特异性几丁质酶的催化机制、几丁寡糖的高效制备及功能

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21576283
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0810.农业与食品化工
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Chitin is one of the most abundant renewable biomass on earth, only after cellulose, hence its high efficient utilization is of great importance. The hydrolytic products, N-acetyl chitooligosaccharides (COSs), can be used in various industries, such as functional food, biochemistry product, medicine, exhibiting great application potential and broad development prospects. So far, many reports concerning conversion of chitosan (deacetylated chintin) into COSs are availavle. However, there are relatively few reports on conversion of chintin into N-acetyl COSs, some drawbacks in conversion of chitin to N-acetyl COSs still exist for industrial applications till now, such as low yield, environmental pollution. In addition, the biological functions of the individual ingredients of N-acetyl COSs have not been studied systematically and intensively. The present proposal will focus on the high efficient utilization of chitin resource. Firstly, the specific chitinases which can hydrolyze chitin to yield mainly N-acetyl COSs will be isolated and intensively investigated. Then various chitin degradation methods will be studied with the enzymatic hydrolysis of the chitin. Finanly, the individual ingredients in N-acetyl COSs will be separated and studied for their biological functions, and the underlying mechanisms of biological functions will be further investigated on the basis of their relationship between structures and functions. Thus, the project will not only provide therotical basis for the conversion of chitin resources, but also promote the development and application of N-acetyl COSs in industries.
几丁质是自然界中丰富的可再生生物质资源,含量仅次于纤维素,其高效利用具有重要的现实意义。几丁质的水解产物几丁寡糖在保健食品、生物化工、医药等领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。目前,脱乙酰几丁质转化为壳寡糖的研究报道很多;而几丁质转化几丁寡糖的研究报道较少,制备工艺还存在一些不足,如生产效率低、环境污染严重等,此外,几丁寡糖单一组分的生物活性及作用机制研究还不够系统、深入。在前期研究多种新型几丁质酶和成功制备得到几丁单糖和二糖的基础上,本项目拟继续围绕几丁质的高效利用开展相关工作。首先发掘特异性几丁质酶并研究其酶学性质和催化机制;其次基于几丁质酶水解法,耦合预处理等方法研究几丁质的高效、绿色降解方法;最后研究几丁寡糖单一组分的高效分离制备及其生物活性,探明不同单一组分几丁寡糖的构效关系及其作用机制。本项目实施不仅对几丁质资源转化具有重要的理论意义,还将促进几丁寡糖的工业开发和利用。

结项摘要

几丁质酶在几丁质生物转化中起重要作用,但由于特异性几丁质酶生产成本高且催化机制尚不清楚,很难大规模应用于工业生产。几丁寡糖是几丁质水解产物,在食品、化工、药品和农业等领域具有很大的应用潜力。然而,几丁寡糖的高效制备困难,几丁寡糖的功能尚未系统和深入研究。.在前期研究的基础上,将米黑根毛霉几丁质酶基因(RmChi44)在大肠杆菌中异源表达,纯化得到重组几丁质酶(RmChi44)并研究生化性质。RmChi44水解胶体几丁质产生几丁二糖。该酶还具有β-N-乙酰氨基葡糖苷酶活性,可将聚合度2-5的几丁寡糖水解为单糖。其次,研究了巴伦葛兹类芽孢杆菌的几丁质酶PbChi67的纯化和性质,发现PbChi67水解胶体几丁质的主要产物为几丁二糖和单糖。从桑式链霉菌克隆一个几丁质酶基因(SsChi28)并在大肠杆菌中表达。SsChi28水解胶体几丁质主要产物为几丁二糖占总糖的73%。然后,以2型糖尿病(T2D)模型小鼠为对象,探究了几丁二糖对糖尿病相关代谢紊乱的影响及其对MAPK信号通路的调控机制。结果表明,与阿卡波糖组相比,几丁二糖组可以显著改善T2D模型小鼠的高血糖、高血脂和体重异常等状态。另外,以动脉粥样硬化模型载脂蛋白E基因敲除(Apo E-/-)小鼠为对象,研究了几丁二糖对动脉粥样硬化病变的影响,几丁二糖可以通过调血脂代谢及抑制体内炎性反应等途径起到防治动脉粥样硬化的作用。此外,还研究了高效制备壳寡糖,将枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因(BsCsn46)克隆转化至巴斯德毕赤酵母中进行高效表达,壳聚糖酶BsCsn46水解壳聚糖生成聚合度 2-4壳寡糖的得率高达90.9%。.特异性几丁质酶的发掘与催化机制研究,以及酶法制备几丁寡糖,不仅对几丁质的生物转化具有重要的理论意义,还将促进几丁寡糖的生产和应用。研究还发现几丁二糖可改善T2D相关代谢紊乱和防治动脉粥样硬化功能,有作为新型功能食品原料的潜力。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
枯草芽孢杆菌壳聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达及其酶解特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马帅;杨绍青;刘翊昊;闫巧娟;江正强
  • 通讯作者:
    江正强
Biochemical characterization of a bifunctional chitinase/lysozyme from Streptomyces sampsonii suitable for N-acetyl chitobiose production
适用于 N-乙酰壳二糖生产的桑氏链霉菌双功能几丁质酶/溶菌酶的生化表征
  • DOI:
    10.1007/s10529-020-02834-z
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Biotechnology letters
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Zhang Wenjiao;Liu Yihao;Ma Junwen;Yan Qiaojuan;Jiang Zhengqiang;Yang Shaoqing
  • 通讯作者:
    Yang Shaoqing

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

沙质微泡菌β-1,3(4)-葡聚糖酶的克隆表达及酶学性质
  • DOI:
    10.13344/j.microbiol.china.190862
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    微生物学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马俊文;江正强;李晨霞;闫巧娟
  • 通讯作者:
    闫巧娟
魔芋甘露寡糖对酸奶免疫调节活性的影响
  • DOI:
    10.7506/spkx1002-6630-20200701-014
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    温永平;唐季清;韩冬;孙健;刘军;江正强
  • 通讯作者:
    江正强
棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的异源表达及酶学性质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    食品科学技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    余静;刘学强;马俊文;李雪;江正强;闫巧娟;杨绍青
  • 通讯作者:
    杨绍青
嗜热拟青霉木糖苷酶的性质及其与木聚糖酶的协同作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    食品与发酵工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    江正强
  • 通讯作者:
    江正强
产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
    食品科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    甄红敏;华晓晗;马俊文;温永平;李延啸;闫巧娟;江正强
  • 通讯作者:
    江正强

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

江正强的其他基金

岩藻糖基化人乳寡糖的高效生物合成及调控机制研究
  • 批准号:
    22338013
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    230 万元
  • 项目类别:
    重点项目
高效合成乳糖-N-新四糖用糖苷酶的发掘、分子改造、性质及反应机制
  • 批准号:
    32172159
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
不同家族β-1,3-葡聚糖酶和β-甘露聚糖酶的作用机制及其制备低聚糖的益生活性构效关系
  • 批准号:
    31630096
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    273.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
米黑根毛霉β-半乳糖苷酶基因的克隆、分泌表达及重组酶的性质
  • 批准号:
    31240003
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
高效降解纤维质材料中二糖的耐糖、耐热糖苷酶作用机制
  • 批准号:
    20776152
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微生物木聚糖酶组的结构和功能
  • 批准号:
    30500099
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码