环糊精葡萄糖基转移酶的制备与应用

出版时间：2011-9  出版社：化学工业出版社  作者：吴敬　等著  页数：251  

前言

环糊精葡萄糖基转移酶（CGT酶）是一种多功能酶，它能催化四种反应——歧化反应、环化反应、偶合反应和水解反应。CGT酶可通过环化反应将淀粉转化为环糊精，环糊精能与许多客体分子形成包合物，从而改变客体分子的物理和化学性质，其在食品、香料、医药、农药、化工等行业中有着广泛的应用。CGT酶还可通过偶合和歧化反应，先将淀粉或环糊精转化为单糖、双糖或低聚糖，然后将这些糖分子作为供体转移到各种受体分子上，从而改善受体分子的性质，如CGT酶催化低聚糖转移到蔗糖或果糖上可以制备难蚀性的偶合糖，催化甜菊苷、橙皮苷、芸香苷、L抗坏血酸、鼠李糖等糖基化，能显著提高这些物质的使用性能。我国是淀粉生产大国，进入21世纪，随着国民经济的进一步发展和人民生活水平的不断提高，在未来几年内淀粉深加工产品必将呈现一个更加快速并持续发展的美好前景。由于CGT酶可以转化淀粉成为环糊精，而环糊精及其衍生物作为高附加值产品，在食品、医药、化工、香精香料、农业等领域有着广泛应用，近年来CGT酶已经开始受到人们的重视，并且成为当前研究的热点。国外对CGT酶的研究较多且较为深入，而我国对此酶的研究尚处于起步阶段，国内能生产CGT酶的企业只有少数几家，而且全部为环糊精生产企业，基本上是自给自足，目前市场上CGT酶酶制剂基本源自进口。因此，开发具有自主知识产权的高性能CGT酶、完善其应用工艺并拓展其应用潜力，可推动环糊精及其相关行业的快速发展。有关CGT酶生产面临的主要问题为野生菌产酶效率低，基因工程菌产酶大多以包涵体形式存在；CGT酶产物特异性差，已知的天然CGT酶的转化产物几乎都是α、β、γ三种环糊精的混合物，后期的分离纯化困难；CGT酶的稳定性有待提高以及利用CGT酶转化淀粉的生产过程需进一步优化。现代生物工程技术的发展给我们带来了机遇，利用基因工程、蛋白质工程、发酵工程和生物色谱分离工程以及各种组学技术、高通量筛选技术等高新技术高效制备具有产物特异性的酶已成为CGT酶发展的重要方向。目前有关这方面的研究虽有部分报道，但是多侧重于对基础理论研究的综述，并且缺乏系统性，而有关CGT酶工程的书籍尚未见出版。作者多年来一直从事CGT酶的研究工作，指导了多名博士、硕士研究生从事CGT酶产物特异性改造、热稳定性改造、重组表达CGT酶以及发酵优化，此外开展了利用CGT酶制备α、β、γ环糊精，合成偶合糖以及改性甜菊糖等方面的应用研究。作者现将这些研究成果加以整理，并结合国内外最新资料，汇集成书。本书作者长期工作在酶工程科研、教学和应用的第一线，撰写此部能反映CGT酶研究最新成果的学术专著，旨在满足从事CGT酶研究和环糊精制备开发应用的广大学者和科技工作者的需求，对从事其他酶制剂的制备和应用的科研人员也有一定的参考价值。本书是在国家自然科学基金重点项目“食品微生物的功能优化与控制”（No 20836003）、国家杰出青年基金“发酵过程优化关键科学问题研究”（No 20625619）、国家高技术研究发展计划项目“功能性环糊精选择性生物合成的控制策略及其机理研究”（No 2006AA10Z335）、国家自然科学基金“大肠杆菌Sec途径介导的重组蛋白胞外分泌的强化”（No 30970057）以及江苏省自然科学基金项目“环糊精葡萄糖基转移酶产物特异性与其一级结构的相关性”（No BK2007019）等课题研究基础上完成的，在此对这些项目的资助表示感谢。本书共分为六章，第一、二章由陈晟和吴敬编写，第三章由丁彦蕊和须文波编写，第四章由吴丹和陈坚编写，第五章由李兆丰和顾正彪编写，第六章由刘龙、李江华和夏咏梅编写。感谢上述同仁为本书所付出的宝贵时间和精力，同时因为时间和水平有限，本书可能会存在一些不足，欢迎广大读者批评指正。吴敬2011年5月22日于江南大学

内容概要

环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶)是一种多功能酶，可将淀粉转化为环糊精，环糊精及其衍生物作为高附加值产品有着广泛应用。吴敬、顾正彪、陈坚等编著的《环糊精葡萄糖基转移酶的制备与应用》是反映CGT酶研究最新成果的学术专著，是作者将长期从事酶工程科研、教学和应用的研究成果加以整理，并结合国内外最新资料汇集而成。主要介绍CGT酶及其催化机理，
CGT酶的产物特异性改造、热稳定性改造、重组表达、发酵优化，利用CGT酶制备各种类型环糊精，以及基于CGT酶的其他产品制备技术，包括2-氧-α-
D-吡喃葡萄糖基抗坏血酸、甜菊糖苷和偶合糖的制备。
《环糊精葡萄糖基转移酶的制备与应用》可作为生物工程、食品科学与工程等专业的教学参考书，也可供相关专业技术人员参考。

书籍目录

第一章 绪论
 第一节 CGT酶概述
 第二节 CGT酶的三维结构
 第三节 CGT酶的催化机理
 一、CGT酶与底物结合的分子机制
 二、CGT酶的转糖基反应机理
 三、CGT酶的环化机理
第二章 环糊精葡萄糖基转移酶的产物特异性改造
 第一节 CGT酶产物特异性的研究进展
 第二节 P-macera α-CGT酶的克隆表达及性质研究
 一、P-macera α-CGT酶在大肠杆菌中的克隆表达
 二、重组P-macera α-CGT酶的分离纯化
 三、重组α-CGT酶的性质
 第三节 定点突变提高CGT酶的α-环糊精特异性
 一、野生和突变CGT酶的表达与纯化
 二、定点突变影响CGT酶的环糊精形成活力
 三、定点突变影响环糊精的生产
 第四节 定点突变提高CGT酶的β-环糊精特异性
 一、多重序列比对
 二、野生和突变CGT酶的表达与纯化
 三、Lys47对产物特异性的影响
第三章 环糊精葡萄糖基转移酶的热稳定性改造
 第一节 CGT酶高温解折叠研究
 一、研究方法介绍
 二、CGT酶的分子动力学模拟
 第二节 盐桥与CGT酶耐热性的关系研究
 一、研究方法介绍
 二、CGT酶热不稳定区分析
第四章 环糊精葡萄糖基转移酶的发酵生产
 第一节 CGT酶的发酵
 一、种子的培养与保存
 二、摇瓶水平的工艺优化
 三、发酵罐水平的工艺优化
 第二节 CGT酶制剂稳定性
第五章 环糊精的制备技术
 第一节 环糊精含量的分析
 一、色谱法
 二、毛细管电泳
 三、分光光度法
 四、其他方法
 第二节 环糊精的制备工艺
 一、非控制过程
 二、控制过程
 第三节 影响环糊精得率的因素
 一、底物
 二、反应条件
第六章 基于环糊精葡萄糖基转移酶的其他产品制备技术
 第一节 2-氧-α-D-吡喃葡萄糖基抗坏血酸的制备
 一、AA-2G的合成方法
 二、AA-2G转化合成中关键因素的确定
 三、AA-2G转化条件优化
 第二节 甜菊糖苷的制备
 一、CGT酶的筛选
 二、反应条件对转葡萄糖基反应的影响
 三、改性后产物的甜味评价
 第三节 偶合糖的制备
 一、利用CGT酶生产偶合糖工艺
 二、偶合糖的精制
 三、偶合糖的结晶
参考文献

章节摘录

版权页：插图：

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《环糊精葡萄糖基转移酶的制备与应用》由化学工业出版社出版。

用户评论 (总计1条)

•   综述几篇文献就成书了，关键是综述也找水平高一点的文献啊