简介
转化酶易溶于水，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，具备良好的水溶性酶催化特性。该酶可在磷酸缓冲液体系中催化果糖基转移，也可催化蔗糖与D-葡萄糖醛酸酰胺发生转糖基反应，制备低聚糖产物sucuronamide，同时还能应用于厌氧微生物发酵体系。
转化酶的性状
用途
转化酶用于催化果糖基转移反应，以蔗糖、纤维二糖为底物合成纤维三糖。例如：在1.6 ml 100 mM磷酸钾缓冲液（pH 7）中，将果糖基转化为纤维三糖，该缓冲液含有5%（w/v）蔗糖和5%（w/v）纤维二糖和1 U纯化的转化酶。将混合物在37°C下孵育20小时。在沸水浴中加热5分钟终止反应[1]。
此外，转化酶以蔗糖和D-葡萄糖醛酸酰胺为底物，催化转糖基反应合成低聚糖产物sucuronamide。例如：在28°C下轻轻摇动10 mL体积的50 mM磷酸钠缓冲液（pH 6.5），其中含有1 g蔗糖（Suc）（2.92 mM）、0.63 g D-葡萄糖醛酸酰胺（GlcAm）（3.26 mM）、9单位节杆菌K-1的转化酶和双孢蘑菇细胞（OD600=约26）。监控反应的进展。在指定时间点从反应混合物中取出100-μL等分试样，并离心（8000 x g，4°C下5分钟）以去除双孢蘑菇细胞。将所得上清液储存在-20°C下。用薄层色谱法监测上清液。在获得反应产物的条件下进行酶反应8小时。将反应混合物离心（8000 x g，4°C下5分钟）。将所得上清液装入炭柱（尺寸为φ5 x 17 cm；溶剂为H2O）。用水从柱中洗脱上清液中存在的少量单糖。用2-丙醇/H2O 1:9（v/v）洗脱粘附在木炭上的低聚糖。收集含有低聚糖的组分。将残余物在室温下冷却，得到sucuronamide[2]。
转化酶在厌氧发酵过程中催化底物分解，用于制备乙酸。例如：将发酵罐以及底物、转化酶和营养液在121°C的高压釜中灭菌20分钟。将它们转移到手套箱中，手套箱通过填充氮气提供厌氧环境。通过将20 mL热乙酸分枝杆菌接种物、20-50 mL标准糖溶液、足量的营养液和水倒入每个发酵罐中，获得200 mL的工作体积。在60°C下以300 rpm的搅拌速度进行厌氧发酵。通过用无氧2M NaOH自动滴定将pH值控制在6.5±0.1。从营养物质、接种物和转化酶中生产乙酸。在相同条件下完成无底物发酵。以特定的时间间隔收集样[3]。
参考文献
[1] Win, Than Than; et al. Enzymatic synthesis of two novel non-reducing oligosaccharides using transfructosylation activity with β-fructofuranosidase from Arthrobacter globiformis. Biotechnology Letters (2004), 26(6), 499-503.
[2] Mizoguchi, Saori; et al. Chemoenzymatic synthesis and properties of sucuronamide. Journal of Carbohydrate Chemistry (2016), 35(8-9), 435-444.
[3] Van Nguyen, Dung; et al. FED-batch fermentation of nipa sap to acetic acid by Moorella thermoacetica (f. Clostridium thermoaceticum). Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly (2017), 23(4), 507-514.