1、世界食品工业的轮新浪潮。鉴于的经济效益与广阔的应用前景，四十多年来许多研究人员直致力于菌株的获取和大规模发酵条件的优化方面。我国无数的科研工作者也在积极探索研究获得具有自主知识产权的优良菌种。常用的有三种方法诱变育种。王璋等使用“神舟”号飞船搭载进行空间诱变育种，选育出株突变的高产菌株链霉菌，由于诱变育种在传代过程中菌种容易退化，可能会使优良性状丢失优化发酵条件提高产量，江南大学环境生物技术研究室从年就开展了微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酶新工艺的研究工作，在发酵罐中，通过优化和控制发酵，酶活达到，转化率蛋白胨。基因工程改造菌种，年，南京大学田兴军等利用分子生物学和基因工程技术获得了稳定表达的菌株并申请了专利，经过改造后的菌株酶活性是原始菌株的倍。年，李鹏飞等研究了利用毕赤酵母细胞分泌表达。

2、激转入毕赤酵母细胞后，对于长出的单菌落进行扩增筛选和诱导表达，筛选得到能够分泌表达该酶的菌株。随后又利用已从大肠杆菌中发酵得到的，对不同浓度的非肉蛋白例如酪蛋白大豆蛋白玉米醇溶蛋白卵清蛋白球蛋白等常用单底物蛋白进行了作用，通过分析结果发现，酪蛋白和大豆蛋白容易被催化。经酶作用后，酪蛋白的主条带几乎完全聚合，形成大的聚合物，些分子量较小的条带几乎不参与交联大豆蛋白的碱性成分容易被作用，酸性成分只有很少部分可以被催化聚合玉米醇溶蛋白卵清蛋白球蛋白等不容易被催化。在此基础上，应用酶作用于大豆蛋白与肌纤维蛋白酪蛋白与猪肉的混合物，并对酪蛋白与猪肉蛋白混合食品的质构特性进行了分析。研究发现在低温条件下，加酶对混合蛋白食品的质构性能影响不大，此时温度为主要限制因素。当温度达到时，实验组和对照组相比质。

3、率低等原因，使得该方案的代价昂贵，限制了酶的大规模生产。年，和在豌豆中发现了转谷氨酰胺酶的活性。随后研究者在菊芋马铃薯玉米等多种植物不同组织细胞质细胞壁叶绿体和线粒体中发现第章文献综述了该酶的存在。等对大豆叶片中提取转谷氨酰胺酶进行了研究，但是分离纯化工艺复杂，酶的得率较低。目前尚未有植物来源转谷氨酰胺酶用于商业化生产。早在年，日本科学家就从土壤中分离得到株命名为的菌株，它可将产生的谷氨酰胺转氨酶分泌到胞外。味之素公司也正是利用此菌株通过微生物发酵法生产出了。随后针对不同应用方向开发出了三种酶制剂用于水产品的肉制品的和粘着食品用的，并投放市场，获得了巨大的经济利益。年该酶制剂的销售额就近亿元，年转谷氨酰胺酶已成日本第二大工业用酶，年日本公司在美国又新建的生产企业，谷氨酰胺转氨酶已经掀起了。

4、稳定存在的网状结构，除了依靠脂肪和非肉蛋白的粘附作用，还需要定的粘结剂使非肉蛋白与肉蛋白之间形成网状结构，以保证产品的稳定性。微生物转谷氨酰胺酶是类能够催化酰基转移反应的酶，它所催化的反应能够导致蛋白质内部或者蛋白质之间发生交联。正是由于它具有催化交联的性质，许多研究集中在了将它作为潜在的介质，提高食品中蛋白之间相互反应。自发现以来就有大量学者专注于研究微生物转谷氨酰胺酶在食品加工领域的应用的研究，随着研究的深入，微生物转谷氨酰胺酶的潜能不断被发掘，尤其是在食品加工领域，被赋予“世纪超级粘合剂”的美称。本课题的主要研究内容是利用毕赤酵母细胞表达微生物转谷氨酰胺酶对微生物转谷氨酰胺酶催化不同浓度非肉蛋白以及肌纤维蛋白与非肉蛋白混合蛋白进行了研究。该课题中我们首先构建了酵母表达载体和，通过电。

5、可以使蛋白质的稳定性大大提高，可以改善乳粉玻璃化。转谷氨酰胺酶催化乳蛋白交联形成凝胶，增加了乳制品中的凝胶成分，提高了乳制品的热稳定性，降低了加热对牛奶营养成分的破坏。转谷氨酰胺酶还可以将赖氨酰蛋氨酸二肽或赖氨酰精氨酸二肽结合到酪蛋白上，弥补了酪蛋白中蛋氨酸和精氨酸的不足，从而提高其营养价值。国内外研究进展自从年日本科学家发现微生物转谷氨酰胺酶以来，人们对该酶的研究就从未间断。目前的研究主要集中在两方面是如何可以低成本高收益的大量分离纯化得到该酶另方面是关于该酶在食品加工产业中的应用。转谷氨酰胺酶的生产目前主要通过两种途径获取谷氨酰胺酶提取法和发酵法。最初主要依靠从动物肝脏和植物组织中提取。来自豚鼠转谷氨酰胺酶是自世纪年代开始近年内商用转谷氨酰胺酶的唯来源。但由于原料有限操作工艺复杂和提。

6、具有活性的谷氨酰胺转氨酶，通过系列的优化改进措施，最终使得高密度发酵的酶活达到。转谷氨酰胺酶在食品加工中的应用人们对酶的研究可以追溯到年，起初主要研究的是动物肝脏中的转谷氨酰胺酶。对微生物转谷氨酰胺酶催化蛋白的研究起始于年，等首先研究了对热诱导大豆蛋白凝胶的影响。随着科技的进步，研究继续深入，人们逐渐从酶这单影响因素对蛋白食品的影响的分析，扩展到酶与多种因素高压淀粉热预处理极端等相结合来分析对蛋白食品的影响。国内学者对改性蛋白质的研究起步较晚，年才开始。起初研究最多的是对相对单种类蛋白的修饰作用。例如大豆分离蛋白牛乳酪蛋白等。年开始有学者开始关注微生物转谷氨酰胺酶对动植物混合蛋白凝胶的影响对鱼类鱼糜制品凝胶性能的影响，随后相关的研究把不断扩展到肉制品烘焙食品和乳制品等领域。年程巧芬等研究。

7、性能变化明显。经过酶作用后，混合蛋白肉制品的粘性明显减小，硬度和提高了两倍多，弹性内聚性和回复性都有定程度的提高。通过肉眼观测发现，经过酶作用的混合肉制品的切片性也比较好，更加完整更加均。关键词微生物转谷氨酰胺酶聚合质构分析动植物混合蛋白，报道了用转谷氨酰胺酶与鳕鱼肉食盐土豆粉等混合，生产鱼肉饼的方法。王淼等人研究了微生物转谷氨酰胺酶对五种海鱼鱼糜制品凝胶性能的影响，研究表明可以提高鱼糜制品的凝胶强度特别是本身凝胶性能不佳的鱼其凝胶强度可以提高。目前已有大量关于在水产品中应用的报道，研究结果表明在的作用下，鱼糜制品的凝胶强度保水性和热稳定性都有显著提高，烹饪损失明显降低了。鱼肉本身含有大量的，微生物转谷氨酰胺酶对动植物混合蛋白凝胶的影响这也促使鱼肉在低温条件下能形成凝胶。在乳制品中的应用。

8、了我国转谷氨酰胺酶的推广和使用。要想促进微生物转谷氨酰胺酶在食品加工中的应用就必须开发能表达高效，性状稳定且利于纯酶分离的工程菌株。目前应用最广泛研究最完善的表达菌株是大肠杆菌，但由于大肠杆菌有定的致病性，所以利用其表达的产品还不能普遍被人们接纳。同时大肠杆菌表达系统不具有真核生物基因表达调控机制和蛋白质加工修饰能力，其产物往住形成没有活性的包涵体，需要经过变性复性等处理才可以应用，这也限制了大肠杆菌表达系统的应用。近几十年来，酵母细胞作为种真核细胞，由于其独特的优越性被广泛应用，且对其的研究也相对比较完善。作为酵母细胞的种，甲醇营养型毕赤酵母已经成为非常成功的外源蛋白表达系统，表达了数以千计的重组蛋白。甲醇营养型毕赤酵母表达系统的主要优点可调控外源蛋白的表达可以对表达的蛋白进行翻译后的。

9、奶中酪蛋白约占总蛋白含量的，因此乳制品的许多性质和品质与酪蛋白的结构密切相关。唐传核等人对微生物转谷氨酰胺酶对单蛋白质底物催化特异性和催化机理进行了研究。研究发现酪蛋白是很好的底物，经过酶作用后，酪蛋白几乎能够全部聚集形成大分子物质。在生产奶酪的中过程，添加微量的谷氨酰胺转胺酶，可使乳清蛋白与酪蛋白交联在起，从而提高可以提高奶酪的产量和品质。王淼等人研究了转谷氨酰胺酶对牛乳酪蛋白功能性质的影响，研究发现经酶处理后发现随着蛋白质交联程度的提高，蛋白质分子变大，溶解性降低，由于网状结构的形成使蛋白的持水性增加，酪蛋白的起泡性泡沫稳定性也有不同程度的增加。转谷氨酰胺酶催化形成的蛋白质内部或者蛋白质之间的酰胺键是共价键，性质稳定，在加工处理过程中不会断裂。从而增强了蛋白质分子内或分子间的网络结构。

10、胺酶具有催化蛋白质交联的特性，通过催化交联可以使其改性。这促使其在食品生产加工包装等行业中极具应用价值。早在十三年前我国就将谷氨酰胺转氨酶归入食品添加剂的范畴。转谷氨酰胺酶广泛存在于动物植物微生物中。起初，生产上所应用的酶主要从动物肝脏中提取，但是动物肝脏原料来源较少，提取流程操作复杂，所以该酶的价格十分昂贵，大大限制了该酶的广泛应用。随着微生物发酵工艺条件的日益成熟，年，有了利用微生物发酵法生产转谷氨酰胺酶的报道，和等人先后分离得到了能表达该酶的菌株，茂原链轮丝菌和链霉菌属，使得生产食品级谷氨酰胺转胺酶制剂成为可能。年，日本味之素公司最先推出食品级酶制剂，直接推动了谷氨酰胺转胺酶在食品中的应用。目前，我国还没有良好的应用于生产的自主研发的菌株，谷氨酰胺转氨酶主要依赖于进口，其价格因素限。

11、工与修饰，使表达的蛋白质获得正确的折叠和末端加工，从而使表达的蛋白质具有生物活性稳定性好，外源基因是整合在酵母基因组上的，般不会存在外源基因随着生长繁殖而丢失现象营养成分简单生长迅速，培养基便宜，适合大规模化的工业生产可以高密度发酵培养，表达量高表达的蛋白即可存在于细胞内也可是是外分泌型表达，表达的条带非常少，外分泌表达的蛋白存在于培养基上清中，下游分离纯化流程简单毕赤酵母中存在过氧化物酶体，表达的蛋白贮存其中，可免受蛋白酶的降解，而且届硕士学位论文微生物转谷氨酰胺酶对动植物混合蛋白凝胶的影响作者姓名魏玲指导教师杨秀清副教授赵邑研究员学科专业生物工程研究方向酶工程培养单位生命科学学院学习年限年月至年月二〇四年六月山西大学届硕士学位论文微生物转谷氨酰胺酶对动植物混合蛋白凝胶的影响作者姓名魏。

12、和非肉蛋白对糜状肉制品质构性能的影响，这也预示着我国混合肉制品研制的开始。随后人们探索了将不同的蛋白质如大豆蛋白豌豆蛋白酪蛋白明胶蛋白卵清蛋白乳清蛋白豌豆蛋白小麦面筋等非肉蛋白添加到碎猪肉羊肉牛肉鸡肉和鱼肉等肉制品中，经酶作用后，肉制品的凝胶性能黏度硬度出品率等参数的变化。研究目的与意义随着酵母表达系统研究的完善，人们越来越喜欢使用酵母表达目的蛋白。鉴于酵母表达量高外分泌表达且分泌的杂蛋白较少，适合于高密度发酵分离纯化简单等优势，本课题首先研究了利用毕赤酵母细胞分泌表达转谷氨酰胺酶。期望能够筛选分离到高表达量高活性的菌株。利用得到的酶作用不同的蛋白，探究下影响酶催化效率，筛选到最适底物，用于混合肉制品研究。第二章毕赤酵母细胞分泌表达转谷氨酰胺酶第二章毕赤酵母细胞分泌表达转谷氨酰胺酶转谷氨。

参考资料：

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