漆酶工业应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。在有氧的条件下,漆酶能催化底物氧化,把氧还原成水。此氧化反应能够催化影响食品和环境质量的多酚类化合物降解,从而达到提高食品的品质,降低环境污染的目的,因而在食品和环保等工业中应用广泛,主要包括饮料加工、食品成分测定,食品组分功能改进,生物整治和生物漂白和脱色等。     

非水相体系酶催化反应研究进展

非水相酶催化反应是酶催化反应中的一个重要方面。非水相溶剂通常可增加底物溶解度,减少水相中的副反应,加快生物催化的速率和效率,在药物及药物中间体和食品等方面具有较大的应用价值。以下探讨了非水相体系对酶活力及酶促反应速率的影响因素,并阐述酶的化学修饰、固定化及定点突变对酶活力的影响,进一步分析无溶剂系统、反胶束、超临界流体及离子液体的不同溶剂体系对酶反应速率及催化效率的影响。此外,还列举一些非水相酶催化反应的应用实例。     

有机溶剂中的酶催化——水和有机溶剂的影响

有机相酶催化是酶工程研究最活跃的领域之一,本文主要综述水及有机溶剂对有机相酶催化过程中酶的活性,稳定性,底物特异性,酶反应速率等的影响。     

DA-F127水凝胶包埋固定化含腈水合酶细胞

腈水合酶是一类可催化腈类化合物转化生成相应酰胺类物质的酶。含腈水合酶的游离细胞催化水合反应存在酶容易失活、细胞无法重复利用、分离纯化困难等缺陷,细胞固定化技术可有效解决这些问题。为探索合适的固定化方法,以含腈水合酶的重组E. coli细胞为研究对象,以固定化酶活回收率和批次反应情况为评价指标,筛选比较了几种常用的包埋固定化方法。结果表明,DA-F127水凝胶包埋固定化细胞不仅具有较高的酶活回收率,而且稳定性也很好。对该方法进行了固定化条件和操作稳定性优化,当DA-F127浓度为15%、UV光源距离为20cm、光照时间为6min、菌体含量为20mg/g固定化细胞时,酶活回收率为89. 74%,并且可以催化9批次150g/L的3-氰基吡啶完成转化,第九批次转化率可达98. 26%。与游离细胞催化过程相比,单位质量游离细胞的烟酰胺产量提高了12倍,具有良好的工业应用前景。     

DA-F127水凝胶包埋固定化含腈水合酶细胞

腈水合酶是一类可催化腈类化合物转化生成相应酰胺类物质的酶。含腈水合酶的游离细胞催化水合反应存在酶容易失活、细胞无法重复利用、分离纯化困难等缺陷,细胞固定化技术可有效解决这些问题。为探索合适的固定化方法,以含腈水合酶的重组E.coli细胞为研究对象,以固定化酶活回收率和批次反应情况为评价指标,筛选比较了几种常用的包埋固定化方法。结果表明,DA-F127水凝胶包埋固定化细胞不仅具有较高的酶活回收率,而且稳定性也很好。对该方法进行了固定化条件和操作稳定性优化,当DA-F127浓度为15%、UV光源距离为20cm、光照时间为6min、菌体含量为20mg/g 固定化细胞时,酶活回收率为89.74%,并且可以催化9批次150g/L的3-氰基吡啶完成转化,第九批次转化率可达98.26%。与游离细胞催化过程相比,单位质量游离细胞的烟酰胺产量提高了12倍,具有良好的工业应用前景。     

微生物过氧化氢酶的发酵生产及其在纺织工业的应用

微生物过氧化氢酶是一种重要的工业酶制剂,可以催化分解过氧化氢生成水和氧气。这一酶制剂在食品、纺织、医药等领域表现出广泛的应用潜力。生物工程和基因工程技术的进步推动了微生物过氧化氢酶的发酵生产。以下综述了微生物过氧化氢酶发酵生产的进展及其在纺织工业中的应用,同时讨论了微生物过氧化氢酶的发酵生产和纺织工业应用的未来趋势。     

有机化合物生物催化研究进展

随着近十几年来工业生物技术的发展,有机化合物的生物催化也取得了飞速的进步.近几年的研究集中在:新生物催化剂的筛选和酶的定向改造;非水相生物催化中酶有机溶剂耐受性的增强和非传统介质的应用;生物催化在手性化合物,药物等精细化学品领域的应用;组合生物催化作为组合化学和生物催化相结合而成的一个新技术生长点,并取得一定的进展,为新药的开发提供一种切实可行的方法.     

多酶共固定化反应体系的研究进展

近年来,生物催化为化学、生物学和生物工程学等领域提供了一种绿色研究工具,其中多酶体系在这些领域中的应用越来越受到关注,其克服了以往单个酶不能满足催化需求的局限性,同时多酶共固定化在级联反应过程中,可增加酶周围的反应物浓度,并将不同酶的催化特性结合起来,能排除干扰因素,从而提高酶的整体催化效率。对多酶共固定化反应体系的研究进展进行了综述,包括多酶反应体系的类别、共固定化技术的特点以及相关应用,并对共固定化多酶反应体系进行了展望。     

右旋糖酐酶研究进展

右旋糖酐酶是一种将高分子右旋糖酐催化降解为低分子量多糖的水解酶。该酶及其催化产物在医药、食品、化工等工业领域具有重要的应用价值与广泛的工业用途,因此近年来国内外对右旋糖酐酶的研究逐渐增多。结合文献记载及本实验室研究成果,对右旋糖酐酶的研究进展及其工业应用进行综述,并对当前有关该酶研究的热点和重点、国内右旋糖酐酶研究存在的问题以及未来的研究趋势提出了见解。     

木质纤维素原料中漆酶天然介体的研究进展

漆酶作为一种多功能金属氧化酶,被认为是未来工业生物催化中"可持续环境友好过程生物技术的工具"。但是由于典型漆酶催化体系中合成介体存在价格昂贵且有毒等问题而一直未能实现工业化。从木质素小分子前体物质或者中间体及降解产物中寻找稳定、高效、低毒和价廉的天然介体成为当前的研究热点和重点。本文从漆酶介体的类型与催化机理、木质纤维素原料炼制中间产物(如汽爆秸秆水洗液、造纸黑液、木质纤维素生物降解产物等)中天然介体的种类与分离等方面,论述从木质纤维素原料降解产物中分离漆酶天然介体并进行应用的可行性,为挖掘高反应活性的漆酶天然催化介体,构建漆酶多介体连续催化体系,实现木质纤维素原料降解产物的定向高值利用奠定基础。     

低水有机介质中的酶催化

酶不仅能在水溶液里催化化学反应,而且能在有机介质中显示催化活性．其中低水溶剂体系对有机合成最为有利．文章就低水溶剂体系中影响酶催化的三要素（水、溶剂和载体）以及酶在该体系表现出来的一些特殊性质进行了讨论,并列举了低水溶剂体系中的酶催化在有机合成,化学分析,和高分子化学等方面的应用．     

有机介质中的固定化酶反应

近年来非水介质中的酶催化反应正获得越来越多的研究和应用。使用有机介质替代传统的水溶液作为酶反应的介质,通常是为了增加疏水性底物或产物的溶解度,或者是为了促使水解反应逆向进行,以便利用水解酶催化合成一些非常有用的化合物。有机介质包括合少量有机助溶剂的均相水溶液系统、水／有机溶剂双相系统,以及含微量水的有机溶剂均相系统等几种类型[1],具体使用时要根据生物催化剂的性质、反应物的溶解性和反应器的型式等特点细加选择。尽管在有机溶剂中可直接使用酶粉作催化剂[k],但是效果并不太好。一方面天然酶在有机溶剂中容易变…     

GH57家族高温淀粉普鲁兰酶的结构与功能分析

摘要：淀粉普鲁兰酶(E.C. 3.2.1.1/41)同时具有淀粉酶(E.C. 3.2.1.1)和普鲁兰酶(E.C. 3.2.1.41)的功能,属于糖苷水解酶GH13和GH57家族。由于淀粉普鲁兰酶可以同时水解α-1,4和α-1,6糖苷键,在淀粉糖化工业中具有降低生产成本、提高生产效率和提高糖化率的作用。其中高温淀粉普鲁兰酶由于能够在淀粉工业液化条件下同时催化淀粉的液化和糖化反应,因此在淀粉糖化工业中更具有应用价值。另外,淀粉普鲁兰酶的双功能催化机制对酶学研究中也具有重要价值。该文就近年高温淀粉普鲁兰酶的结     

非水相介质中β-葡萄糖苷酶催化合成红景天甙的研究

本文探讨了在非水相介质中酶催化逆水解反应合成红景天甙的新方法,研究了非水相反应体系、酪醇浓度、D-葡萄糖浓度、反应时间、pH值对β-葡萄糖苷酶催化酪醇和D-葡萄糖合成红景天甙的影响,优化了酶法合成红景天甙的条件,使其转化率达到了17．7％,即7．39g/L,远远高于米曲霉整体细胞催化的产量（0．7g／L）。该方法可望应用于其它具有生理活性糖苷类化合物的高效酶促合成,具有潜在的应用价值。     

生物酶催化聚合的研究进展

酶催化聚合反应是近年来的研究热点之一,氧化还原酶是应用广泛的一类催化聚合酶。概括总结了近年来酶促聚合反应的研究进展,重点叙述了辣根过氧化物酶(HRP)、大豆过氧化物酶(SBP)和漆酶(laccase)的结构、催化机理以及它们在酶催化聚合中的应用概况。     

嗜极菌的极端酶

近年来,嗜极菌极端酶的分离鉴定取得了很大进展。本文简述了极端酶的分离纯化及其某些生化特性、极端酶的稳定因素和应用。极端酶的发现与研究,拓宽了传统的生物催化及应用的范围。但是,关于极端酶的稳定机制及其工业应用,仍有许多难题需要解决。     

脂肪酶在微乳液和微乳液凝胶中催化辛酸辛醇的酯化反应

脂肪酶在合成反应中具有很高的区域选择性和立体选择性 ,已广泛用于食品工业和药物工业[1,2 ] ,在有机介质中的脂肪酶催化反应已有较多研究[3 ,4 ] 。微乳液一般由表面活性剂、助表面活性剂、油和水等组份组成 ,它是一种热力学稳定、光学透明、宏观均匀而微观不均匀的体系 ,能提供酶催化所需要的巨大油 /水界面[5] 。而将脂肪酶增溶于油包水(Ｗ /Ｏ)微乳液中的纳米级“水池”中 ,可使酶以分子水平分散[6] ,图 1(ａ) ,从而可用来模拟细胞微环境中的反应。油包水微乳液中的酶可通过加入明胶而制成固定化酶 ,含明胶的微乳液凝胶 (ＭＢＧｓ)最早…     

定制酶分子机器/细胞工厂，引领生物制造产业未来

工业酶制剂研发与应用已经渗透到各大工业领域,但中国作为用酶大国、产酶小国面临重大挑战,鉴于以化学催化为核心的基础物质加工业面临资源、能源和环境三大危机,酶工程与生物催化已被列入许多国家的科技与产业发展战略,应用高效、清洁的生物催化技术是实现化学工业可持续发展以及发酵工业产业升级的重要途径之一。文中以2017年第十一届中国酶工程学术研讨会杜邦-杰能科中国酶工程杰出贡献奖获得者特邀报告为基础整理编写而成,从自主酶库构建、酶分子机器/细胞工厂创制及产业化应用等角度概述当前酶工程与生物催化发展现状及前景。     

微生物酶催化腈水解反应的研究进展

腈的酶法水解不仅反应条件温各,而且高效性、高选择性,在光学活性羧酸及其衍生物的合成中具有巨大的应用潜力。综述了催化腈水解的酶类、反应类型、反应特性、影响反应的因素及其在工业上的应用前景。     

工业生物催化前线动态及名家观点

随着现代生物技术的进步,尤其是酶的快速筛选和活力优化技术的发展,使酶的获取更加容易、酶的操作更加简单,进而促使生物催化成为手性合成的便利工具。综述了一些著名的国际化工或制药公司最近在生物催化技术研发和应用方面的动态信息以及相关技术的一些评论,以便我国从事工业生物催化工作的相关人士能从中获得有益启示。