糖化酶研究进展

酶学

糖化酶的研究进展

2013年

糖化酶的研究进展

摘要:糖化酶是世界上生产量最大和应用范围最广的酶制剂,在工业中具有重要的应用价值。本文从微观学角度出发，主要介绍了糖化酶的结构和催化作用机制；另外介绍了糖化酶的分离纯化手段及其功能应用；最后提出了研究中存在的问题以及解决办法，并对糖化酶应用研究的前景进行了展望。

关键词：糖化酶；结构；催化机制；分离纯化；功能

STUDYING STRUCTURE AND FUNCTION OF

GLUCOAMYLASE

Abstract:Glucoamylase is the enzyme which has the most output and the vastest application in the world . From the perspective of microscopic science, This review introduces the structure and catalytic mechanism of glucoamylase; additionally introduced separation and purification methods and application of glucoamylase; In the end, put forward the application, the problems and solutions of glucoamylase research, provide future application prospect.

Keywords: glucoamylase；structure ；Catalytic mechanism；Purification；function

糖化酶又称为葡萄糖淀粉酶(glucoamylase),全称是α-（1-4）-葡聚糖—葡萄糖

水解酶，它的底物是葡萄糖分子通过α-（1-4）-糖苷键连成的高分子，水解产物是葡

萄糖，酶学编号是E3.2.1.3[1]。糖化酶是淀粉转化为葡萄糖过程的主要酶类，早在1500

年前，我国已用糖化曲酿酒，本世纪20年代法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲, 并

用于酒精生产。目前，糖化酶已涉及到食品、医学、发酵等多个行业，具有广泛的应用

价值。

1．糖化酶的结构及其催化机制

1.1糖化酶的结构

糖化酶是由微生物分泌产生的，具有外切酶活性的胞外酶，催化淀粉从非还原端水

解α-1，4糖苷键逐个释放出单个β-D-葡萄糖。它是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳

糖和糖醛酸的糖蛋白, 分子量在 60000～1000000间，含有一个催化域(CD)和一个淀粉

结合域(SBD)，两者之间通过O-糖基化连接域(L)连接起来[2]。糖化酶的N末端催化区域

通过( α/α)

形成一个漏斗状活性中心，经高度糖基化的O-糖基化连接域与 C末端6

通过β反平行折叠形成的两个淀粉亲和区相连接，在空间上具有相对紧密、稳定活性

功能。

糖化酶催化域（CD）含有400多个氨基酸残基，富含Ser和Ala两种氨基酸，其中

ser443和ser444之间热稳定性较差，易断裂。来自不同真菌的糖化酶的催化域的二级结构

有所差异。泡盛曲霉X100的糖化酶CD中含有13股α一螺旋，除α一螺旋11外均参与

结构，黑曲霉及子囊菌酵母糖化酶CD的构型与泡盛曲霉X100折叠成“桶”状(α/α)

6

的CD构型基本相似，但子囊菌酵母CD含有14股α一螺旋，其中的12股α一螺旋形成

与泡盛曲霉、黑曲霉CD结构类似。Sauer等人认为黑曲霉糖化酶水解α一1，4--糖苷

键的机制是典型的酸碱催化，Glu179和Glu400分别为催化中心的质子供体和质子受体，

Glu179提供的质子传递给淀粉链中易断裂键的糖苷键上，形成含氧碳正离子，在Glu400

协助下接受水的亲核攻击而使糖苷键断裂，同时使水解产生的α—D(+)-葡萄糖异构化

生成β一D(+)构型[3]。

淀粉结合域(SBD)的结构中，根据SBDs氨基酸序列的同源性，SBDs被划分为6族，

分别为CBM20、CBM21、CBM25、CBM26、CBM34和CBM41，黑曲霉和米根霉分泌的糖化酶

分别属于CBM20和CBM21。来源于黑曲霉的糖化酶(AnGA)的SBD位于AnGA的C一末端，

而来源于米根霉的糖化酶(RoGA)不仅C 一末端含有一个SBD．且N一末端也含有一个

SBD。AnGACBM20和RoGACBM21约含100个氨基酸，其中富含苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸（Tyr)和色氨酸(Trp)等芳香族氨基酸残基，不含半胱氨酸(Cys)。AnGACBM20和RuGACBM21两者之间的氨基酸序列差异很大，同源性仅为13．5％，但芳香族氨基酸的同源性较高，主要为色氨酸(W)和酪氨酸(Y)。虽然两者氨基酸序列同源性很低，但其二级结构和三级结构却惊人的相似。两者均不含α一螺旋结构，仅含β一折链和无规卷曲结构，由7~8段β一折叠链反平行折叠形成β一卷筒，β一卷筒再折叠形成2个β一折叠结构，两个底物亲和位点(S l和SII)分别位于结构域的相向两侧。S I和sⅡ中分别含有一个色氨酸(W)残基，AnGACBM20的SI含W590，S II含W563，Ro—GACBM21的SI含W70，SⅡ含W47；CBM表面分布着较丰富的酪氨酸残基(Y)，RoGACBM21含有6个Y残基(Y32、Y58、Y67、Y83、Y93和Y94，AnGACBM20含2个Y残基Y527和Y556。

SBD不仅具有结合淀粉、多聚糖及寡聚糖等碳水化合物的功能还具有协同催化域水解底物的生物活性。AnGACBM20和RoGACBM21的S I、SⅡ都能结合淀粉颗粒，但两者对底物的亲和性差异较大，sⅡ亲和力(Kd=6.4μM)远大于SI(Kd=28μM)。S I主要是在催化反应起始阶段识别底物，它只能识别可溶性长链多聚糖，同时还具有促进SⅡ对底物的亲和作用；SⅡ则引起底物的构像改变，以淀粉类似物β一环糊精(BCD)为底物，发现β-CD的非极性面结合到SBD的特定氨基酸的芳香环上。正常情况下，淀粉颗粒中的淀粉链之间是相互平行呈线性，而结合在SBD的2个位点上的2条淀粉链的方向几乎是相互垂直。由此可以推断，SBD诱导淀粉链形成2个β转角，扭转了淀粉链的方向,使更多的底物向催化域中心靠近，产生底物‘定向效应’从而促进结合位点的亲和作用,提高酶的反应速率[4]。

O一糖基化连接域是一段约含70个氨基酸经高度糖基化的多肽链，糖质量分数约为70％，不同生物来源的糖化酶含O一糖基化连接域的比例不同，可变性较大。该区域富含Ser和Thr残基，研究发现ser和Thr位点是寡聚糖O一糖基化的糖基化位点，且在生物活性条件下，甘露糖比半乳糖更容易以O一糖苷键连接到连接域的Ser和Thr 残基上，平均每个Ser和Thr残基上连有5个甘露糖。在糖化酶结构中，O一糖基连接域起连接催化域(CD)和淀粉结合域(SBD)的作用。O一糖基连接域与低聚糖以共价键结合，对蛋白质骨架起到固定化作用，从而避免糖化酶被蛋白酶水解，而它本身不具有增强糖化酶亲和力的作用。此外，该结构域还具增强糖化酶热稳定性的作用。

1.2糖化酶的催化机制

糖化酶催化域含有 400多个氨基酸残基，富含Ser和Ala两种氨基酸，其中Ser443和Ser444之间热稳定性较差，易断裂。Sauer 等人研究了黑曲霉糖化酶，认为其催化水解α-1,4-糖苷键是典型的酸碱催化[3]。Glu179和 Glu400分别为催化中心的质子供体和质子受体， Glu179提供的质子传递给淀粉链中易断裂键的糖苷键上，形成含氧碳正离子，在 Glu400协助下接受水的亲核攻击而使糖苷键断裂，同时使水解产生的α-D(+)-葡萄糖异构化生成β-D(+)构型。

糖化酶的底物具有特异性，糖化酶对底物的水解速率不仅取决于酶的分子结构, 同时也受到底物结构及大小的影响。许多研究表明, 碳链越长, 亲和性越大。它的最大反应速度随着碳链延长而增加, 呈线形变化。糖化酶主要作用于α-1,4糖苷键, 对α-1,6 和β- 1,3 糖苷键也具有活性作用。管汉成等[5]对黑曲霉变异株T-21葡萄糖淀粉酶的底物特异性进行了研究, 发现糖化酶 GAⅠ仅能水解多种淀粉及麦芽低聚糖生成唯一产物β-葡萄糖,不能水解甘露糖、木聚糖、地衣多糖、右旋糖苷及α- ,β- ,γ- 环状糊精,说明GAI对多糖中糖的组成及糖苷键具有较强的专一性。

2糖化酶的分离纯化研究史及工业化生产方法

2.1糖化酶分离纯化研究史

糖化酶的分离纯化是其进一步应用的基础，随着糖化酶的应用领域不断扩大和细化，开发筛选具有各种特性的糖化酶成为目前酶制剂研究领域的一个重要方向。糖化酶的分离纯化主要包括细胞破碎、提取、离心分离、过滤与膜分离、沉淀分离、层析分离、电泳分离和萃取分离等方法。

张贺迎等人[6]研究了耐热糖化酶的分离纯化，通过细胞破碎、过滤、离心得到粗酶液，再将粗酶液用 45 %～80 % 硫酸铵分级沉淀, 以去除部分色素和杂质蛋白。沉淀先后用水、pH4.6 0.1 mol/L的 HAC- NaAC缓冲液透析平衡,上 DEAE-Cellulose-52离子交换柱层析。再经过洗脱,收集对应于各洗脱峰的洗脱液得到了分离纯化后的耐热糖化酶，他们利用 DEAE- Cellulose- 52 柱层析和制备电泳纯化得到了 3 个耐热糖化酶组分，并测定了3个耐热糖化酶的最适温度和分子量。

李彧娜、石贵阳等人[7]从Rhizopus microsporus var.chinensis CICIM F0088菌株中分离纯化一种新的具有生淀粉降解能力的糖化酶，在分离纯化过程中，经过硫酸铵沉淀、双水相交换、DEAE-650M 阴离子层析、再经含0.100、200、300 mmol/L NaCl的醋酸–醋酸钠缓冲液（pH 6.0）梯度洗脱后，合并收集的活性组分，透析后冻干浓缩,冻干的

酶粉用醋酸–醋酸钠缓冲液（pH 6.0）复溶，在Bio-Rad Model 491 Prep Cell上进一步分离，可收集的到得纯化后的样品。李彧娜、石贵阳等人在KW-802.5 Shodex 凝胶过滤柱（300 mm×8 mm I.D.）上测定表观相对分子质量，其相对分子质量约为52×103。

潘丽军，张志英等人[8]对米根霉葡萄糖淀粉酶进行了分离纯化，经硫酸铵盐析、透析脱盐、Sephadex G-100柱层析等纯化步骤，葡萄糖淀粉酶比活力提高了23倍，，并用SDS-PAGE测得提纯后酶的相对分子量约为75.5kD。

此外，Michele Michelin等人[9]用离子交换层析和sephadx G-100对宛氏拟青霉产生的糖化酶进行了分离纯化,并用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定出了其分子量为86.5 kDa。张峨等人[10]对黑曲霉胞外葡萄糖淀粉酶进行了纯化，经硫酸钱沉淀, sephadx G-25柱凝胶过滤脱盐等步骤,经PAGE鉴定纯化所得产品，并用SDS凝胶电泳测定了分子量。

2.2糖化酶的工业化生产

目前，国外糖化酶生产一般采用液体深层培养,发酵罐最大可达200m3,许多发达国家对温度、P H、溶解氧、搅拌功率的控制都实现了微机化。我国生产的葡萄糖淀粉酶多数系由黑曲霉及其变异株经深层培养后提取而成[5]。国内大多数厂家采用液体深层培养,发酵罐 15～50 m3 ,不锈钢制造,工艺控制点有温度、P H、罐压、空气流量等;许多厂家仍采用手控或仪表控制,个别厂家采用了微机控制。液态深层发酵法的工艺流程为：试管斜面种子→种子扩大培养→发酵→过滤→浓缩→干燥→粗酶制剂。此外，国内还有个别厂家生产糖化酶采用固体培养，其工艺流程为:试管菌种→三角瓶款曲扩大培养→帘子曲种→通风制曲→成品。

3糖化酶的功能与应用

糖化酶是世界上生产量最大、应用范围最广的酶制剂。糖化酶不仅用于酒类和酒精生产，还广泛地应用于葡萄糖、果葡糖浆、有机酸、味精等食品工业的多个领域[11]。1972年联合国世界卫生组织和联合国粮农组织在日内瓦制定了‘旧内瓦议定书”。1987年我国颁布了“食品添加剂糖化酶制剂”GB8276一87国家标准, 目前糖化酶在工业生产中的应用非常广泛。

在传统白酒生产中，糖化是发酵的基础[12]。我国传统白酒的生产一直沿用固态发酵法，大多使用淀粉质原料，一般以曲为糖化剂，成本高、产酒率低是一个普遍存在的问

题，而使用糖化酶制剂代替曲，简化了生产工艺，提高了出酒率，降低了企业的生产成本，目前已被普遍采用并得到了快速的发展。干啤酒是一种发酵度高的淡爽型啤酒,深受消费者欢迎，在干啤酒生产上利用糖化酶，使用多温度段糖化工艺，就可提高麦汁中可发酵性糖的比例，制成风味独特的干啤酒[13]。将糖化酶应用于黄酒的生产，糖化率高，可以大大缩短发酵时间，从而可以降低成本，提高生产效率[14]。

在淀粉糖工业中，可以利用糖化酶水解淀粉的高度专一性，避免无机酸水解淀粉糖苷键的随机性，控制糖浆产品的糖分组成，从而提高产品纯度，克服酸水解时对生产设备的腐蚀。

糖化酶在天然产物提取中也有一定的作用[15]。例如皂素在植物中大多以糖苷的形式存在, 游离的甙元极少,为了提高皂素的收率,可以在酸水解之前先对黄姜原料进行酶解, 这样既可以减少酸用量,又能明显地提高皂素的收获率与质量。山药汁容易沉淀并有令人难以接受的臭味，针对这个问题有研究人员将山药干片先用水提取,然后再用酶水解, 应用此工艺加工出来的山药汁, 沉淀少、无臭味, 并且酶用量少、酶解时间短。

在味精、柠檬酸等生产过程中，首先利用淀粉酶、糖化酶将其主要原料淀粉转化成低分子量糖类，再经发酵得到谷氨酸和柠檬酸。此外，在烘焙行业，可以改善产品的风味品质[16]。

因此，糖化酶在轻工、食品、医药、发酵等行业中具有广泛的应用价值，受到了国内外学者的高度重视。

4.糖化酶的发展趋势

在糖化酶多型性的研究方面，由于糖化酶广泛地分布在微生物中, 主要存在于黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中，已有不少学者从事与糖化酶多型性的研究，如管汉成等人发现黑曲霉突变株T- 21产生的葡萄糖淀粉酶具有多型性,分离纯化出能被生淀粉吸附和水解生淀粉的GAI和既不被生淀粉吸附又不水解生淀粉的GAII。研究糖化酶多型性，开发糖化酶的新用途将成为糖化酶发展的一个方向。

在筛选高产菌株方面，目前，许多生产菌都是通过许多代人工选育出来的，对环境的适应能力、抵抗能力比较差。而原生质体融合可以解决这一问题，因此利用微生物的原生质体融合技术是筛选高产糖化酶菌株的研究发展方向之一。

在育种方面，人工育种和代谢调节育种都具有很大的盲目性和运气成分。利用基因工程能克服这些缺点 ,近来基因工程技术的发展,基因库的不断建立 ,人们利用基因工

程手段,来选育糖化酶生产菌,也是糖化酶生产研究发展方向之一。

此外，糖化酶的固定化技术是糖化酶生产研究发展方向之一。虽然国内外对糖化酶的固定化技术很多 ,但目前的固定化酶还存在着单位载体酶活量不高和不易保存的缺点 ,使其应用范围大受限制 ,因此继续发展糖化酶的固定化技术,努力提高单位载体的固定化酶活性容量 ,扩大其使用范围,也是糖化酶生产的发展方向之一。

应用研究之一仍将是进一步提高糖化酶的活力,利用诱变、DNA 重组技术或其他方法获得优良菌株,提高糖化酶基因在受体菌中的表达水平等,进一步优化糖化酶纯化工艺及保存条件;另一方面,诱变筛选耐热糖化酶产生菌或克隆耐热糖化酶基因,将是一个重要方向,因为耐热糖化酶在发酵业的应用将会大大降低能源消耗,从而降低生产成本,将给糖化酶在工业中的应用开辟更为广阔的前景。

5.启发与展望

由于糖化酶具有重要的应用价值，因此研究糖化酶的结构和作用机制非常重要，而分离纯化到得高产优良菌株是进一步应用的基础，也可见其重要性。继续探索糖化酶结构与热稳定性、耐酸性之间的关系，进一步阐明糖化酶的多型性原因及糖化酶的热稳定性机制对糖化酶的使用具有促进作用。

我们发现一种酶，首先应该研究它的结构和催化作用机制，再看它的结构和功能之间存在的关系，弄清楚了它的结构和功能，就可以进一步探索其性质和用途，比如一种酶在某方面不具备该性质，我们可以想办法通过酶的改性来实现，这就是建立在弄清楚其结构的基础上的进一步研究。

目前，国内外越来越多的研究者正在将目光投向糖化酶的基础研究和工业应用中。目前的研究热点，一方面是利用基因诱变 DNA重组技术或其他生物学方法获得优良菌株，进一步提高糖化酶的活力；另一方面，通过诱变筛选耐热糖化酶产生菌或克隆耐热糖化酶基因并转入受体菌进行表达与纯化。这研究两大热点和糖化酶的实际应用紧密联系在一起，比如我们说的耐热糖化酶在发酵业的应用将会大大降低能源消耗，从而降低生产成本，将给糖化酶在工业中的应用开辟更为广阔的前景。总之,随着对糖化酶研究的深入我们会更好地利用它来造福于人类。

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干细胞研究的意义

干细胞研究的意义 干细胞工程是在细胞培养技术的基础上发展起来的一项新的细胞工程。它是利用干细 胞的增殖特性，多分化潜能及其增殖分化的高度有序性，通过体外培养干细胞、诱导干细胞定向分化或利用转基因技术处理干细胞以改变其特性的方法，以达到利用干细胞为人类服务的目的。 其主要研究内容一方面是胚胎干细胞的研究，如建立ES细胞系并利用ES细胞的发育多能性即环境因素对细胞分化发育的影响，定向诱导细胞分化为特定的细胞如肌细胞、神经细胞等作为细胞移植的新来源。另一方面成体干细胞的研究主要包括成体组织干细胞的分离培养体内和植入体内，更新机体病变的组织器官恢复正常功能；并用干细胞作为基因治疗的靶细胞；研究体内有效活化组织干细胞的方法，增强其功能。 生物学上，通俗的讲：利用干细胞可以用来制造人身体上的一些器官，比如在一个人因为一种什么原因而失去心脏功能，那么就可以用他自己的干细胞来制造一个新的心脏，最重要的是这个新的心脏不会受到自身免疫系统的攻击。 目前，生命科学领域内对胚胎干细胞的研究和应用仅仅是一种尝试，应用干细胞技术治疗疾病至少还要经历三个阶段： 第一个阶段，把一种组织的成体干细胞直接移植给相应组织坏损的病人以治疗疾病。 第二阶段，如果掌握了干细胞向某种组织细胞分化的条件，就可以在体外对干细胞进行诱导使之“定向”分化成所需的细胞。对于某些遗传性疾病，还可对干细胞进行基因修饰。对经过“定向分化”或“基因修饰”后的干细胞进行筛选后，把“合格”的细胞移植给病人。 第三阶段，在体外进行“器官克隆”以供病人移植。不久前有人把从脊髓中提取的干细胞注射到一批瘫痪大鼠身上，经过六个月的治疗后，75%的瘫痪大鼠恢复了身上的肌肉，它们的肢体重新获得力量，可以四处跑动了。这是个好消息，说明尽管在体外培养一个具有正常生理功能和结构的人体器官，还只是一个“美好的愿望”，但已经不是遥不可及。

(完整版)年产5000吨糖化酶发酵车间设计

南阳理工学院 本科生毕业设计 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生： ******* 指导教师：李慧星 完成日期 2010 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 总计：毕业设计（论文）28页 表格： 5 个 插图： 1 幅

南阳理工学院本科毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名：郭留洋 学号：***** 指导教师：****** 评阅教师： 完成日期：2010年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计 生物工程专业郭留洋 【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一，广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉，采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。 【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉

黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章罐体几何尺寸的确定 (2) 2.1夹套反应釜的总体结构 (2) 2.2 几何尺寸的确定 (2) 第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5) 3.1 罐体 (5) 3.2 罐体壁厚 (5) 3.5人孔和视镜 (6) 3.6接口管 (6) 3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6) 3.6.2 仪表接口 (7) 第四章冷却装置设计 (8) 4.1 冷却方式 (8) 4.2 装液量 (8) 4.3 冷却水耗量 (9) 4.4 冷却面积 (9) 第五章搅拌器轴功率的计算 (10) 5.1不通气条件下的轴功率P0 (10) 5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11) 5.3电机及变速装置选用 (11) 第六章结论 (13) 参考文献 (13)

第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，

纤维素酶的作用机理及进展的研究

纤维素酶的作用机理及进展的研究 摘要：纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中，本文论述了纤维素酶的性质，重点介绍了纤维素酶的作用机理、应用及其研究进展，并对其研究前景做了展望。关键词：纤维素酶；纤维素；作用机理； 0引言 纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。 纤维素占植物干重的35%-50%[1],是世界上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言，它又是自然界中最大的可再生物质。纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。 1 纤维素酶的性质 纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。纤维素酶是四级结构，,产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶（amylase）、蛋白酶（Protease）等。 纤维素酶的断键机制与溶菌酶一样，遵循双置换机制。纤维素与酶相互作用中，是酶被底物分子所吸附，然后进行酶解催化，酶的活性较低，仅为淀粉酶的1/100[3] 纤维素酶对底物分子的分解，必须先发生吸附作用。纤维素酶的吸附不仅与自身性质有关，也与底物密切相关，但纤维素酶的吸附机制总体并未弄清，仍需进一步研究[4]。 2 纤维素酶的作用原理 （1）、纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时，可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质有利于动物胃肠道的消化吸收。 （2）、纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌，补充内源酶的不足，并对内源酶进行调整，保证动物正常的消化吸收功能，起到防病，促生长的作用。 （3）、消除抗营养因子，促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液，增加消化物的粘度，对内源酶造成障碍，而添加纤维素酶可降低粘度，增加内源酶的扩散，提高酶与养分接触面积，促进饲料的良好消化。 （4）、纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物，在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物，从而使消化道内的消化作用得以顺利进行。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素，促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外，还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化。

糖化酶的固定化

糖化酶的固定化及其在葡萄糖生产中的应用工艺 姓名：吴启华 12生物工程1班学号：1214200027 指导老师：柯德森、姚焱；同组者：严少杰，李海毅；时间:2015/11/30---2015/12/14 摘要：利用有关固定化酶的理论和方法，研究固定化糖化酶的效率与糖化酶的浓度的关系。 本实验中测定固定化糖化酶偶联率、相对活力、活力回收来衡量其生产工艺的优劣，并探讨糖化酶的浓度对固定化效果及结合牢固程度的影响和验证固定化糖化酶催化生产葡萄糖的重复使用能力及其效率。制备固定化糖化酶的方法为离子吸附法，并且使用DNS法测定固定化酶的活力。结果显示：在该次实验中，固定化的效果较好；加入20g离子交换剂固定化酶的活力回收为79.1%，偶联率为90.46%，相对活力为82.58%，加入25g离子交换剂固定化酶的活力回收为85.2%，偶联率为92.76%，相对活力为92.54%。重复使用葡萄糖固定化酶的过程中，固定化酶的利用效率降低。酶与载体的浓度比例较高固定化酶葡萄糖生产效率高。 关键词：固定化，糖化酶，葡萄糖，酶活力 1、前言： 糖化酶也称葡萄糖淀粉酶（glucoamylase, EC.3.2.1.3）(淀粉-α-1，4-葡聚糖葡萄糖水解酶)，它能够催化淀粉液化产物---糊精及低聚糖进一步水解成葡萄糖。糖化酶对底物的作用是由非还原端开始，将α-1，4-键和α-1，6键逐一水解，酶作用时糖苷键在C1-6间断裂，所产生的葡萄糖为 构型，几乎100%转变为葡萄糖。工业生产使用的糖化酶主要来自曲霉、根霉及拟内孢霉，它被广泛应用于酿酒、制糖等行业，是非常重要的酶制剂。 酶的固定化方法通常按照用于结合的化学反应的类型进行分类，大致有三种：非共价结合法（结晶法、分散法、物理吸附法及离子结合法）；化学结合法（包括共价结合法及交联法）；包埋法（包括微囊法及网络法）。 本实验利用离子结合法制备固定化糖化酶。离子结合法就是酶通过离子键结合于具有离子交换基的不溶性载体的固定化方法，常用的载体有：葡聚糖凝胶、离子交换树脂、纤维素等。本实验以离子交换树脂为载体，应用离子交换结合法制备固定化酶，该法操作简便，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏，酶的活性回收率高，可反复连续生产，对稀酶有浓缩作用，载体可再生使用。其缺点是：载体和酶的结合力弱，容易受缓冲液种类或pH的影响，在高离子强度下进行反应时，酶易从载体上脱落。使用共价结合法不会使酶容易脱落，国外研究者已研究出用氧化锆涂层多孔玻璃或多孔陶瓷，然后硅烷化，最后用重氮基、醛基和异硫氰基衍生物偶联糖化酶，结果使酶活较高，并且能连续生产3个酶半衰期。在此次实验中还使用用DNS法测定固定化酶、残留酶、原酶的活力。 2、材料与方法： 2.1材料：（1）糖化酶液，GF-201大孔强碱阴离子交换剂，葡萄糖，可溶性淀粉(20g/L)，CuSO4.5H2O，次甲基兰，酒石酸钾钠，氢氧化钠，亚铁氰化钾，乙酸，乙酸钠(配制pH4.6

国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要：干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一，干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景，受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究，大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域，分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距，进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词：干细胞，研究现状，前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words：stem cells，research status，prospect 1、前言 20世纪90年代以来，随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功，干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官，成为移植供体的新来源，作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需，并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景，它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞（stem cells）是人体及其各种组织细胞的最初来源，是一类具有自我更新、

米曲霉生产糖化酶工艺

1.米曲霉是一种好气性真菌,菌丝一般呈黄绿色,米曲霉的菌丝由多细胞组成，是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类，如麦芽糖、葡萄糖等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。 米曲霉在工业上的应用：用于发酵生产豆豉、豆酱；与黑曲霉、绿色木霉复合发酵用于酱油生产；用于饲料工业；用于酿酒制曲、生产低醇乳糖饮料。 2.葡萄糖淀粉酶又称γ一淀粉酶, 简称糖化酶，糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白,在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得,从细菌中也分离到热稳定的糖化酶, 人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶生产方法： a.黑曲霉固体发酵法 工艺流程:试管菌种→三角瓶款曲扩大培养→帘子曲种→通风制曲→成品。 b.液体深层发酵法. 工艺流程:试管斜面种子→种子扩大培养→发酵→过滤→浓缩→干燥→粗酶制剂。

糖化酶成品提取工艺 成品糖化酶可分为液体酶和固体酶2 种, 而固体酶的制备方法又可 分为盐析法、有机溶剂沉淀法和附吸法等, 采用一条合理的提取工艺, 可制备系列酶产品以满足不同行业的需求及降低成品的成本. 目前国外糖化酶生产一般采用液体深层培养, 发酵罐最大可达200m , 罐体都采用不锈钢制造, 冷却系统采用罐外冷却盘管关键阀门都采 用隔膜阀, 培养基可在罐内灭菌, 也可用薄板冷却器作连续灭菌, 并装有节能器, 发酵过程中的控制参数有搅拌功率、溶解氧、空气 中的二氧化碳与氧气量以及温度、P H 等。 糖化酶处理技术： 糖化酶的处理工艺过程分为预处理、固液分离、液体浓缩、酶的沉淀干燥四个工序。国外采用的无机絮凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、氯化铁、锌盐等能在水中形成各种氢氧化物凝胶;采用的有机高分子絮凝剂有聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸(或钠盐) 、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酞胺等。国内外最普遍采用的固液分离设备是板框压滤机, 除此以外, 国外还有管式、多室式、碟式及篮式离心机, 国内主要采用篮式离心机, 也有少数管式离心机的厂家。国内外糖化酶的浓缩方式已从蒸发浓缩发展到超滤浓缩。目前采用的超滤装置有搅拌室式、浅道式系统、套筒膜式和中空纤维。沉淀酶方式, 国内外仍普遍用硫酸钱或硫酸钠等中性盐类盐析糖化酶。 3.植酸提高米曲霉产糖化酶能力:

两种曲霉糖化性质的比较

两种曲酶糖化性质的比较研究在国内传统的制酒行业中，由于黑曲霉含有丰富的酶系如液化酶、糖化酶、纤维素酶和蛋白酶等，自70年代大多都由米曲霉改为黑曲霉作糖化用菌种。但在日本迄今仍在采用米曲霉做糖化菌，说明其中必有原因。鉴于此，本实验以黑曲霉和米曲霉为研究对象，研究比较它们的液化酶和糖化酶（葡萄糖淀粉酶）生产性质。 黑曲霉是一种常见的真菌, 属于半知菌类曲霉属。黑曲霉对营养要求较低, 只要培养基中含有碳源、氮源及磷、钾、镁、硫等元素即能生长良好。黑曲霉可以产生许多种酶, 现已成为工业应用常见的菌种之一。根据bigelis1989年的统计, 25种主要商品酶制剂中就有15种来源于黑曲霉仁, 。它们分别是α-淀粉酶、过氧化氢酶、纤维素酶、葡萄糖酶、糖化酶、葡萄糖氧化酶、半纤维素酶、橙皮昔酶、脂肪酶、果胶酶、蛋白酶、单宁酶。美国准许使用的食品工业用酶生产菌种只有黑曲霉、酵母、枯草杆菌等约20种, 其中以黑曲霉所产酶类最多。我国酶制剂工业生产用菌种中, 黑曲霉占了17种中3种, 即黑曲霉变异株和,它们分别用于糖化酶、果胶酶和酸性蛋白酶的生产[1]。黑曲霉酶类在工业上具有重要的作用, 例如, 柠檬酸等有机酸的发酵生产、食品及饮料加工以及用于轻化工业、纺织工业、饲料加工和废物的处理等等。总之, 黑曲霉生产的酶制剂具有用量大、应用范围广、安全性好的特点, 已愈来愈受到人们的重视。 米曲霉的菌丝由多细胞组成，是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类，如麦芽糖、葡萄糖等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。 1 材料与方法 1．1材料 菌种：黑曲霉UV-48；米曲霉-4 1．2培养基 种子培养基（土豆汁培养基；察式培养基）；发酵培养基（麸皮培养基；液

糖化酶的研究进展

糖化酶的研究进展 摘要：糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究。 关键词: 糖化酶; 特性; 活力 一、糖化酶的简介 糖化酶是应用历史悠久的酶类，1 500年前，我国已用糖化曲酿酒。本世纪2O年代，法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲，并用于酒精生产。50年代投入工业化生产后，到现在除酒精行业，糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面，是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。 糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称[Glucoamylase,(EC.3.2.1.3.)](缩写GA或G), 糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶 (α-1,4-Glucanglucohydrolace). 糖化酶是由曲霉优良菌种（Aspergilusniger）经深层发酵提炼而成。（深层发酵是利用深层培养基的厌氧环境来培养厌氧细菌，但不能培养严格厌氧细菌,多用于兼性厌氧菌和微耗氧菌的培养） 重要糖化酶生产菌有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉等。 糖化酶是具有外切酶活性的胞外酶。其主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解a一1，4糖苷键，切下一个个葡萄糖单元，并像B一淀粉酶一样，使水解下来的葡萄糖发生构型变化，形成B—D一葡萄糖。对于支链淀粉，当遇到分支点时，它也可以水解a一1，6糖苷键，由此将支链淀粉全部水解成葡萄糖。糖化酶也能微弱水解a一1，3连接的碳链，但水解a一1．4糖苷键的速度最快，它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖。 二、糖化酶的结构组成及分类 糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到热稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作用的活力也不同，真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。

糖化酶研究进展及其在食品工业中的应用

ＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＦｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ ｏｆＧｌｕｃｏａｍｙｌａｓｅ ＺＨＯＮＧＨａｏ１，ＴＡＮＸｉｎｇ－ｈｅ１，ＸＩＯＮＧＸｉｎｇ－ｙａｏ２，ＳＵＸｉａｏ－ｊｕｎ２，ＨＵＹａ－ｐｉｎｇ１ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＬａｎｄｓｃａｐｅ，ＨｕｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８，Ｃｈｉｎａ） 热点论坛 摘要：介绍了糖化酶产生菌株的分布、结构与多型性、作用机制、基因和固定化研究与处理及其 在食品生产中的应用现状，并对其未来发展趋势进行了展望。关键词：糖化酶；性质；基因；固定化；应用 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌｕｃｏａｍｙｌａｓｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｎｚｙｍｅ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｅｓｔｒａｉｎｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｏｌｙｔｙｐｉｓｍ，ｅｎｚｙｍｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｇｅｎｅ，ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｃｔｕａｌｉｔｙｉｎｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｏｎｇｌｕｃｏａｍｙｌａｓｅｗａｓｓｕｍｍａｒｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌｕｃｏａｍｙｌａｓｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｇｅｎｅ；ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 中图分类号：ＴＳ２０１．２＋５文献标识码：Ａ文章编号：１００９－６２２１（２００８）０３－０００１－０４ 基金项目：湖南省科技厅科技计划重点项目（２００６ＮＫ２００６）作者简介：钟 浩（１９８３—），男，汉族，湖南人，硕士，主要 从事生物能源开发利用研究工作． 糖化酶，全名葡萄糖淀粉酶（ＧｌｕｃｏａｍｙｌａｓｅＥＣ． ３．２．１．３．），又称为淀粉α－１，４葡萄糖苷酶、γ－淀粉 酶。因为在发酵行业中主要用作将淀粉转化为葡萄糖，所以习惯上被称为糖化酶，是一种单链的酸性糖苷水解酶，具有外切酶活性。我国古代利用酒曲酿酒就是用的糖化酶的原理。糖化酶是淀粉糖化发酵生产酒精、葡萄糖浆的主要酶类。特别是利用酿酒酵母进行淀粉原料发酵时，淀粉液化后的糖化作用是必不可少的工序，因为大多数酿酒酵母只能利用可发酵的糖。 现在糖化酶不仅用于酒类和酒精生产及制取葡萄糖浆，还广泛地用于抗生素、氨基酸、有机酸 的生产。糖化酶是我国产量最大、应用范围最广的酶制剂。 １产糖化酶菌株分布 糖化酶广泛地存在于微生物中。已报道的产 糖化酶菌株中真菌有２３个属３５个种，它们分别是：雪白根霉（Ｒｈｉｚｏｐｕｓｔｏｎｇｉｎｅｎｓｉｓ）、德氏根霉（Ｒ．ｄｅｌｅｍａｒ）、 河内根霉（Ｒ．ｔｏｎｋｅｎｉｓｉｓ）、爪哇根霉（Ｒ．ｊａ－ｖａｎｉｃ）、台湾根霉（Ｒ．ｆｏｒｍｏｓａｅｎｓｉｓ）、臭曲霉（Ａ．ｓｐｅ． ｒｇｆｌｌｕｓｆｏｅｔＪｄｕｓ）、 黑曲霉（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、海枣曲霉（Ａ．ｐｈｅｎｉ－ｃｉｓ）、 宇佐美曲霉（Ａ．ｕｓａｍｉｉ）、红曲霉（Ｍｏｎａｓｃｕｓｓｐ）、扣囊拟内孢霉或肋状拟内孢霉（Ｅｎｄｏｍｙｃｏｐｓｉｓｆｉｂｕ－ｌｉｇｅｒ）、 泡盛曲霉（Ａ．ａｗａｍｏｒｉ）等。某些细菌中也可以分离到热稳定的糖化酶， 如Ｓ．ｄｉａｓｔａｔｉｃｕｓ、 糖化酶研究进展及其在食品工业中 的应用 钟浩１，谭兴和１，熊兴耀２，苏小军２，胡亚平１ （１．湖南农业大学食品科技学院，长沙４１０１２８；２．湖南农业大学园林园艺学院，长沙４１０１２８） １

国外干细胞研发企业及其相关产品(1)

国外干细胞研发企业及其相关产品（一） 中国科学院上海科技查新咨询中心毛开云 关键字：干细胞 Osiris Therapeutics Inc StemCells Inc产品 1.Osiris Therapeutics公司 Osiris Therapeutics公司于1992年在美国马里兰州成立，其技术基础是凯斯西储大学Arnold Caplan教授领导的研究小组开发的干细胞技术。Osiris公司主要从事从成人骨髓中获取间充质干细胞的研究。近年来，公司已经成长为一个国际领先的干细胞公司，专注于开发和销售用于炎症、整形外科和心血管领域应用的干细胞产品。目前，该公司的产品已经证实具有修复不同种类组织的能力，并为多种疾病，如炎症性疾病、心脏病、糖尿病和关节炎等的创新疗法的开发提供了机遇。 目前，Osiris公司已经开发出两种相对成熟的干细胞产品——Prochymal和Chondrogen，并进行了大量的临床试验，并获得了良好的临床效果。 Prochymal?是一种提取自骨髓的成体间充质干细胞（MSC），具有控制炎症，促进组织再生并阻止疤痕形成的作用。目前Prochymal?在三种疾病治疗中，进入或已经完成了III期临床试验，包括类固醇难治性急性移植物抗宿主病（GvCD）新诊断的急性GvCD和克罗恩病（Crohn’s Disease）。同时，该药也能够用于心脏病发作后的心肌组织修复，保护患1型糖尿病患者体内的胰岛细胞，以及为患有肺部疾病的病人进行肺部组织修复。这三个领域也都已经进入临床II期试验阶段。值得一提的是，Prochymal?在1型糖尿病治疗中的效果和安全性已经得到美国FDA的认可，2010年5月4日，FDA授权Prochymal?作为孤儿药，进入1型糖尿病的临床治疗中，Osiris公司享有7年独家销售权。此外，Osiris公司还与Genzyme公司开展合作研究，使Prochymal能够用来应对核恐怖主义和其他与放射性物质相关的紧急事件，用于治疗这些事件引起的急性症状（图1）。 Chondrogen?主要用于治疗关节炎类疾病，目前，利用这种药物进行膝关节炎治疗的I期临床试验已经完成，临床II期试验病人的招募工作也已经结束。 Osiris公司生产的另外一种新产品Osteocel-XC，主要用于治疗病灶区骨再生，2010年初已经完成临床前试验。

味精的生产工艺流程简介教程文件

1味精的生产工艺流程简介 味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制 等4个主要工序。 1．1液化和糖化 因为大米涨价，目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材 料。淀粉先要经过液化阶段。然后在与B一淀粉酶作用进入糖 化阶段。首先利用一淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉粘度并 将其水解成糊精和低聚糖，应为淀粉中蛋白质的含量低于原来 的大米，所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶 段，而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤 去大量蛋白质沉淀。液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙， 整个液化时间约30min。一定温度下液化后的糊精及低聚糖在 糖化罐内进一步水解为葡萄糖。淀粉浆液化后，通过冷却器降 温至60℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。糖化温度控制在60℃左右，PH值4．5，糖化时间18-32h。糖化结束后，将糖化罐加热至80 85℃，灭酶30min。过滤得葡萄糖液，经过压滤 机后进行油水分离(一冷分离，二冷分离)，再经过滤后连续消 毒后进入发酵罐。 1．2谷氨酸发酵发酵 谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐，经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃，置入 菌种，氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入消毒空气，经一

段时间适应后，发酵过程即开始缓慢进行。谷氨酸发酵是一个 复杂的微生物生长过程，谷氨酸菌摄取原料的营养，并通过体 内特定的酶进行复杂的生化反应。培养液中的反应物透过细胞 壁和细胞膜进入细胞体内，将反应物转化为谷氨酸产物。整个 发酵过程一般要经历3个时期，即适应期、对数增长期和衰亡期。每个时期对培养液浓度、温度、PH值及供风量都有不同的 要求。因此，在发酵过程中，必须为菌体的生长代谢提供适宜的生长环境。经过大约34小时的培养，当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。 1．3 谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺 该过程在提取罐中进行。利用氨基酸两性的性质，谷氨酸 的等电点在为pH3．0处，谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低，可经长时间的沉淀得到谷氨酸。粗得的官司谷氨酸经过于燥后分 装成袋保存。 1．4谷氨酸钠的精制 谷氨酸钠溶液经过活性碳脱色及离子交换柱除去C a 、 Mg 、F e 离子，即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液。将纯净的 谷氨酸钠溶液导入结晶罐，进行减压蒸发，当波美度达到295 时放入晶种，进入育晶阶段，根据结晶罐内溶液的饱和度和结 晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输入量及进水量。经过十几小时 的蒸发结晶，当结晶形体达到一定要求、物料积累到80％高度时，将料液放至助晶槽，结晶长成后分离出味精，送去干燥和筛

大麦_淀粉酶和黑曲霉糖化酶在酿酒酵母中的表达和分泌

大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶在 酿酒酵母中的表达和分泌 3罗进贤　李政海　李文清 (中山大学生物化学系及生物工程中心,广州510275) 摘要 将大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶cDNA 重组进同一大肠杆菌2酵母穿梭质粒构建含双基因的表达分泌载体pMA G 15.用原生质体转化法将pMA G 15引入酿酒酵母(S.cerevisiae GRF18),在酵母P GK 基因的启动子和转录终止信号及本身的信号序列的调控下,实现大麦α2淀粉酶和糖化酶的高效表达,99%以上的酶活力分泌至培养基中.构建的酿酒酵母菌株GRF18(pMA G 15)在含15%可溶性淀粉的培养基中,培养47h 能水解99%的淀粉,并能发酵产生酒精. 关键词 大麦α2淀粉酶　黑曲霉糖化酶　酿酒酵母　表达和分泌 酿酒酵母是酿酒工业、酒精和单细胞蛋白的生产菌,但由于其不具有淀粉水解酶的活力不能发酵淀粉.发酵前淀粉需先经过蒸煮、液化、糖化等工序变成葡萄糖后才能被利用.从80年代中期开始将各种来源的α2淀粉酶和糖化酶基因分别克隆进酿酒酵母,构建能分解淀粉的酵母菌株[1～5].只是由于构建菌株的酶活力不高,降解淀粉的速率较慢还不能用于生产.我们曾将地衣芽孢杆菌α2淀粉酶基因及黑曲霉糖化酶G AI 的cDNA 分别或同时转入酿酒酵母获得表达和分泌[6～9],其中含α2淀粉酶和糖化酶双基因的酿酒酵母GRF18(YEpMA G 27),酶的表达和分泌水平都很高,但淀粉水解的速率仍较低.本文报道用酶学性质与黑曲霉糖化酶比较接近的大麦α2淀粉酶取代细菌α2淀粉酶,构建含大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶双基因的酿酒酵母工程菌,实现α2淀粉酶和糖化酶的高表达和分泌,获得能快速分解淀粉的酵母工程菌. 1　材料和方法 111　材料 11111　菌株与质粒 本研究所用菌株与质粒如表1,其中pBAL 27是含大麦α2淀粉酶基因的大肠杆菌2酵母穿梭质粒,pMA G 69为含黑曲霉糖化酶G AI cDNA 的大肠杆菌2酵母穿梭质粒. 11112　培养基 大肠杆菌培养和转化用LB 培养基,酵母的培养和转化使用的YPD , 1996209208收稿,1996211205收修改稿 3广东省自然科学基金资助项目 中国科学 (C 辑) 第28卷　第1期SCIENCE IN CHINA (Series C )　 1998年2月

【完整版】2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场规模策略研究报告

（二零一二年十二月） 2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业快速做大市场策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究原则与方法 (5) 一、研究原则 (5) 二、研究方法 (6) 第三节研究企业快速做大市场策略的重要性及意义 (8) 第二章市场调研：2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业市场深度调研 (9) 第一节干细胞美容及抗衰老概述 (9) 第二节我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (11) 一、干细胞行业管理体制 (11) 二、相关政策、法规环境 (12) 三、干细胞产业壁垒 (13) 四、我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (14) 第三节2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业发展情况分析 (16) 一、技术突破+政策推进+需求增长，干细胞产业步入“开花结果”阶段 (16) 二、干细胞制备下游应用拓展，再生医疗抗衰老产品值得期待 (20) 三、珠联璧合：切入医学美容和精准医疗，与干细胞制备协同效应明显 (21) 四、2018年美国干细胞抗衰老研究取得重大突破 (23) 五、2019年我国干细胞抗衰老研究获重大突破 (24) 第四节干细胞抗衰老行业市场分析 (25) 一、干细胞抗衰老技术的特点——安全性、可行性及有效性 (25) 二、政治环境分析 (26) 三、经济环境分析 (26) 四、技术环境分析 (27) 五、干细胞行业现状 (27) 六、干细胞抗衰老行业现状 (27) 七、中国干细胞抗衰老行业前景展望 (30) 第五节2019-2025年我国干细胞美容及抗衰老行业发展前景及趋势预测 (30) 一、国家政策支持干细胞产业发展 (30) 二、国家大力推进产业集群化发展 (31) 三、干细胞美容及抗衰老孕育广大市场 (31) 第三章企业快速做大市场的前提与关键因素 (35) 第一节小企业快速做大的五大前提 (35) 一、项目的可复制性 (35) 二、单店的可复制性 (36) 三、区域的可复制性 (36) 四、销售的可复制性 (37) 五、管理的可复制性 (37) 第二节案例：京东——企业快速做大的关键 (38) 一、要在一个细分市场做品类的第一 (38)

啤酒产糖化车间工艺流程设计

《发酵工艺设计》 30200t／a啤酒厂糖化车间工艺流程设计 设计人：汪海宾 学校：开封大学 专业：生物化工工艺 班级：09生化1 学号：2009051098 指导老师：胡斌杰 2011年10月

目录 一、绪论······················································ 1.1 设计的目的 1.2设计思想 1.3 啤酒酿造业存在的问题 二、设计任务书················································ 三、生产工艺流程图及生产过程·································· 3.1啤酒糖化的流程与说明 (5) 3.2 原辅料预处理 (6) 3.3麦芽汁的制备 (8) 3.3.1 糊 化 (8) 3.3.2 糖 化 (9) 3.3.3 过 滤 (10) 3.3.4 麦汁煮沸与酒花的添 加 (10) 3.3.5 麦汁热凝固物的沉 淀 (11) 3.3.6 麦芽汁冷 (11)

四、30200t／a啤酒厂糖化车间的物料衡算······················· 4.1工艺技术指标及基础数据11 4.2 100kg原料(75％麦芽，25％大米)生产12°淡色啤酒的物料衡算 (12) 4.3生产100L 12°淡色啤酒的物料衡算 (13) 4.4.30200t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算 五、啤酒厂糖化车间生产设备的设计与选型························ 5 1.啤酒厂糖化设备的组合方式 5.2.糊化设备 5.2.1.功能用途 5.2.2糊化锅容积的确定 5.2.3糊化锅的主要尺寸 5.2.4换热面积 5.3糖化设备 5.3.1糖化锅容积的确定 5.3.2糖化锅的主要尺寸 5.3.3加热面积 5.4过滤槽 5.5煮沸锅 5.6回旋沉淀槽 ········································ 六、环境保护（啤酒工厂三废处理）········································ 6.1、三废概况················································

糖化酶

我国糖化酶的研究概况 糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类，介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究。主要的内容包括：一、糖化酶的简介 糖化酶是应用历史悠久的酶类，1 500年前，我国已用糖化曲酿酒。本世纪2O年代，法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲，并用于酒精生产。50年代投入工业化生产后，到现在除酒精行业，糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面，是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。 糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称(缩写GA或G)。它是由一系列微生物分泌的，具有外切酶活性的胞外酶。其主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解a一1，4糖苷键，切下一个个葡萄糖单元，并像B一淀粉酶一样，使水解下来的葡萄糖发生构型变化，形成B—D一葡萄糖。对于支链淀粉，当遇到分支点时，它也可以水解a一1，6糖苷键，由此将支链淀粉全部水解成葡萄糖。糖化酶也能微弱水解a一1，3连接的碳链，但水解a一1．4糖苷键的速度最快，它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖。 二、糖化酶的结构组成及分类 糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到热稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作用的活力也不同，真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。 糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白，分子量在60 000 到1 000 000间，通常碳水化合物占4％ 18％。但糖化酵母产生的糖化酶碳水化合物高达80％，这些碳水化合物主要是半乳糖、葡萄糖、葡萄糖胺和甘露糖。 三、糖化酶的特性 1、糖化酶的热稳定性 在糖化酶的热稳定性机理及筛选热稳定性糖化酶菌株上。工业上应用的糖化酶都是利用它的热稳定性。一般真菌产生的糖化酶热稳定性比酵母高，细菌产生

糖化酶研究进展

酶学糖化酶的研究进展 2013年

糖化酶的研究进展 摘要:糖化酶是世界上生产量最大和应用X围最广的酶制剂,在工业中具有重要的应用价值。本文从微观学角度出发，主要介绍了糖化酶的结构和催化作用机制；另外介绍了糖化酶的分离纯化手段及其功能应用；最后提出了研究中存在的问题以及解决办法，并对糖化酶应用研究的前景进行了展望。 关键词：糖化酶；结构；催化机制；分离纯化；功能

STUDYING STRUCTURE AND FUNCTION OF GLUCOAMYLASE Abstract:Glucoamylase is the enzyme which has the most output and the vastest application in the world . From the perspective of microscopic science, This review introduces the structure and catalytic mechanism of glucoamylase; additionally introduced separation and purification methods and application of glucoamylase; In the end, put forward the application, the problems and solutions of glucoamylase research, provide future application prospect. Keywords: glucoamylase；structure ；Catalytic mechanism；Purification；function 糖化酶又称为葡萄糖淀粉酶(glucoamylase),全称是α-（1-4）-葡聚糖—葡萄糖水解酶，它的底物是葡萄糖分子通过α-（1-4）-糖苷键连成的高分子，水解产物是葡萄糖，酶学编号是E3.2.1.3[1]。糖化酶是淀粉转化为葡萄糖过程的主要酶类，早在1500年前，我国已用糖化曲酿酒，本世纪20年代法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲, 并用于酒精生产。目前，糖化酶已涉及到食品、医学、发酵等多个行业，具有广泛的应用价值。1．糖化酶的结构及其催化机制 1.1糖化酶的结构 糖化酶是由微生物分泌产生的，具有外切酶活性的胞外酶，催化淀粉从非还原端水解α-1，4糖苷键逐个释放出单个β-D-葡萄糖。它是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白, 分子量在60000～1000000间，含有一个催化域(CD)和一个淀粉

8大成果揭露干细胞最新研究状况

8大成果揭露干细胞最新研究状况 导读：干细胞研究是一个永恒的话题，2015年国内外诸多新研究，为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果 干细胞研究是一个永恒的话题，2015年国内外诸多新研究，为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果盘点： 成果一：重编程干细胞或能预防辐射后癌变 简要：据美国科罗拉多大学(UC)癌症中心一项最新研究发现，一种叫做程序性平常化的保护程序就是其中一种，让被辐射破坏的干细胞分化为其他细胞，不再永生。相关论文发表在最近的《干细胞》杂志上。该研究显示，通过重编程这种保护程序，除去被辐射伤害的干细胞，就可能预防癌症的发生。 成果二：干细胞培养新方法筹建安全防护墙 简要：斯克里普斯研究所(TSRI)和加州大学(UC)圣迭戈医学院的

研究人员带领的一项新研究表明，某些特定干细胞培养方法与DNA 突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法，来治疗疾病和损伤。 成果三：碳纳米物质狙击肿瘤干细胞 简要：中科院高能物理研究所国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性重点实验室和中国科学技术大学生命学院合作，研究发现金属富勒醇Gd@C82(OH)22碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力，Gd@C82(OH)22通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样(EMT)到间质样(MET)的转换，实现高效清除肿瘤干细胞，终止肿瘤发生和转移。 成果四：干细胞首次被诱导成三维迷你肺 简要：美国科学家首次成功诱导干细胞发育成人体肺部类器官一个三维迷你肺，它能模拟人体肺部的复杂结构，有助于科学家们研究肺部疾病并找到新疗法。这一组织在实验室内发育成三维球形结构，最后，通过让其与肺部发育有关的蛋白质接触，这些结构最终发育成肺部组织。而且，得到的肺部类器官在实验室存活了100多天。 成果五：区域选择性多能干细胞被发现