食药用菌与酶精选课件.ppt
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1、关于食药用菌与酶1第一页,本课件共有46页2一、酶与食药用菌的生长发育一、酶与食药用菌的生长发育(一)酶(一)酶(Enzyme)的定义的定义:酶是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质。Beadle Center,University of Nebraska 第二页,本课件共有46页3(二)食药用菌的生长特点(二)食药用菌的生长特点:利用树木(包括树枝、树叶)、秸秆、棉籽壳等;这些原料的主要成分是纤维素、木质素、半纤维素和果胶质等。第三页,本课件共有46页4原料名称纤维素半纤维素木质素木材40-6010-3020-30秸秆30-3615-3518-32棉籽壳37-4822-2529-32稻草20-
2、2535-369-15 不同原料的木质纤维素含量(不同原料的木质纤维素含量(%)第四页,本课件共有46页5图图1 木质纤维素结构示意图木质纤维素结构示意图第五页,本课件共有46页6图图2 纤维素的结构示意图纤维素的结构示意图纤维素纤维素(cellulose)、是由许多葡萄糖基相互以糖甙键连是由许多葡萄糖基相互以糖甙键连接而成的线性高分子,纤维素的重复单元是纤维素二糖接而成的线性高分子,纤维素的重复单元是纤维素二糖(cellobiose)第六页,本课件共有46页7图图3 半纤维素的结构示意图半纤维素的结构示意图半纤维素半纤维素(hemicelluloses)是由木是由木糖、甘露糖、半乳糖、阿拉糖
3、、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖等多糖基组成伯糖和葡萄糖等多糖基组成的一种聚合物。具有多而短的一种聚合物。具有多而短的支链,主链上一般不超过的支链,主链上一般不超过150200个糖基。个糖基。第七页,本课件共有46页8图图4 木质素的基本组成单元木质素的基本组成单元木质素木质素(lignin)是一种具有芳香族特性,以苯丙烷为结是一种具有芳香族特性,以苯丙烷为结构单元,非结晶性的,三维高分子网状化合物。重复结构构单元,非结晶性的,三维高分子网状化合物。重复结构单元缺乏规律性和有序性。单元缺乏规律性和有序性。第八页,本课件共有46页9果胶果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。它具有水溶性是一组
4、聚半乳糖醛酸。它具有水溶性,工业上即可工业上即可分离分离,其分子量约其分子量约5万一万一30万。在适宜条件下其溶液能形成凝万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化(甲酯化,也就是形成甲醇酯)胶和部分发生甲氧基化(甲酯化,也就是形成甲醇酯),其其主要成分是部分甲酷化的主要成分是部分甲酷化的a(l,4)一一D一聚半乳糖醛酸。残留一聚半乳糖醛酸。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。第九页,本课件共有46页10(三)食药用菌的酶系统(三)食药用菌的酶系统:纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、木质
5、素酶、果胶酶、淀粉酶、蛋白酶淀粉酶、蛋白酶第十页,本课件共有46页11二、纤维素酶二、纤维素酶 cellulase(1)组分:纤维素酶内切-1.4葡聚糖水解酶,俗称Cx酶随机内切纤维素大分子中的-1.4糖苷键,产物为纤维糊精,纤维寡糖外切-1.4葡聚糖水解酶,俗称C1酶-1.4葡聚糖葡萄糖水解酶作用于纤维素分子非还原性末端的-1.4糖苷键,产物为葡萄糖-1.4葡聚糖纤维二糖水解酶作用于纤维素分子非还原性末端的-1.4糖苷键,产物为纤维二糖-1.4葡萄糖苷酶,俗称C1酶水解纤维二糖,纤维寡糖的-1.4糖苷键,产物为葡萄糖第十一页,本课件共有46页12第十二页,本课件共有46页13cellobio
6、seCellulose crystal第十三页,本课件共有46页14(2 2)结构和性质:)结构和性质:第十四页,本课件共有46页15 胞外酶pH:酸性纤维素酶:木腐菌。pH4.5-5.5 碱性纤维素酶:鬼伞、草菇等。pH 7-10温度:40-60分子量:45000-76000;第十五页,本课件共有46页16(3)作用方式:各组分酶协同作用)作用方式:各组分酶协同作用结晶纤维素可反应的纤维素=葡萄糖n葡萄糖n纤维二糖葡萄糖图4 纤维素的作用机理-葡萄糖苷酶内切葡聚糖酶内切葡聚糖酶外切葡聚糖酶第十六页,本课件共有46页17(4)纤维素酶活力的测定方法)纤维素酶活力的测定方法酶活力单位(国际单位)
7、:在特定条件下,每1min催化1mol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。滤纸糖化力法:测定总纤维素酶活力CMC糖化法:测定外切-1,4-葡聚糖的活力和内切酶活力的总和。CMC液化力法:测定内切-1,4-葡聚糖酶的活力。祥见:祥见:酶制剂生产技术酶制剂生产技术,科学出版社,孙俊良,科学出版社,孙俊良,2007年年1月月第十七页,本课件共有46页18(5)纤维素酶的生产菌株:绿色木霉、康氏木霉)纤维素酶的生产菌株:绿色木霉、康氏木霉 成分主要为内切-1.4葡聚糖水解酶Cx和C1外切-1.4葡聚糖水解酶,俗称C1酶(6)纤维素酶的应用纤维素酶的应用大豆加工中作用:促进大豆脱皮,增加水溶性蛋
8、白的得率;淀粉加工中的作用:缩短加工时间,增加得率;果汁加工中的作用:促进汁液澄清;饲料添加剂:提高饲料的利用率;第十八页,本课件共有46页19半纤维素酶半纤维素酶 hemicellulase(1)半纤维素的组成:)半纤维素的组成:木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖、乳糖和糖醛酸等混合组成的杂多糖;木聚糖是主要成分;(2)半纤维素酶主要酶种:)半纤维素酶主要酶种:内切1,4-木聚糖酶、外切-1,4木糖苷酶等;(3)作用方式)作用方式:多种酶协同作用。先由内切1,4-D-木聚糖酶切成木寡糖,再由外切-木糖苷酶分解成木糖;同时需要-L-阿拉伯糖苷酶、-D-葡萄糖醛酸酶、乙酸酯酶和 阿魏酸酯酶等的参与木
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