菊粉酶的分離純化及固定化研究.pdf

1、菊粉(Inulin)是由果糖(Fru)經(jīng)β(1→2)鍵連接而成的線性直鏈多糖，聚合度約為2～60，末端常帶有一個(gè)葡萄糖(Glc)[1]。菊粉酶(Inulinase)，2，1-β-D果聚糖水解酶(2，1-β-D-fructanfrutanohydrolases,EC3.2.1.7)是菊粉的水解酶，能夠?qū)⒕辗劭焖偎獬蔀楣腔虻途酃?，水解產(chǎn)物果糖具有甜度高，熱值低，不易引起齲齒，易被糖尿病人利用等優(yōu)點(diǎn)[1,2]；低聚果糖也是一種功能性糖，

2、它是雙岐桿菌的增殖因子，有多種生理功能，調(diào)節(jié)胃腸功能，有效抑制有害菌的生長，提高免疫力，改善脂質(zhì)代謝，降低血脂和膽固醇，促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收，有利于維生素的合成等[3,4,5]。由于二者優(yōu)越的生理功能，在營養(yǎng)保健、醫(yī)藥工程和能源開發(fā)等各個(gè)方面都有較好的應(yīng)用前景。　　固定化菊粉酶水解菊糖生產(chǎn)高果糖漿或低聚果糖等產(chǎn)物，能達(dá)到反復(fù)利用，連續(xù)操作，簡化產(chǎn)品分離純化的目的，而且工藝簡單，底物轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物純，成本低，因此研究固定化菊粉酶對(duì)獲得一種能

3、符合工業(yè)要求的生產(chǎn)果糖或低聚果糖的方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前工業(yè)化利用菊粉生產(chǎn)低聚果糖的制約因素有天然的菊粉酶活性不高，及菊粉酶重復(fù)使用的效果不佳等。本文從菊粉酶的分離純化、菊粉酶固定化方法的篩選、固定化菊粉酶酶解反應(yīng)及產(chǎn)物鑒定等三個(gè)方面出發(fā)做了研究，希望能從上述幾方面努力找到一種價(jià)格低廉、工藝簡單方便、轉(zhuǎn)化率高、重復(fù)利用率高的固定化方法，為一步酶法生產(chǎn)果糖和低聚果糖提供參考數(shù)據(jù)?！　?、在菊粉酶的分離純化方面，本研究分別采用葡聚糖

4、凝膠層析和DEAE-纖維素離子交換層析兩種方法進(jìn)行菊粉酶的分離純化，目的是通過簡單的分離純化方法能達(dá)到較好的分離效果，從而節(jié)約材料和簡化分離步驟，為固定化酶提供更純的菊粉酶，同時(shí)降低生產(chǎn)成本?！　?、在固定化方法方面，本課題采用聚乙烯醇-海藻酸鈣(PVA-CA)包埋法、聚乙烯醇-海藻酸鈣(PVA-CA)-戊二醛交聯(lián)包埋法、D201大孔樹脂吸附交聯(lián)法固定化菊粉酶，并采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)D201大孔樹脂吸附交聯(lián)法進(jìn)行優(yōu)化條件的篩選?！　?、固

5、定化菊粉酶酶解反應(yīng)及其產(chǎn)物鑒定?！　〗Y(jié)果表明：Ⅰ、DEAE-纖維素離子交換層析分離菊粉酶提純倍數(shù)高達(dá)11.2，并且可獲得55.1％的回收率，通過PAGE電泳檢測有活力峰只有一條蛋白帶，已達(dá)電泳純。　?、?、通過對(duì)三種固定化方法的研究比較，D201大孔樹脂吸附交聯(lián)固定菊粉酶效果較好。其固定化酶的最佳條件是：1g樹脂加1ml菊粉酶液，再加入5.5mlPH6.0磷酸-檸檬酸緩沖液，恒溫振蕩吸附3h后，加入0.025％(終濃度)戊二醛，4℃溫