酒酒球菌β-葡萄糖苷酶的研究与应用

本书主要围绕β-葡萄糖苷酶的酶学性质表征和催化机理研究展开。书中以酒酒球菌产β-葡萄糖苷酶为出发点，首先分析了β-葡萄糖苷酶之间的进化水平和同源关系，其次又通过异源表达技术得到重组β-葡萄糖苷酶，并进一步探究了该重组酶的酶学性质、结构和催化机理，为提高β-葡萄糖苷酶的催化效率提供了理论依据。此外，本书还以商业β-葡萄糖苷酶作为对比，分析了重组β-葡萄糖苷酶对赤霞珠葡萄酒品质特性的影响，拓宽了该重组酶在食品发酵工业的应用前景。 本书不仅可供食品酶学等领域科研人员与相关专业师生参考，同样也适合果酒发酵从业者阅读。

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第1章 绪论 1 1.1 β-葡萄糖苷酶简介 1 1.1.1 β-葡萄糖苷酶的分类 1 1.1.2 β-葡萄糖苷酶的理化性质 2 1.1.3 β-葡萄糖苷酶酶活性的测定方法 3 1.1.4 β-葡萄糖苷酶的结构与功能 4 1.1.5 β-葡萄糖苷酶的一般催化机制 6 1.2 不同来源的β-葡萄糖苷酶研究进展 8 1.2.1 动物来源的β-葡萄糖苷酶 8 1.2.2 植物来源的β-葡萄糖苷酶 9 1.2.3 微生物来源的β-葡萄糖苷酶 11 1.3 β-葡萄糖苷酶在食品工业中的应用 14 1.3.1 茶叶增香 16 1.3.2 果汁增香 17 1.3.3 葡萄酒增香 18 第2章　酒酒球菌β-葡萄糖苷酶的同源分析 20 2.1 基因的同源分析 20 2.1.1 序列获取 20 2.1.2 理化性质分析 21 2.1.3 保守结构域和Motif分析 21 2.1.4 进化树构建 21 2.2 同源分析结果 22 2.2.1 理化性质分析结果 22 2.2.2 保守结构域和Motif分析结果 23 2.2.3 同源关系分析结果 26 2.3 讨论 27 2.4 本章小结 28 第3章　酒酒球菌β-葡萄糖苷酶的异源表达和纯化 29 3.1 酶的异源表达和纯化 30 3.1.1 试验材料与仪器 30 3.1.2 主要仪器 30 3.1.3 表达载体的构建 31 3.1.4 表达目的蛋白 37 3.1.5 分离纯化目的蛋白 38 3.1.6 酶活性测定 39 3.2 酶的异源表达与分离纯化结果分析 40 3.2.1 基因组DNA的提取 40 3.2.2 目的基因的克隆表达 41 3.2.3 重组酶BGL0224的分离纯化 44 3.3 讨论 46 3.4 本章小结 49 第4章　重组β-葡萄糖苷酶BGL0224的酶学性质表征 51 4.1 重组酶BGL0224的酶学性质表征 52 4.1.1 试验材料与试剂 52 4.1.2　主要仪器 52 4.1.3 生物信息学分析 52 4.1.4 最适反应温度及热稳定性测定 53 4.1.5 最适反应pH及pH稳定性测定 53 4.1.6 最适乙醇浓度及乙醇耐受性测定 54 4.1.7 不同添加物对BGL0224酶活性的影响 54 4.1.8 结构检测 55 4.1.9 酶促反应动力学常数测定 56 4.2 酶学性质的表征结果与分析 57 4.2.1 BGL0224的生物信息学分析 57 4.2.2 BGL0224的基本理化性质 60 4.2.3 BGL0224的结构初步表征 63 4.2.4 BGL0224的酶促反应动力学参数 65 4.3 讨论 67 4.4 本章小结 70 第5章　重组β-葡萄糖苷酶BGL0224的催化机理探究 72 5.1 重组酶BGL0224的催化机理研究 73 5.1.1 试验材料与试剂 73 5.1.2 主要仪器 74 5.1.3 最适温度、最适pH测定 75 5.1.4 酶促反应动力学参数及活化能Ea测定 75 5.1.5 底物对重组酶的猝灭机制和结合能力检测 75 5.1.6 构建BGL0224的三维结构模型 75 5.1.7 BGL0224与底物的分子对接 76 5.1.8 BGL0224与底物的分子动力学模拟 76 5.2 催化机理研究的结果与分析 77 5.2.1 温度和pH对BGL0224催化底物的影响 77 5.2.2 BGL0224催化底物的动力学参数和活化能 78 5.2.3 不同底物对BGL0224的猝灭机制和结合能力 82 5.2.4 BGL0224催化底物p-NPG的分子模拟 85 5.3 讨论 93 5.4 本章小结 95 第6章 重组β-葡萄糖苷酶BGL0224对赤霞珠葡萄酒品质特性的影响 97 6.1 探究β-葡萄糖苷酶对葡萄酒品质的影响 98 6.1.1 试验材料与试剂 98 6.1.2 主要仪器 98 6.1.3 葡萄酒酿造工艺与实验设计 99 6.1.4 电子鼻测定方法 100 6.1.5 气相色谱质谱联用仪（GC-MS）测定方法 100 6.1.6 香气感官评价 101 6.2 结果与分析 101 6.2.1 电子鼻分析 101 6.2.2 GC-MS分析 105 6.2.3 感官评价分析 112 6.3 讨论 114 6.4 本章小结 117 第7章　β-葡萄糖苷酶研究展望 118 参考文献 120 附录 135