毕赤酵母表达内切菊粉酶的酶学性质研究文献综述

 2021-09-27 00:00:01

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文 献 综 述

菊粉(inulin)又称菊糖、土木香粉，为天然聚合物，是由D-吠喃果糖以β-2 , 1糖苷键连接多聚果糖。其还原端连接一个葡萄糖基，呈直链结构，聚合度2-60，分子量为3000-5000，其分子大小随植物种类、气候条件及收获季节不同而异[1]。它主要存在于菊芋、菊苣和牛蒡等植物的根部或茎部。

菊粉酶是能够水解β－2，l－D一果聚糖果糖苷键的一类水解酶，学名β－2，l－D一果聚糖酶，又叫β一果聚糖酶，2，l－D一果聚糖水解酶（EC 3．2．l）。主要来源于菊科植物的组织和部分微生物。来源于植物的菊粉酶，其底物专一性较强，仅作用于菊粉;而由微生物产生的菊粉酶大部分都能水解含有β- 2, 1呋喃果糖的糖，如菊糖、蔗糖和棉子糖，小部分仅能水解菊糖。菊粉酶按其水解果糖苷键的方式不同，可分为内切和外切两类。

1.内切菊粉酶概述

1.1内切菊粉酶,

内切菊粉酶只作用于菊粉，其随机断开菊粉链内部的糖苷键，水解产物主要是菊粉型的低聚三糖、四糖和五糖[2]。因此可通过以菊粉为原料，在菊粉酶的催化作用下，用来生产高果糖浆、低聚果糖、乙醇、丙酮-丁醇或琥珀酸等产品。

1.2 内切菊粉酶来源

研究表明，丝状真菌[3-4] 和酵母[5]都能产生内切菊粉酶.1996年，Onodera小组第一次从青霉中克隆到内切菊粉酶基因INUA，之后各研究小组分别又从无花果曲霉[3]、黑曲霉[4]和季也蒙毕赤酵母[5]等多种微生物克隆到了内切菊粉酶基因。基因工程技术和现代分子生物学的飞速发展，将安全高效稳定地推动生产制备内切菊粉酶。

1.3 内切菊粉酶制备低聚果糖

低聚果糖是由2-10个果糖或葡萄糖通过糖苷键结合而成的低聚合度糖类，属于功能性低聚糖。功能性低聚糖因其具有对人或动物体内双歧杆菌高选择性的增殖作用和增强机体免疫力等特殊的生理功能，近些年来在食品和饲料添加剂领域中成为研究的热点。Penicillium purpurogenum内切菊粉酶[6]水解菊粉产物以F3、F4、F5、F6为主，水解率为32%。Penicillium sp. TN-88内切菊粉酶水解菊粉24 h前产物以F2、F3、F4为主，水解率为50%; 72 h水解率达70％，产物以三糖为主[7] 。

2.毕赤酵母表达系统概述

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