豆类淀粉毕业论文

豆类含有丰富的蛋白质，是一种可以促进身体健康、保持正常消化排泄的食物。同时，豆类能够提供丰富的维他命和矿物质，包括铁元素、镁元素、锌元素、钾元素、维他命B和叶酸。豆类少油脂、不含胆固醇，对身体非常有益。1、红豆富含钾和膳食纤维，可以润肠通便，还能消肿利尿、补血强心。女性朋友多吃红豆，皮肤会越来越好。红豆是大米的最佳搭档，因为它含有丰富的维生素及矿物质等营养元素，尤其是B族维生素，正好能够弥补精白米的营养缺陷。2、黄豆也叫大豆，含有丰富的蛋白质，是植物中优质蛋白的代表，很多蛋白粉产品都从黄豆中提取大豆分离蛋白。黄豆不仅蛋白质含量高，而且氨基酸含量丰富，比例合理。大豆中所含的卵磷脂是大脑细胞的重要组成部分，有健脑补脑的作用。3、说起绿豆，人们常常只把它当成消暑的食物，其实它除了消暑，还有三大功效——抗菌、清热、解毒。绿豆的主要成分是淀粉和蛋白质，外皮中含有不少抗氧化物质且属寒性，所以绿豆皮清热解毒的效果要比肉质部分更好。4、根据中医的理论，黑豆是补肾的食物，能有效改善健康状况，增强活力。黑豆中含有丰富的维生素，是肉类的好几倍，对养颜美容颇具功效。古代药典曾记载，黑豆可明目乌发，令皮肤白嫩。5、豌豆虽然是蔬菜，但它的蛋白质含量非常高。豌豆的B族维生素、钾和胡萝卜素含量也较为丰富，这对于容易缺乏B族维生素和学习、工作压力大的人来说，多吃豌豆能起到很好的减压作用。

微生物的发酵作用对传统酿造食品安全性的影响摘要：对我国酿造食品的工艺特点和生物转化作用机制进行了阐述，分析了发酵过程中微生物的发酵作用对食品酿造过程中的生物性污染、化学性污染和物理性污染等食品安全性因素的影响，得出我国传统酿造食品由于微生物的发酵作用经过分解、消除和滤过等过程使其更具有安全性特征。关键词：传统酿造食品；发酵作用；食品安全食品为人类提供营养要素，同时也是微生物生长的天然培养基。我国传统酿造食品（酱油、酱类、食醋、腐乳、白酒、酸菜、泡菜等）多以谷类、豆类、蔬菜等为原料，将自然界的群体微生物引入发酵过程共同作用形成风味独特的食品。通过微生物发酵作用引起的生物转化食品具有良好的品质、感官特性、可消化性和营养价值。随着现代工业发展，工业“三废”中的有毒有害物质（如重金属毒物、N-亚硝基化合物、多环芳烃化合物等）在环境中污染逐渐增多，这些有毒有害物质通过土壤、水体、空气等环境污染酿造食品原料、食品容器和包装材料等。化学农药、化肥和仓储药剂（如杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、粮食熏蒸剂、防护剂等）通过各种渠道污染食品酿造原料，作为发酵原料的粮食在生产、加工、贮藏等环节受到霉菌、细菌、寄生虫等生物污染。本文从我国传统食品酿造的工艺特点、微生物的生物转化机制对食品污染的作用进行分析，探究传统酿造食品在发酵过程中的安全性问题。1传统酿造食品的工艺特点我国传统酿造食品历史悠久，经过千百年的实践形成独特的酿造工艺特点。敞口固态发酵传统酿造一般采用固态发酵技术，在添加谷糠或稻壳等辅料之后进行边糖化边发酵的“双边发酵”工艺，具有发酵时间长、产品风味浓厚、管理粗放等特点。整个过程采用敞口式工艺，充分利用物产资源与自然资源，制曲时富集各种功能性微生物，驯化和培育了特定的微生物群落结构体系，将主体微生物与环境微生物融为一体。同时摸索出一套完整的温度、湿度、酸碱度、通气量、发酵时间等酿造工艺条件，创立了产品增香与各种加工技术，对创造我国独特的酿造食品风味和保证产品质量具有十分重要的作用。多种微生物共同作用酿造过程是一个复杂的生物化学反应过程，产品品质主要取决于多种微生物的协同作用。微生物主要来自于曲种和环境，包括霉菌、酵母菌、细菌等，各种微生物共栖生长，赋予醅料复杂而完整的酶系，具有较强的糖化、液化和蛋白分解能力。各种微生物在发酵过程中盛衰交替，此消彼长，协同作用，产生单一菌种所不能比拟的作用。在发酵过程中水解与发酵交替进行，避免过高浓度底物对有益微生物和生化反应的负面影响。发酵时间长，酶促反应深入而完善，代谢产物丰富多彩，产品风味醇厚、浓郁[1-2]。多样的产品防腐措施传统酿造食品采取灵活多样的产品安全措施，一是依靠代谢产物本身的防腐作用（如白酒是依赖酒精的杀菌作用，食醋是靠醋酸的抑菌作用）；二是利用高浓度的食盐抑制微生物的生长繁殖（如酱油、酱、腐乳等）。2传统酿造食品的生物转化机制传统酿造过程是多种微生物将原料中的淀粉、蛋白质和脂类等大分子物质转化为产品的各种小分子风味物质，构成产品的主要成分。酱油的风味物质按其化合物性质可分为醇类、酯类、酸类、醛类及缩醛类、酚类、呋喃酮类和含硫化合物等[3-4]；食醋中除含有主要成分醋酸外，还含有糖分、氨基酸、酯、醛、醇、酚、酮类等化学成分[5-6]。酱油和食醋等酿造食品的风味物质构成产品特有的色、香、味，其来源主要是2方面，一是植物原料的“主生物质”（如蛋白质、淀粉等“，次生物质”如丹宁、芳香族化合物、异黄酮）；二是微生物及其酶对植物原料作用后的代谢产物。此外，白酒、酱油、食醋等在贮藏过程中各种代谢产物相互作用形成各种风味物质，据分析酱油含有300多种风味物质[4]。多糖的转化传统酿造食品原料的主要成分为淀粉，它在曲霉菌分泌淀粉酶的作用下分解为葡萄糖。这些单糖一部分作为霉菌、酵母菌和细菌生长繁殖的碳源和能源，一部分在微生物的作用下形成发酵产品的各种代谢产物。由淀粉转化来的代谢产物包括各种酸类、醇类、酚类以及低聚糖等[7]。酱油的糖分包括由大豆转化的低聚糖（如水苏糖、棉子糖等）和由小麦淀粉转化的蔗果三糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖以及低聚木糖等，而酿造食品的酸类、醇类、酚类等小分子产物是构成产品风味的物质基础。蛋白质的转化

饮酒与健康【关键词】饮酒凡含有一定酒精（乙醇）成分的饮料，统称为“酒”。随着生活水平的提高和现代生活节奏的不断加快，各类含乙醇的饮料逐渐成为人们的需求，甚至有的人已成为酒精依赖者。饮酒有利有弊，主要与饮酒的量及酒的种类等因素有关，适量饮酒有益健康，长期大量饮酒对人体则是有害无益的。1 饮多少酒为适量有的科学家提出酒精安全量为每公斤体重每日不超过1ml，以体重60kg为例，每日饮酒量:60度白酒不超过60ml、啤酒不超过1kg、20度葡萄酒不超过400ml，其它类型的酒可按其酒精含量折算。另外，研究表明，一次大量饮酒较分次少量饮酒的危害性大，每日饮酒比间断饮酒的危害性大，要想不影响健康，饮酒间隔时间要在3天以上。饮酒时还要选择好佐菜，以减少酒精之害。2 适量饮酒有益健康自古以来，就有“酒为百药之长”的说法，可见酒对人类的健康确是有益的。据专家们对各种酒类的研究分析后发现，在各类酒中，除了含有酒精外，尚有多种有机酸、氨基酸、酯类、糖分、微量的高级醇和较多的维生素等人体所必需的营养物质。酒对人类的健康确是大有裨益的〔1〕。适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓据日本科学家发现，喝酒人血液中出现大量尿激酶及其前驱体蛋白质，不喝酒的人，血液中只有极少数的尿激酶，而造成心肌梗死和脑血栓的原因是人体中可以溶解血栓的尿激酶等纤溶酶减少，故适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓。妇女适量饮酒可大大降低患心脏病和中风病的发病率据美国哈佛大学对87000位34～59岁护士调查研究发现，每天适量饮酒的中年妇女，心脏病和中风的发病率比那些滴酒不沾的妇女低40%。适量饮酒能延寿适量饮酒有益健康，可使胃液分泌增加，有益消化;可以扩张血管，使血压下降，降低冠心病发生率。经常适量饮酒的人血液中α-脂蛋白含量高，而α-脂蛋白高的人寿命比一般人长5～19年。3 大量饮酒对机体造成危害长期大量饮酒的危害几乎波及全身的各个系统和器官，如肝脏、胰腺、心肌等等，可造成酒精性肝病、胰腺炎、心肌病等等。对机体造成非常大的危害，甚至危及生命。酒精性肝病长期的过度饮酒，通过乙醇本身和它的衍生物乙醛可使肝细胞反复发生脂肪变性、坏死和再生，而导致酒精性肝病，包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝纤维化和肝硬化〔2〕。在欧美国家，酒精性肝病是中青年死亡的主要原因之一。据估计，1993年美国约有1530万人酗酒，患有酒精性肝病者有200多万人;每年有万人死于肝硬化，其中至少40%或许高达90%的患者有酗酒史。酒精性胰腺炎由于乙醇及其代谢产物对胰腺腺泡细胞和胰小管上皮细胞的毒性作用，可引起腺细胞内脂肪积聚，线粒体肿胀变性，腺小管上皮变性、坏死、炎细胞浸润，由于小腺管炎症和坏死脱落成分阻塞，再加上酒精的直接刺激作用引起十二指肠乳头水肿，造成胰液排流不畅，使胰酶成分在胰腺内被激活，引起自体消化而发作胰腺炎〔3〕。酒精性心肌病由于酒精对心肌细胞的直接毒性作用，可造成心肌细胞膜完整性受损，细胞器功能失常，脂质过氧化过程异常;另外酒精饮料中的夹杂物（如砷、钴、铜、铁等）在酒精性心肌病中可能起直接或间接作用，动物实验证明钴可使豚鼠乳头肌的收缩力减弱，还可引起各种动物心肌弥漫变性和间质水肿〔3〕。酒精与优生对男性而言，酒精可引起精子数量减少，异常精子增多，精子活动力减弱;对女性而言，嗜酒妇女中约50%可发生月经紊乱，60%发生内分泌功能紊乱，孕龄妇女嗜酒，卵巢可发生脂肪性变性和排出不成熟卵细胞，异常的精子如果与卵子结合成受精卵，则所形成的胎儿会导致畸形。酒精中毒饮入的酒精90%以上经肝脏氧化作用，通过三羧酸循环生成二氧化碳和水。当酒精尚未完全被肝脏氧化时，大部分酒精循环至中枢神经系统，产生毒性作用，先是使大脑皮质产生兴奋，随后对皮质下中枢和小脑产生抑制，随着酒精剂量递增，更大量的酒精可引起延髓中枢性损害，以至抑制呼吸和引起呼吸衰竭而死亡。饮酒与人类的健康关系密切，饮酒利弊主要在于饮酒的量，适量饮酒对人体有一定裨益，但长期大量饮酒或嗜酒对人体损害也是非常大的，故应注意科学饮酒，以维护人类健康减少或预防疾病的发生。供你参考!

淀粉检测论文

简单讲:淀粉(c6h12o6)n属于多糖类,它遇到碘元素的时候,会发生反应,生成的化合物显蓝色,所以我们会看到上述的现象。详细讲:淀粉是一种高分子化合物。淀粉与碘酒反应的本质是生成了一种包合物(碘分子被包在了淀粉分子的螺旋结构中了),这种新的物质改变了吸收光的性能而变了色。天然的淀粉组成成分可以分为两类:直链淀粉和支链淀粉。<直链淀粉约占10%—30%,分子量较小,在50000左右,可溶于热水(70℃—80℃)形成胶体溶液。直链淀粉与碘酒作用显蓝色,但较短的直链则呈现红色、棕色或黄色等不同的颜色支链淀粉约占70%—90%,分子量比直链淀粉大得多,在60000左右,不溶于水,支链淀粉与碘酒作用显紫色或紫红色所以,淀粉遇碘酒究竟显什么颜色,取决于该淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例。有的豆类几乎全是直链淀粉,遇碘酒显蓝色;糯米中几乎全是支链淀粉,遇碘酒显紫色;玉米、马铃薯分别含有27%、20%的直链淀粉,所以马铃薯遇碘酒所显的颜色比玉米遇碘酒所显的颜色要略深。

以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉——看似科幻的一幕，真实地发生在实验室里。我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，相关成果北京时间24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表。

从“0到1”的巨大突破

论文通讯作者、中科院天津工业生物所所长马延和介绍，此次研究中，科研人员用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。核磁共振等检测发现，人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。

相比而言，自然界的淀粉合成依赖植物光合作用，涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控。

论文第一作者、天津工业生物所副研究员蔡韬介绍，实验室初步测试显示，人工合成淀粉的速率是自然淀粉合成速率的倍。在充足能量供给的条件下，按照目前的技术参数推算，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量。

这一突破得到该领域一批国际知名专家的高度评价。德国科学院院士曼弗雷德·雷兹表示，将二氧化碳固定并转化为有用的有机化学品是一项重大的国际挑战，本项工作将该领域研究向前推进了一大步。美国工程院院士延斯·尼尔森表示，这是利用合成生物学解决当今社会面临的若干重大挑战的惊人案例，将为日后更多相关研究铺平道路。

合成淀粉的巨大意义

淀粉由许多葡萄糖单元通过糖苷键连接而成，是粮食的主要成分，是人和畜禽重要的食物能量来源，也是广泛应用的工业原料（造纸、塑料等），目前主要由玉米、小麦、红薯等农作物通过光合作用固定二氧化碳产生。在植物体内，这个过程涉及大约60步生化反应、复杂的生理调节，理论上总体能量转换效率在2%左右。

人工合成淀粉是科技领域一个重大课题，吸引了多国科学家深入探索，但一直未取得实质性重要突破。

合成生物学被认为是影响未来的颠覆性技术。模拟自然作物光合作用，重新设计生命合成代谢过程，设计人工生物系统，不依赖植物种植进行淀粉制造，潜藏着惊人的变革前景。

步骤简单速度快，效率高

这次合成只需要了不多的步骤，而与之对比，自然界中生物从二氧化碳合成淀粉，需要大约60步生化反应，且需要复杂的生理调节。而这个人工合成，大概11个步骤。

并且这次实验室合成的速率是玉米淀粉合成速率的倍。此外，根据报道，其效率也高，自然界合成淀粉的效率约为2% (玉米)，而工业合成效率可以达到10%以上。

合成淀粉应用前景

在科学家眼里，人工合成淀粉未来如果进入实际应用，不仅能节约耕地和淡水资源、进一步保障粮食安全，还将带来诸多想象空间。

人工合成淀粉对于解决农业问题有着巨大意义。民以食为天，一直以来，农业问题关乎了人类的生死存亡。而采用这种工业办法，可以解决农业所需的耕地、淡水资源，也能够避免农药和化肥等的使用，改善粮食安全。

我国的耕地面积为150多万平方千米，占国土面积的16%左右，也就是说，不到五分之一，剩下五分之四的国土面积都是不能作为耕地的，这也使得我国的粮食问题一直非常严峻。有了这种技术，高山峡谷、沙漠、冰原，这些地方都可以成为农业产地。

同时，这项技术可以直接固定二氧化碳，效率远高于植物，对于缓解全球变暖问题也有着巨大意义。

甚至在更为遥远的未来，这项技术很可能成为人类探索遥远宇宙时的食物来源。

中科院副院长周琪说，成果目前尚处于实验室阶段，离实际应用还有距离，后续需尽快实现从“0到1”概念突破到“1到10”的转换。

水稻抗性淀粉的毕业论文

（1）、食物所含的六类营养物质中，能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质．脂肪是人体内备用的能源物质，糖类是人体进行生理活动的主要供能物质．蛋白质主要是构成人体细胞的基本物质也能提供能，人体的生长发育、组织的更新等都离不开蛋白质．维生素既不是构成组织的主要原料，也不是供应能量的物质，促进人体的正常的生长发育，人体需要量很少．水是组成细胞的主要物质，人体的各项生命活动都离不开水，人体内的营养物质和废物都必须溶解在水里才能进行运输；现在把膳食纤维列为第七类营养元素．膳食纤维主要存在于蔬菜、水果、海藻和粮食等植物性食物中，纤维素等膳食纤维能促进胃肠的蠕动和排空，所以多吃一些富含膳食纤维的食物，就会排便通畅、降低人体内过高的血脂和血糖，有利于维护心脑血管的健康，因此膳食纤维被称为第七营养素．（2）、淀粉（糖类）、脂肪和蛋白质是大分子的有机物，不能被人体直接吸收和利用，必需先进入消化系统后逐步被分解成人体可吸收的简单物质，才能被人体吸收，我们把这个过程叫消化．如在人体消化道内，淀粉变成葡萄糖的过程就是消化的过程，小肠是消化和吸收的主要场所，小肠内壁有环形的皱襞，上有许多绒毛状的突起，绒毛壁很薄，容绒毛内有毛细血管，其壁由一层上皮细胞构成．利于吸收营养物质．（3）、胰岛素能调节人体内糖的代谢，降低血糖的浓度．糖尿病是人类的常见病，产生该病的主要原因是胰岛素分泌不足．（4）、根据题意，实验可设计如下：①选取身体和生理状况相同的两组糖尿病模型大鼠（或多组平均分成两部分）②一组（实验组）饲喂“降糖稻1号”大米，另一组（对照组）饲喂等量的普通大米（其他环境和饲养条件相同）．③一段时间后，测量两组实验鼠的体重和血糖含量．（可重复进行多次实验）故答案为：（1）、蛋白质；膳食纤维．（2）、消化；小肠内壁有环形的皱襞，上有许多绒毛状的突起，绒毛壁很薄，容绒毛内有毛细血管，其壁由一层上皮细胞构成．（3）、胰岛素分泌不足．（4）、①选取身体和生理状况相同的两组糖尿病模型大鼠（或多组平均分成两部分）②一组（实验组）饲喂“降糖稻1号”大米，另一组（对照组）饲喂等量的普通大米（其他环境和饲养条件相同）．③一段时间后，测量两组实验鼠的体重和血糖含量．（可重复进行多次实验）

先说形成:这涉及到生物技术方面分子生物学的知识,如:细胞拆合,原位杂交.......再说功能:从免疫学方面论述

淀粉酶的研究进展论文

Study on Cryptophane-A and its Dichloromethane Inclusion Complex Colloquium,Spectroscopicum Internationale XXXV,2007:23-27,2007-9,国际会议论文集(二A),排名: on the interaction of neutral red with p-sulfonatocalix[4]arene and carboxymethyl-?-cyclodextrin by spectroscopy.,Abstract Book of Colloquium Spectroscopicum Internationale ,国际会议论文集(二A),排名: on Determination of Human Serum Albumin Based on Ratiometric Fluorescence of 4-(N, N-dibutylamino) Benzoic Acid Assembly on β-Cyclodextrin,4th Asian Cyclodextrin Conference (ACC2007),,P4, May 18-20, 2007,2007-5,国际会议论文集(二A),排名: fluorescence determination of human serum albumin with methyl blue as a fluorescence probe.,Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc.,2007 , 66(3):552-6.,2007-3,sci核心B区(一A),排名: on the effects of cefotaxime on intracellar Ca2+ in human peripheral lymphocytes by fluoremetry.,Chinese Chem. Lett.,2007, (18): 424-426,2007-3,sci核心B区(一A),排名: Quenching of Room-Temperature Phosphorescence Lifetimes of Proteins: Bovine and Human Serum Albumins.,Biomacromolecules,2007, 8, 761-764.,2007-12,sci核心A区(特二级),排名: and analytical application of an uric acid biosensor using an uricase-immobilized eggshell membrane.,Biosensors and Bioelectronics,2007, 22(8): 1791-1797.,2007-12,sci核心A区(特二级),排名: of biosensor for monitoring of ethanol.,Biosensors and Bioelectronics.,2007,23,121-129.,2007-12,sci核心A区(特二级),排名:39.中性红与小牛胸腺DNA相互作用的研究,第五届全国化学生物学学术会议,2007,2007-12,其他正式刊物(二B),排名: on electrochemical behavior of methane at nickel electrode modified with nickel hydroxide in alkaline solution,IEEE ICIA,2007,2007-12,国际会议论文集(二A),排名: oxidation of methane at muli-walled carbon nanotubes-nation modified NMN electrode,第十四次全国电化学会议,2007,2007-12,其他正式刊物(二B),排名:312.β-胡萝卜素包合物的制备及稳定性研究,中国药房, ,统计源(二A),排名:313.荧光增强型杯[4]芳烃对阴离子的识别性能研究,分析试验室,2007，26(10, suppl),79-80,2007-10,其他正式刊物(二B),排名:[4]arene-Based Fluorescent Sensors: Cooperative Binding for Carboxylates,,J. Org. 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药学毕业论文开题报告篇3 题目名称：番泻叶对小鼠尿量的影响研究现状：一、普鲁兰酶普鲁兰酶(Pullulanase，. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α糖苷键，从而剪下整个侧枝，形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖，普鲁兰酶来源于微生物，R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆)发酵获得，他们报道了该酶良好的酶学性能。之后，各国的科研人员经过广泛深入研究，从不同的地区、微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。在淀粉加工工业中，α淀粉酶最为常用，它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键，单独用它时，产物中含有大量分支结构的糊精，其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话，势必会造成很大的浪费。自然界中，存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶，通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( , Oligo-l,6-glucosidase )，普鲁兰酶( )，异淀粉酶( , Isoamylose )，支链淀粉一6-葡聚糖酶( )，其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小，故而可以将最小单位的支链分解，导致可以最大限度的利用淀粉，所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发，但是到现在为止，只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口，但是其价格昂贵，限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实，我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌，但是该菌的酶学性质不适合生产，至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。在淀粉的加工行业上，对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热，其原因是因为通常使用外加酶化法，由于所用酶类的限制，普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步，但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件，也就是耐酸耐热。二、普鲁兰酶的研究现状 1.产普鲁兰酶的微生物普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后，各国的科研人员经过广泛深入的研究，从不同的地区的微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止，尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶，但是由于当今工业生产条件(酸性，温度)，大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus ) 由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6～，温度50℃，最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现，此酶在pH5，温度60℃依然保持大部分活性，该菌的营养细胞呈棒杆状，聚集成长短不等紊乱链状，无运动性，格兰氏阳性，产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃～37℃ ,最高生长温度在41℃～45℃，可以利用葡萄糖，甘露糖，麦芽糖，海藻糖，淀粉和糖原。嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌() 上世纪八十年代初，丹麦Novo公司获得此菌，此菌所生产的普鲁兰酶耐热 (60℃)，耐酸()。该公司经过投入巨资开发研究，1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售，商品名Prornozyme。如今，它是应用最广，产量最大的普鲁兰酶。呈棒状，深层发酵几小时后，可观察到类原生质体的膨胀细胞，较稳定，饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性，37℃生长良好，45℃以上和pI-1高于以上不长，在以普鲁兰糖为碳源的培养基(( ～)上生长良好。枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis) 1986年，日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种，被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物，可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖，其中普鲁兰酶最佳作用pH为～，但在时亦有约50%的酶活，此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes) 1987年.德国的等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃～85℃)，在～有较高的活性，在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域. Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans, 上世纪九十年代，Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌，在以上就不生长，温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现，进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。产普鲁兰酶的高温菌菌种自上世纪八十年代以来，人们逐渐意识到在通常的自然条件下，很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种，于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选，而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75～85℃, , Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, , Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80～85℃, 2.普鲁兰酶的分子结构至今为止，许多普鲁兰酶的基因己经被克隆，但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道，但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类，普鲁兰酶属于第13家族，α淀粉酶家族，这个家族中包含了30多种酶，可以分为水解酶，转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α～,α～,α～,α～,α～,α～糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道，它们都采取了(β/α)8的结构，通过生物信息学的研究，这个家族的蛋白都有一个共同的结构，酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构，命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B，它是位于(β/α)8折叠筒中，第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列，其特点是结构和长度差异较大，推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后，还有C结构域，紧接C结构域，部分家族成员还有结构域D。 3.普鲁兰酶的应用普鲁兰酶，在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α～l, 6糖苷键，使分支结构断裂，形成长短不一的直链淀粉。因此，将该酶与其它淀粉酶配合使用时，可使淀粉糖化完全。近年来，普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种，应用于淀粉为原料的食品等工业部门，在食品工业中有如下几方面的作用: 单独使用普鲁兰酶，使支链淀粉变为直链淀粉直链淀粉具有凝结成块，易形成结构稳定的凝胶的特性，因此，可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性，又因涂布开展性好，故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造，也可用作果酱增稠剂，用于装油脂含量高的食品，以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜，直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高，因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好，如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉，再制成直链淀粉后，可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中，直链淀粉含量仅占20%，支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种，但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构，可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道，采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为，先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分，使其转变为直链淀粉，并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物，最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。普鲁兰酶与β～淀粉酶配合使用生产麦芽搪饴糖是我国传统的淀粉糖产品，其中所含部分麦芽糖，广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α～淀粉酶进行液化，再用β～淀粉酶水解支链淀粉，这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α～糖苷键时，水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解，便能使分支断裂，提高淀粉酶水解程度，降低了β极限糊精的含量，大大提高了麦芽糖的产率，有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米，粉浆浓度为15～16Be°数皮用量(对碎米计)，β～淀粉酶活性2,000单位/克以上，;普鲁兰酶活性45,000～55,0 00单位/克，系由产气气杆菌生产，每批用量为1公斤。试验结果表明，加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比，还原糖平均增加，麦芽糖含量平均增加了，糊精含量平均减少了高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆，具有不易结晶，吸湿性小的特点，所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用，成本低廉，麦芽糖收率达到70%左右，其至更高。用于啤酒外加酶法糖化啤酒生产中麦芽，既是酿造啤酒的主要原料，也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中，麦芽中分解淀粉的主要酶是α～淀粉酶、β～淀粉酶和分解淀粉α～1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β～淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用，可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量，采用所谓外加酶法糖化，即在减少麦芽用量的前提下，增加淀粉质辅助原料的比率，并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全，需要外加a一淀粉酶和分解α～糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α～糖苷键的酶活性不足，淀粉分解就不完全，其结果是可发酵性糖含量低，制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α～和α～糖苷键的糖化型淀粉酶，则其反应产物为葡萄糖，容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α～淀粉酶协同，效果良好，其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时，加入酶制剂的用量为:淀粉酶6～7单位/克大麦及大米:蛋白酶，60-80单位/克，并配合以菠萝蛋白酶10ppm，普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。总之，普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。研究目的和意义：酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业，目前世界酶制剂总产值达100亿美元，我国的产值约为100亿人民币，并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发，这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断，其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发，对酶制剂产业的发展有重要的意义。其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发，但是所开发得到的普鲁兰酶，既不耐热也不耐酸，这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖，填补我国这一领域的空白，寻找一条国产化的道路，本研究的目的是利用自然微生物资源，普鲁兰酶，提高我国淀粉原料的利用率，从而提高整个淀粉加工行业的生产率，这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。研究内容(内容、结构框架以及重点、难点)：一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集; (2)菌种初筛; (3)菌种复筛; (4)菌种保藏方法; (5)酶活力测定方法的建立。二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源，氮源对发酵产酶的影响; (2)初始PH对发酵产酶的影响; (3)接种量对发酵产酶的影响; (4)发酵温度对产酶的影响; (5)金属离子对产酶的影响。重点或关键技术： (1)纯菌株的分离; (2)菌株的鉴定方法的选择。研究方法、手段：一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集：选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样 (2)菌种初筛：在采集的土样用无菌水稀释后，在含有淀粉类的培养基中做平板涂步， 37℃培养48h后，用碘液进行显色反应，将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。 (3)菌种复筛：将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上，37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶，将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。 (4)菌种保藏方法：采用4℃低温保藏。 (5)酶活力测定方法的建立：采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值，测定标准葡萄糖标准曲线，利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源，氮源对发酵产酶的影响：采用不同碳源，氮源培养基培养一段时间，测定酶活力。(其他条件相同：接种量，装瓶量，初始PH值，转速，培养时间。) (2)初始PH对发酵产酶的影响：采用相同发酵培养基，在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养，测定发酵液的酶活。(其他条件相同：接种量，装瓶量，转速，最佳培养温度，最佳培养时间。) (3)接种量对发酵产酶的影响：在发酵培养基中分别接入2%，4%，6%，8%， 10%，14%，18%的种子培养液于最佳碳源，氮源，最佳初始PH的培养基中，在相同条件下培养，分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源，氮源，最佳初始PH。) (4)发酵温度对产酶的影响：采用相同培养基，在不同温度下(25℃，30℃，35℃，40℃，45℃)培养一定时间，测定酶活力。 (5)金属离子对产酶的影响：在基础培养基中加入少量不同金属离子，发酵后测酶活。(金属离子有：锰离子，钙离子，锌离子，镁离子，铁离子，铜离子。) 研究进度：完成项目总体进度30%，样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛，包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养，产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。：完成项目总体进度50%,菌株的复筛，包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。：完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括：碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。 2009、4—2009、5 ：完成项目总体进度100%,课题总结，撰写论文。文献综述(包括：国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等) 自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌)时首次发现普鲁兰酶后，国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究，发现许多微生物可以产生此酶，并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展，对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多，已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究，对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道，并研究了该酶的食品级提取技术。此外，陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株，通过诱导等实验将该酶的酶活从提高到170u/mL，酶产量提高了近2500倍左右，酶的最适作用温度及pH分别是75℃和，具有一定的耐热和耐酸特性。陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株，并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验，鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种，所产酶最适作用温度为60℃，最适pH值，具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌，摇瓶发酵酶活可达，最佳发酵条件下产量可达 .酶的最适作用温度为600C，最适pH值，具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商，要实现低成本、国产化的生产，还有很长的路要走。技术应用于耐热脱支酶的研究，使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株，Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到:中，得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在中表达，所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同，而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到中并分离得到了酶蛋白。尽管如此，目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知，利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法，它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用，至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。主要参考文献： [1][美]惠斯特勒等编王雏文等译.淀粉的化学与工艺学[M].北京：中国食品出版社，1988 [2]张树政.酶制剂工业[M]. 北京: 科学出版社，1998 [3]邬显章.酶的工业生产技术[M]. 吉林: 吉林科学技术出版社，1988 [4]Taniguchi H, Sakano Y, Ohnishi M, Okada G(1985) Pullulanase[J].TanpakushitsuKakusan Koso. 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