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塔格糖是一种在自然界中较为稀有的天然己酮糖,属于稀少糖的一种,稀少糖是指在自然界存在但含量极少的一类单糖。塔格糖是果糖的“差向异构体”,在分子水平上,除了第四个碳原子上的羟基和氢基团倒置外,D-塔格糖与D-果糖的结构是一样的。塔格糖的甜度是蔗糖的92%,甜味与蔗糖相似,不产生不良风味和后味,是一种很好的甜味剂。经过测试发现塔格糖没有毒性和致癌效应,在食品工业上可以安全使用。与蔗糖相比塔格糖具有许多优点:低热量,塔格糖在体内只有20%被小肠吸收;同时具有抗龋齿、降血糖,改善肠道菌群及良好的理化性质等。塔格糖作为一种具有保健功能的新型甜味剂,将会拥有广阔的市场前景。考虑到实验中数据的采集和处理,需要建立一种简便快速,有效地测定酶活力的方法。根据Dische所介绍的半胱氨酸-咔唑法,对塔格糖含量的测定条件进行了研究,确定了简便快捷,重现性好的测定方法。本实验室筛选得到的一株乳酸菌Lactobacillus SK1.002能产L-阿拉伯糖异构酶,本文对SK1.002菌株的发酵条件进行了优化,确定发酵优化条件为(g/L):麦芽糊精28,酵母膏10,玉米粉浆22,无水乙酸钠10,K3PO4 0.2, NaCl 0.01, FeSO4·7H2O 0.01, MgSO4·7H2O 0.2, MnSO4·2H2O 0.05, L-阿拉伯糖2.5。发酵初始pH 8.4,培养温度37℃,接种量3%,培养时间12h。在此发酵条件下,酶活达到了7.28 U/mL。L-阿拉伯糖异构酶为胞内酶,对Lactobacillus SK1.002所产的L-阿拉伯糖异构酶进行粗酶提取及初步纯化。细胞超声波破碎10min(冰浴,功率200w),离心除去菌体碎片(9600rpm,10min),上清液即为粗酶液。粗酶液先后通过硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、得到初步纯化的L-阿拉伯糖异构酶。对初步纯化的L-阿拉伯糖异构酶的酶学性质进行了研究。L-阿拉伯糖异构酶粗酶的最适反应温度和pH分别为60℃和7.0;在pH4.0~8.0的范围内和30~60℃下具有较好的稳定性。Li+、Mn2+、Mg2+、Fe2+等离子对L-阿拉伯糖异构酶有激活作用,其中Mn2+的激活作用尤其显著,而Ba2+、Zn2+、Cu2+、SDS对L-阿拉伯糖异构酶有抑制作用,其中Ba2+、Zn2+的抑制作用显著,使酶完全失活。转化半乳糖的Km为1193.93mmol/L,Vmax为13.51μg/min。本文还对L-阿拉伯糖异构酶生物合成塔格糖的工艺进行了初步探讨。用L-阿拉伯糖异构酶的粗酶、10%和40%的湿重细胞转化生成塔格糖,最适半乳糖浓度0.83mol/L,40%的湿重细胞反应72h后,转化率达到38.91%。最后通过红外光谱测定,证明L-阿拉伯糖异构酶转化半乳糖生成的产物为塔格糖。