β-呋喃果糖苷酶的固定化及其在低聚乳果糖合成中的应用

【目的】探索适宜的树脂作为载体固定β-呋喃果糖苷酶,并研究该固定化酶催化合成低聚乳果糖。【方法】选择9种大孔吸附树脂和碱性离子交换树脂固定β-呋喃果糖苷酶,筛选固定化效果较好的树脂作为载体。用聚乙烯亚胺(PEI)修饰得到PEI-树脂,采用吸附法将酶固定于PEI-树脂上,并对固定化条件进行优化。考察固定化酶的重复使用稳定性及其催化合成低聚乳果糖的能力。【结果】通过筛选发现大孔阴离子交换树脂D311固定化效果较好,经过PEI修饰后,D311固定化效果显著提高。用PEI修饰的载体PEI-D311固定果糖苷酶,最优固定化条件为:PEI浓度2%,加酶量103 U/g,吸附温度25°C,吸附p H 6.0-8.0,吸附时间8 h。最优条件下固定化酶活达57 U/g,酶活回收率达55.3%。用固定化酶催化水解1 mol/L蔗糖,重复利用15批载体酶活没有明显降低。用固定化酶催化合成低聚乳果糖,8 h内低聚乳果糖产量最高达到137 g/L。【结论】PEI-D311固定的果糖苷酶具有较好的重复使用稳定性及较高的低聚乳果糖合成能力,这为固定化酶法生产低聚乳果糖研究奠定了基础。     

树脂载体固定S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

目的:筛选一种适合S-腺苷甲硫氨酸合成酶固定化的树脂载体,进行固定化工艺优化及固定化酶性质研究。方法:以固定化率和表观酶活回收率为指标,筛选固定化效果最佳的一种树脂,采用单因素实验对固定化条件进行优化。结果:阴离子交换树脂载体ESR-2表现出最优的固定化率(94.03%)和酶活回收率(47.45%);最佳固定化条件为加酶量4U/g、pH 8.0、15℃吸附10h,最佳条件下固定化酶表观酶活为2.1U/g,表观酶活回收率达51.6%。固定化酶的最适pH为8.5,最适温度为35℃,连续反应10批次后酶活剩余77.92%。结论:树脂载体ESR-2固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶酶活及稳定性较好,能够用于S-腺苷甲硫氨酸的工业化大规模生产。     

树脂固定化β-半乳糖苷酶制备低聚半乳糖

以树脂为载体研究β-半乳糖苷酶固定化条件,来改善酶性质。以吸附率和回收率最高的离子交换树脂I002为载体,通过先吸附后交联的方法固定β-半乳糖苷酶,优化固定化条件。结果表明:加酶量为51.8 U(以1 g树脂计),固定p H为6.5,温度是25℃,吸附时间12 h,戊二醛体积分数为4%,交联温度是40℃,时间是6 h时,固定化效果最好。获得的固定化酶活可达16.2 U,固定酶回收率为39.1%,得到低聚半乳糖(GOS)的产率为24.2%。该研究为工业化利用固定化乳糖酶连续生产低聚半乳糖提供了技术依据。     

不同载体固定化胰蛋白酶的条件研究

试验分别选用壳聚糖、复合硅胶、阴离子交换树脂为载体制备固定化胰蛋白酶,通过正交试验优化确定不同载体的酶固定条件。研究表明,三种载体固定胰蛋白酶时的酶活回收率依次为81.9%、80.1%、44.8%。     

乙二醇缩水甘油醚交联海藻酸钠-羧甲基纤维素钠固定化脂肪酶

以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)为载体,分别以乙二醇缩水甘油醚(EGDE)和戊二醛为交联剂,采用包埋交联法对脂肪酶进行固定化,结果显示EGDE的交联效果要优于戊二醛,添加EGDE的固定化酶酶活最好。得到制备固定化酶的最优方案为海藻酸钠2.5%,CMC浓度1.5%,给酶量800U/ml复配载体,氯化钙5%,以0.02%的EGDE交联固定30min,由此制备得到酶活约为380 U/g的固定化酶,酶活收率约为50.09%。固定化酶的最适反应p H为8.5,比游离酶增大0.5个单位;最适反应温度是45℃,比游离酶提高5℃;耐热性能变好,且重复使用7次后仍能保持60%左右的相对酶酶活。     

Immobilization of D-lactonohydrolase by adsorption-crosslinking method

选择6种吸附树脂和离子交换树脂对D-泛解酸内酯水解酶进行固定化,筛选出了固定化效果较好的大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂D-380为载体,用先吸附后交联的方法固定化.通过实验对固定化条件进行了优化,得出最佳的固定化条件为:加酶量6 U/g树脂、吸附pH7.5、吸附时间4h、吸附温度30℃、交联剂戊二醛终浓度0.1％、交联时间2h.实验表明在此条件下制得的固定化酶有很好的稳定性:固定化酶在连续20次的底物水解反应后,剩余酶活达到71％.当温度达到80℃时游离酶几乎失去酶活,而固定化酶剩余酶活为60％以上.游离酶的pH稳定性范围为pH7～8,而固定化酶为pH 6.5～8.5.     

头孢菌素脱乙酰酶的重组表达及固定化

本文构建了利用trp启动子表达头孢菌素脱乙酰酶(CAH)的重组大肠杆菌DH5α-pCAH。重组菌在7L发酵罐(装液量2L)中发酵28 h,发酵液OD_(600)达到27,产酶313 kU/L发酵液,粗略估算重组蛋白占细胞总蛋白的70%。发酵生产的重组CAH粗酶液经过硫酸铵分级沉淀分离纯化和超滤除盐浓缩两步操作,纯化倍数为1.44,总酶活回收率56%,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测纯化后蛋白没有明显杂蛋白条带出现。纯化后的CAH共价结合固定在环氧基载体LX-1000EP(c)上,通过对固定化条件的优化最终得到固定化酶比活443 U/g。该固定化酶重复催化50 mL 5%7-ACA底物100次后,酶活没有降低。     

吸附-交联法固定D-泛解酸内酯水解酶的研究

选择6种吸附树脂和离子交换树脂对D-泛解酸内酯水解酶进行固定化,筛选出了固定化效果较好的大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂D-380为载体,用先吸附后交联的方法固定化。通过实验对固定化条件进行了优化,得出最佳的固定化条件为：加酶量6U／g树脂、吸附pH7．5、吸附时间4h、吸附温度30℃、交联剂戊二醛终浓度0．1％、交联时间2h。实验表明在此条件下制得的固定化酶有很好的稳定性：固定化酶在连续20次的底物水解反应后,剩余酶活达到71％。当温度达到80℃时游离酶几乎失去酶活,而固定化酶剩余酶活为60％以上。游离酶的pH稳定性范围为pH7～8,而固定化酶为pH6．5～8．5。     

壳聚糖固定化真菌漆酶及其用于处理酚类污染物的研究

Trametessp. AH282在液体培养条件下经邻甲苯胺诱导能有效合成漆酶同工酶A。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂进行了漆酶A的固定化研究,确定酶固定化适宜条件为：0.1g壳聚糖与15 mL 5%戊二醛交联8 h后,加入30.0U酶固定12h。在此条件下获得的固定化漆酶催化能力为176.4U/g载体,酶活回收率58.5%。与游离酶相比,固定化漆酶与作用底物愈创木酚的亲和力降低,但固定化酶的稳定性有明显改善。固定化漆酶的最适温度为55℃,比游离酶提高5℃;70℃条件下保温8 h,固定化酶保留酶活56.5%,而在相同条件下游离酶酶活明显下降。使用固定化漆酶反应装置进行酚类化合物转化实验,连续进行12批次操作,固定化酶酶活仍保持60%以上,漆酶使用效率明显提高。     

添加剂对大孔吸附树脂固定化脂肪酶的影响

利用大孔吸附树脂DA-201为载体对海洋脂肪酶固定化,并探寻添加剂对固定化过程的影响。分别以NH_4Cl、甘露糖和甘氨酸为添加剂,采用单因素和正交实验相结合的方法优化条件。结果显示,以NH_4Cl为添加剂的最优条件:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH 6. 0,固定化温度30℃,载体投放量0. 5g,NH_4Cl浓度25mmol/L,固定化时间3. 0h,酶活力达到115. 27U/g;比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高47. 42%。以甘露糖为添加剂最优条件:磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液pH7. 0,固定化温度35℃,载体投放量0. 5g,甘露糖浓度10mmol/L,固定化时间4. 5h;酶活力达到122. 75U/g,比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高6. 50%。以甘氨酸为添加剂的最优条件:磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液pH7. 0,固定化温度20℃,载体投放量0. 5g,甘氨酸浓度为25mmol/L,固定化时间7. 5h;酶活力达到141. 69U/g,比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高26. 12%。采用不同添加剂对大孔吸附树脂DA-201的吸附固定化过程有较大影响,可以极大地提高吸附效率;同时发现缓冲液类型、pH、温度、添加剂浓度和固定化时间等对DA-201树脂吸附脂肪酶有很大影响,对后续吸附固定化工业酶研究有较好的参考价值。     

铜金属螯合载体固定糖化酶

[目的]制备出含Cu2+的琼脂糖-IDA螯合载体及对其固定糖化酶工艺条件进行优化.[方法]利用金属螯合配体(IDA-Cu2+)与蛋白质表面供电子氨基酸相互作用的原理制备载体,采用紫外分光光度法测定不同影响因素下固定化糖化酶的酶活.[结果]Cu2+的加入量和固定化过程的酸度比给酶量对固定化糖化酶的活性影响还要大,在给酶量80 mg/g载体、1.0× 10-2 mol Cu2+/g载体、pH 4.6和固定化4h的固定化条件下,固定化酶活为252.1 U/g,重复使用5次后酶活为首次固定化酶活的65.1％.[结论]该Cu2+-IDA-金属螯合琼脂糖可用于淀粉水解糖化酶的优良固定化载体材料.     

二氧化硅纳米材料固定中性脂肪酶的条件优化及其特性

以二氧化硅纳米材料为载体,采用吸附法对脂肪酶进行固定化,研究了不同条件对固定化脂肪酶的催化活性的影响,得到最佳的固定化条件:给酶量为28300U/g,固定化温度为45oC,pH值为7.5,时间为10h,此时固定化酶的活力约为3867U/g载体。固定化酶的最适反应温度为45oC,比游离酶的反应温度高5oC,最适pH下降到5.5,低于游离酶的反应pH(pH7)。固定化酶的热稳定性和pH稳定性较游离酶有了很大的提高,其在70oC以下能保持70%以上的酶活力,而游离酶在50oC下残余酶活力仅为30%。在pH5～8的范围内,固定化酶的酶活力能保持50%以上,而游离酶只能保持20%左右。用固定化的中性脂肪酶催化不同的油品,即大豆油、菜籽油及泔水油生产生物柴油,菜籽油的酯化率最高。     

脂肪酶的固定化及其性质研究

采用吸附与交联相结合的方法国定化脂肪酶,研究了脂肪酶固定化的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的催化性能和稳定性。试验结果表明,WA20树脂固定化脂肪酶的最适条件是：酶液pH7．0、给酶量300IU／g树脂、固定时间8h,所得固定化脂肪酶的活力约为165IU／g树脂;固定化酶稳定性较高,在冰箱内贮存6个月活力没有下降,操作半衰期约为750h,而未用戌二醛文联的固定化脂肪酶操作半衰期仅约290h;固定化脂肪酶催化橄榄油水解的最适条件是：PH8．0、温度55℃、底物浓度60％（V／V）、搅拌转速500r／m。     

氨基树脂固定化L-苏氨酸醛缩酶及其应用*

L-苏氨酸醛缩酶(L-Threonine aldolase,L-TA)可以催化甘氨酸和醛合成β-羟基-α-氨基酸。β-羟基-α-氨基酸具有两个手性中心,是多种手性药物的中间体。但是,游离的L-TA难以重复利用,分离纯化困难,严重阻碍了工业化应用。固定化技术可以有效解决这些问题。利用氨基树脂NAA固定化来源于Bacillus nealsonii的L-苏氨酸醛缩酶,采用戊二醛作为交联剂,经过条件优化确定最佳固定化条件为:加酶量13 U、载体量0.6 g、0.4%(V/V)戊二醛、活化时间2 h、pH 8.5、35℃、固定化5 h。在此条件下,固定化酶酶活回收率为85.7%。在30℃下半衰期可达59天,为游离酶的6.5倍。将其应用于合成L-syn-对甲砜基苯丝氨酸,使用460 h后,残余酶活为79.4%。进一步开发了载体再利用策略,将失活固定化酶表面的氨基用戊二醛活化后,再与新的游离酶进行固定化,实现载体的再利用。利用该方法载体可重复利用两次,制备的固定化酶仍能使用460 h。该方法大大降低了固定化成本,为固定化L-TA的工业化应用打下坚实的基础。     

烟草多酚氧化酶的分离与固定化技术研究

多酚氧化酶属于氧化还原酶类,国际酶学委员会推荐名为儿茶酚氧化酶（ＥＣ１．１０．３．１ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｏｘｉｄａｓｅ,ＰＰＯ）．该酶与食品工业、三废处理、医药卫生关系较为密切,因而研究较多．如近年来鸭梨［１］、蘑菇［２］、香蕉果肉组织［３］、荔枝果皮［４］等等中的多酚氧化酶均有研究报道．目前研究用固定化多酚氧化酶检测废水中酚类物质含量,进行环境检测;及其从工业废水中除去酚类,达到治理三废的目的．Ｍｏｓｂａｃｎ［５］（１９７６）研制成多酚氧化酶固定化酶柱,与氧电极检测器组合联用,可检测水中２０…     

Immobilization of lipase to chitosan beads using a natural cross-linker

Genipin, a reagent of plant origin was used for the immobilization of lipase by cross-linking to chitosan beads. The catalytic properties and operational and storage stabilities of the immobilized lipase were compared with the soluble lipase. Under optimum conditions, 198 microg protein was bound per g chitosan with a protein-coupling yield of 35%. The hydrolytic activity was 10.8 U/g chitosan and the relative specific activity was 108%. The immobilized lipase showed better thermal and pH stabilities compared to the soluble form. The immobilized enzyme exhibited mass transfer limitations as reflected by a higher apparent K(m) value and a lower energy of activation. The immobilized enzyme retained about 74% of its initial activity after five hydrolytic cycles.     

Immobilization of Aspergillus oryzae β-galactosidase in ion exchange resins by combined ionic-binding method and cross-linking

The main objective of the present work is to study the immobilization process of Aspergillus oryzae β-galactosidase using the ionic exchange resin Duolite A568 as carrier. Initially, the immobilization process by ionic binding was studied through a central composite design (CCD), by analyzing the simultaneous influences of the enzyme concentration and pH on the immobilization medium. The results indicate that the retention of enzymatic activity during the immobilization process was strongly dependant of those variables, being maximized at pH 4.5 and enzyme concentration of 16 g/L. The immobilized enzyme obtained under the previous conditions was subjected to a cross-linking process with glutaraldehyde and the conditions that maximized the activity were a glutaraldehyde concentration of 3.83 g/L and cross-linking time of 1.87 h. The residual activity of the immobilized enzyme without glutaraldehyde cross-linking was 51% of the initial activity after 30 uses, while the enzyme with cross-linking immobilization was retained 90% of its initial activity. The simultaneous influence of pH and temperature on the immobilized β-galactosidase activity was also studied through a central composite design (CCD). The results indicate a greater stability on pH variations when using the cross-linking process.     

桦褶孔菌漆酶固定化及其对染料的降解

采用壳聚糖交联法和海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化桦褶孔菌产生的漆酶,探讨最佳固定化条件,固定化漆酶的温度,pH稳定性及操作稳定性,并以两种固定化酶分别对4种染料进行了降解.结果表明:(1)壳聚糖交联法固定化漆酶的最佳条件为:壳聚糖2.5%,戊二醛7%,交联时间2h,固定化时间5h,给酶量1g壳聚糖小球:1mL酶液(1U/mL),固定化效率56%;(2)海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化漆酶的最佳条件为:海藻酸钠浓度4%,壳聚糖浓度0.7%,氯化钙浓度5%,戊二醛浓度0.6%,给酶量4mL 4%海藻酸钠:1mL酶液(1U/mL),固定化效率高达86%;(3)固定化的漆酶相比游离漆酶有更好的温度和pH稳定性;(4)比较两种固定化漆酶,海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化酶的温度及酸度稳定性要优于壳聚糖固定化酶,但可重复操作性要弱于后者,两者重复使用8次后的剩余酶活比率分别为71%及64%;(5)两种固定化酶对所选的4种不同结构的合成染料均有较好的降解效果,其中壳聚糖固定化酶对茜素红的降解效果及重复使用性极佳,重复降解40mg/L的茜素红10次,降解率仍保持在100%.