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右旋糖酐蔗糖酶(EC.2.4.1.5)是一种通过水解蔗糖并利用葡萄糖残基合成右旋糖酐的葡萄糖基转移酶,近年来已经在医药、食品、化工、环境保护等多个领域中得到开发与运用。由于直接从产酶野生菌种分离该酶较为困难,不利于催化产物的纯化与开展酶的研究,因此,先前的研究工作者们通过分子生物学的手段成功构建了重组右旋糖酐蔗糖酶工程菌株BL21 (DE3)/pET28-dexYG.虽然较为圆满的克服了上述困难,但是菌株在酶的表达稳定性方面上仍然存在着问题。本研究首先从大肠杆菌工程菌的传代、筛选压力等方面,对工程菌株在酶的表达稳定性方面进行了较为详细的探索,发现以6-7代为一个周期进行抗性筛选是复壮菌株的有效而简便的手段。之后,在蔗糖酶稳定性的研究中发现按照原先的方法测定的酶活数据随酶液稀释倍数的增加而增加,在8倍稀释之后测量结果趋于稳定,以上的结果促成了DNS法测定蔗糖酶活力的改进。蔗糖酶不耐高温,在30℃放置3h即失去原来一半的活性,适当的稀释与冷冻干燥能够有效的提高酶的贮藏稳定性。然后试验依据重组蔗糖酶的反应特性,以酶的最适反应条件为基础,考察了蔗糖浓度、酶用量、催化反应时间以及搅拌转速等影响因素,建立了催化较为完全、酶用量较少的反应体系:25~30℃、pH=5.4、蔗糖底物浓度125 g/L,酶用量2U/mL,150r/min的搅拌速度下反应33 h。在该部分的研究过程中发现影响蔗糖酶催化效率的因素主要有两点,一是较高浓度的果糖作为一种葡萄糖残基受体参与糖基化副反应,而能够竞争性抑制蔗糖酶的右旋糖酐链伸长反应,生成明串珠菌二糖。二是在反应后期体系的高粘度与底物浓度的下降阻碍和减少了酶分子与蔗糖底物接触的几率。接着通过单因素以及正交试验对果糖在水—乙醇结晶体系的结晶条件进行了研究。结果表明,在水—乙醇比例为1:4的体系下果糖的纯度需在90%以上、母液的白利度为85 Brix°、固形物总质量10%的品种用量、养晶6h的条件下的结晶产率最大,达到62.37%。最后利用右旋糖酐蔗糖酶催化制备右旋糖酐,剩余的废液经粗纯化、阳离子交换精制后得到可以进行结晶操作的果糖溶液,结晶方法为冷却结晶。最后对结晶产品进行了高效液相色谱、中红外光谱、X射线粉末衍射元素分析及扫描电子显微镜等检测。该研究对工业上实现以右旋糖酐蔗糖酶为核心的生物多糖的制备以及存在于废液中的催化副产物果糖的回收方面具有重要的参考价值。