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文檔簡介
β葡聚糖酶的學習課件第1頁/共13頁β-葡聚糖酶的簡介β-葡聚糖酶即:β-1,3-葡聚糖酶。已知的β-1,3-葡聚糖酶均屬于糖基水解酶第十七家族,β-1,3-葡聚糖酶分為外切酶和內(nèi)切酶,目前主要研究的是內(nèi)切酶。它的分子量為32-37kD,等電點從酸性到堿性。它的作用底物為以β-1,3-苷鍵連接起來的多聚糖,以隨機作用方式將多聚糖分解成為糊精或寡聚糖。各種類型的β-1,3-葡聚糖酶已從多種植物中分離出來。根據(jù)其等電點、定位、mRNA表達模式及序列的同源性等特點可將其分為四種不同類型。第2頁/共13頁I類葡聚糖酶為堿性,主要存在于液泡中,體外具較強抑菌活性。
Ⅱ類葡聚糖酶具有較低等電點,被稱為酸性葡聚糖酶。主要分布在細胞間隙,在體外無抑菌活性,它的氨基酸序列中不具有C一端延伸序列。
Ⅲ類酶屬于分布在胞外的誘導物釋放型β-1,3-葡聚糖酶(PR-Q’),分子量為35KD(又稱PR-35)。
Ⅳ類葡聚糖酶為酸性胞外非誘導型β-1,3-葡聚糖酶(PR-O’),分子量為25KD,是一種二聚體,不能被病原物誘導㈣。與Ⅱ類、Ⅲ類酶相似性較小,且與前三種酶均不能發(fā)生抗血清交叉反應。
第3頁/共13頁β-葡聚糖酶的生產(chǎn)菌
在工業(yè)上采用細菌(如枯草芽孢桿菌)、曲霉(如黑曲霉)、青霉(如伊氏青霉)生產(chǎn)。第4頁/共13頁酶的性質(zhì)β-葡聚糖酶的最適pH范圍為4.0-5.0,溫度范圍為30-60℃(86-140°F)。最適反應溫度50—65,等電點集中在4.0—8.0之間。對1,3—糖苷鍵具有很強的專一性。Β-葡聚糖酶的熱穩(wěn)定性差。
β-l,3-葡聚糖酶在植物中具有誘導性。第5頁/共13頁工作機理β葡聚糖酶可以水解含有大量大麥、小麥、黑麥等其他谷物的家禽和豬的飼料中的葡聚糖,從而提高飼料利用率,提高營養(yǎng)物的攝取量,提高動物生長能力。該產(chǎn)品可以用于釀造工業(yè)以水解影響麥芽汁澄清和啤酒過濾的葡聚糖。較高的熱穩(wěn)定性的微生物β-葡聚糖酶能夠使釀造者通過高溫和縮短淀粉糖化時間來調(diào)節(jié)淀粉糖化過程,β-葡聚糖酶也可以添加到發(fā)酵罐中或成熟期從而處理影響麥芽汁澄清和啤酒過濾的葡聚糖。第6頁/共13頁研究進展β-1,3-葡聚糖酶參與了植物的多種生長發(fā)育過程,包括細胞分裂、小孢子發(fā)生、花粉萌發(fā)、育性、韌皮部胼胝質(zhì)去除、受精、種子萌芽及植物生長調(diào)控等過程。20世紀70年代以前,對β-1,3-葡聚糖酶的研究主要集中于它對植物本身不同發(fā)育階段的作用,隨著分子生物學技術在植物抗病基因工程中的逐步應用,β-1,3-葡聚糖酶基因的抗病研究取得了快速發(fā)展。目前,β-1,3-葡聚糖酶基因在植物抗病基因工程研究中已被認為是最具吸引力的基因之一。第7頁/共13頁β-葡聚糖酶的應用目前,β-葡聚糖酶的應用已經(jīng)擴展到醫(yī)藥、紡織、日用化工、食品發(fā)酵、廢水處理、飼料等各個領域,其應用前景十分廣闊。B一葡聚糖酶的研究、開發(fā)和利用對于解決工農(nóng)業(yè)原料來源、能源危機、環(huán)境污染、動物飼料等問題具有重要意義。第8頁/共13頁食品領域中的應用在釀造行業(yè)中,大麥是一種普通的碳水化合物添加劑,但是它的使用引起制造過程中的一些問題,特別是麥芽汁粘性的增加,而粘性增加是由樹膠狀、高分子重量含有1-3,1-4葡萄糖苷鍵的D-葡萄糖聚合物(β-葡聚糖)引起的。
谷物(例如小麥、大麥和黑麥)與動物飼料相結(jié)合是動物的主要能量來源。但是,由于非淀粉多糖(NSP)的存在導致動物腸胃黏度增加,從而干擾消化。選擇性糖酶如β-葡聚糖酶水解NSP可以釋放營養(yǎng)物質(zhì)(能量和蛋白)以降低腸胃內(nèi)容物的黏度。整個作用能夠提高飼料的利用率。第9頁/共13頁
在啤酒生產(chǎn)中采用β-葡聚糖酶,可提高麥汁的過濾速度和得率,從而保證啤酒質(zhì)量。也可用于飴糖、麥芽糖漿生產(chǎn)和用作飼料添加劑。
功能
降低麥汁粘度,改善麥汁和啤酒過濾性能,提高麥汁清亮度
提高糖化麥芽浸出物量,促進可發(fā)酵性產(chǎn)物的提高
提高啤酒的膠體穩(wěn)定性,消除β-葡聚糖引起的冷混濁
降解β-葡聚糖,提高純生啤酒生產(chǎn)過程中濾膜的使用效率,延長膜的使用壽命。第10頁/共13頁β-葡聚糖酶的生產(chǎn)菌在工業(yè)上采用細菌(如枯草芽孢桿菌)、曲霉(如黑曲霉)、青霉(如伊氏青霉)生產(chǎn)。第11頁/共13頁存在問題及展望
β-1,3-葡聚糖酶的抑菌活性引起人們的重視,但是迄今為止在轉(zhuǎn)入
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