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B-葡萄糖苷酶属于纤维素酶的一种,从被发现起就受到世界各国的重视。目前B-葡萄糖苷酶的应用已经扩展到秸秆的酒精发酵、释放果蔬中的香气物质和改善果汁的质地等。B-葡萄糖苷酶还能水解大豆异黄酮糖苷转化为苷元,近几年,国内针对B-葡萄糖苷酶水解大豆异黄酮糖苷进行了大量深入的研究。
本实验首先以乳酸菌作为产酶的出发菌株,筛选出高产B-葡萄糖苷酶的乳酸菌菌株。利用Design Expert软件对试验数据进行二次多项回归拟合,对葡萄糖浓度、牛肉膏浓度、以及培养基初始pH对培养条件进行研究,得出产B-葡萄糖苷酶的最佳培养基条件为葡萄糖2.4%,牛肉膏2.3%,无水乙酸钠0.5%,Tween80 0.05%。研究了温度、接种量、装样量、初始pH对B-葡萄糖苷酶产量的影响,确定了最佳发酵条件:发酵温度37℃,接种量10%,装样量350mL/500mL,初始pH为6.6。
B-葡萄糖苷酶粗酶液经过硫酸铵盐析、DEAE-52离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤方法分离纯化后,比活力提高了约14倍,SDS-PAGE测得提纯后的酶的相对分子量约为50kD。
在对B-葡萄糖苷酶的酶学性质研究中得出该酶反应最适作用温度为40℃,在45℃以上稳定性较差,在pH为5~7的范围之间稳定性较好,最适pH为6.0。此外还测定了金属离子对酶活力的影响,发现金属离子Hg<2+>、Ag<+>对B-葡萄糖苷酶有强烈的抑制作用,Mn<2+>对该酶活力有一定的增强作用。
另外,本论文利用高效液相色谱法对B-葡萄糖苷酶在水解大豆异黄酮糖苷中的应用也进行了研究,试验结果表明,在大豆异黄酮糖苷在pH为6.0的缓冲液体系中,酶解温度为38℃,酶解时间为90min,加酶量为3.0mg的酶解条件下,测得大豆异黄酮水解率为82.54%,说明从乳酸菌中提取的B-葡萄糖苷酶对大豆异黄酮糖苷的水解效果显著。