连续温度变化对葡聚糖酶酶解酵母葡聚糖的影响[精选].doc

连续温度变化对 β-1,3-葡聚糖酶酶解酵母 β-葡聚糖的影响 摘 要: 为了探索反应温度对产物组分的影响，利用自制连续变化的温度梯度实验装置，研究了 22 ℃ ~60℃ (±0.1 ℃)区间内温度对一内切 β-1,3-葡聚糖酶酶解酵母 β-葡聚糖的影响，获得了酶解过程多点温度特性数据。分析表明：该酶酶解酵母 β-葡聚糖的活化能为 84.17 kJ/mol；以产物积累表示的最适酶解温度随时间延长呈指数下降；酶解产物组分受温 度的影响，低温较高温获得的寡糖链长，高温区大于 46 ℃可以获得以昆布二糖、昆布三糖为主的组分，而低温区小于30 ℃可以获得昆布五糖及更大分子量的产物。研究结果可为寡糖生产提供精确的温度控制参数。关键词: 温度梯度，β-1,3-葡聚糖酶，水解，β-1,3-D-葡寡糖Effect of continuous temperature change on hydrolytic products of yeast β-glucan by endo-β-1,3-glucanase Abstract: In order to explore the influence of reaction temperature on the product composition, the effect of continuous temperature change (22 °C?60 °C, ±0.1 °C) on hydrolysis of yeast β-glucan by endo-β-1,3-glucanase was determined by using self-developed Biochem-temperature Characteristic Apparatus. The activation energy of enzymatic hydrolysis of yeast β-glucan was 84.17 kJ/mol. The optimum temperature represented by accumulation of products decreased exponentially within a certain period of time. The components of the products were changed with reaction temperature. The length of oligosaccharides decreased with the increase of temperature. The main products were laminaribiose and laminaritriose at the temperature higher than 46 °C, while the main products were laminaripentaose and larger molecular weight components at the temperature lower than 30 °C. The results can provide precise parameters to control the reaction temperature of the production of 1,3-β-D-glucooligosaccharides.段峰等: 连续温度变化对β-1,3-葡聚糖酶酶解酵母β-葡聚糖的影响 1093 Journals.im.ac.cn Keywords: temperature gradient, endo-β-1,3-glucanase, hydrolysis, 1,3-β-D-glucooligosaccrides 温度是生命环境的重要因素之一，是生命科学 研究工作中必须控制的首要条件。研究温度对生命 体生长繁殖的影响，以及温度对生物酶反应的效率 等是生命科学研究领域中的一个关键内容。目前实 验室所用恒温装置主要是空气浴、水浴形式，对温 度的控制为一室一控。在一个恒温装置中进行一次 实验只能获得一个温度点的特性数据，欲完成一条 温度特性曲线的完善描述，还需要多次实验才能完 成，由于多次实验要受到环境条件、仪器稳定性、 试剂配制、操作手法等不确定性因素干扰，所得各 温度点的数据不适合温度特性研究工作。综观已报 道的温度对微生物生长和产物形成过程分析的报 告，都是依据上述温度梯度试验结果而作出的，通 常都是相隔 5 ℃和温差±1 ℃下得到的，由此可见一 个确切的温度影响的动力学过程是难以得到的，特 别是对于“转折点”的判断会造成显著误差，而这 又是微生物生理学和生物工程学上的重要参数。早 在 1