4.2 双歧杆菌糖苷水解酶基因分布差异及种特异性糖苷水解酶 |
2.4.3 双歧杆菌编码的胞外酶预测分析 |
2.4.4 双歧杆菌对不同碳源利用的相关基因簇分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 双歧杆菌利用混合碳源的偏好性研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 实验菌株 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 主要仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 混合碳源培养基的配制 |
3.3.2 双歧杆菌利用混合碳源的生长曲线测定 |
3.3.3 双歧杆菌的生长代时测定 |
3.3.4 细菌计数 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 双歧杆菌利用葡萄糖-低聚糖组合的生长特性 |
3.4.2 双歧杆菌利用混合低聚糖的生长特性 |
3.4.3 双歧杆菌利用混合碳源的活菌计数评估 |
3.5 本章小结 |
第四章 双歧杆菌的种间互养机制研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 测试菌株 |
4.2.2 主要试剂 |
4.2.3 主要仪器与设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 双歧杆菌胞外糖苷水解酶及对应底物预测 |
4.3.2 碳水化合物利用特性测定 |
4.3.3 菌株共培养体系的设计 |
4.3.4 选择性培养基的设计及细菌计数 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 双歧杆菌的胞外酶及对应底物的预测结果 |
4.4.2 双歧杆菌-碳源的种间互养组合预测分析 |
4.4.3 双歧杆菌的种间互养组合评估 |
4.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 I:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录 II |
四、麦芽糊精水解物对低聚糖测定影响的探讨(论文参考文献)
- [1]直链麦芽五糖生成酶的异源表达、酶学性质及产物合成研究[D]. 韩煦. 江南大学, 2021
- [2]环糊精水解酶的筛选、作用机制及其应用研究[D]. 纪杭燕. 江南大学, 2021(01)
- [3]Lactobacillus reuteri 121葡萄糖基转移酶GtfBdN作用支链淀粉机制及其改性淀粉产物性质研究[D]. 蒋彤. 江南大学, 2021(01)
- [4]直链麦芽四糖的酶法制备、分离纯化及理化功能特性研究[D]. 李家宬. 江南大学, 2021
- [5]淀粉分子糖苷键重构及其产物对小鼠糖脂代谢的调控作用[D]. 孔昊存. 江南大学, 2021
- [6]酶法制备直链麦芽低聚糖耦合体系的构建及条件优化[D]. 陈旭. 江南大学, 2021(01)
- [7]绿豆渣抗性糊精的模拟移动床色谱纯化及其特性研究[D]. 刘晚霞. 黑龙江八一农垦大学, 2021(10)
- [8]理性设计提高淀粉分支酶催化能力及其在麦芽糊精改性中的应用[D]. 江海旻. 江南大学, 2021(01)
- [9]基于纳滤-高速逆流色谱法分离麦芽糖基-β-环糊精[D]. 吴雪. 江南大学, 2021(01)
- [10]双歧杆菌碳源利用特性及种间互养机制研究[D]. 刘时捷. 江南大学, 2021(01)