刘 燕， 任欢欢， 马秀梅， 徐运飞， 张 继， 姚 健*

(1.西北师范大学 生命科学学院,甘肃 兰州 730070； 2.甘肃特色植物有效成分制品工程技术研究中心,甘肃 兰州 730070)

菊芋(HelianthustuberosusL.)又名洋姜，是一种菊科向日葵属宿根性草本植物。菊芋的块茎中含有大量的菊糖，其含量可占其干重的70%以上。菊糖，又名菊粉，是一种天然果聚糖，是由 D-果糖残基通过β-(l-2)糖苷键脱水缩合而成的链状多糖，末端连接一个葡萄糖分子，其聚合度一般为 2～60，平均分子质量为5 500左右。菊芋具有易于种植、适应性广、产量高等特点，有资料显示菊芋块茎亩产量可达5 000 kg，但这种资源至今尚未得到很好地利用[1]。菊粉酶(niunliaes.Ec. 3.2.1.7)，即β-2,1-D-果聚糖酶，是一种水解酶，能够催化水解菊糖中的β-2,1-呋喃果糖苷键，在一定条件下，可将菊糖水解为果糖或低聚果糖[2]。按照作用方式的不同，菊粉酶被分为内切型菊粉酶和外切型菊粉酶。其中能够随机将菊糖链内部的糖苷键断开的称为内切型菊粉酶，水解产物主要为低聚果糖；外切菊粉酶则作用于菊粉链非还原性末端的糖苷键，将果糖逐一水解释放，此种作用方式下得到的果糖是一种己酮糖，用来制备高果糖浆[3-5]。国外对酶水解菊糖生产果糖浆的研究始于20世纪70年代，先后开展了菌株筛选、酶学性质以及工业生产、固定化技术等研究。我国菊粉酶的相关研究起步较晚，且大部分工作仅停留在菌株筛选及酶学研究阶段[6]。现有研究数据表明，利用微生物产菊粉酶的丝状真菌 有17个属40余种，酵母菌10个属20余种，细菌12个属10余种。……