固定化N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶拆分消旋蛋氨酸

基因工程菌BL21/pET22b-argE可高效表达N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶。将含酶细胞包埋于海藻酸钙凝胶中制成固定化细胞酶,用于消旋蛋氨酸的拆分,并将其拆分能力、拆分速度及操作稳定性与游离细胞酶相比较。结果表明:单批次转化固定化细胞酶的拆分能力和游离细胞酶相近,拆分速度较慢;但多批次转化的操作稳定性显著高于游离细胞酶。重复利用8次后的固定化细胞酶仍保有95%以上的酶活力,重复利用5次后的游离细胞酶活已降至20%左右。每克湿菌泥在游离和固定化条件下重复拆分产L-蛋氨酸的量分别为74.16mmol和241.93mmol。酶拆分液中的L-蛋氨酸经重结晶后光学纯度为98.3%。固定化细胞酶比游离细胞酶更具有工业化应用的潜质。     

高产天冬氨酸酶的大肠杆菌细胞的固定化

用聚乙烯醇凝胶包埋具有高活力天冬氨酸酶的大肠杆菌(Escherichia coli)No.1细胞。该酶的表现活力高达1638 00u／g湿细胞,酶活力的回收率为97．5％。固定化细胞和游离细胞天冬氨酸酶的最适pH均为8．0,最适温度分别为40—45℃和40—55℃。二价金属离子Mn2+、Mg2+、Ca2+和Fe2+对热钝化的天冬氨酸酶活力具有保护作用。在37—45℃下,两种细胞的热稳定性相同。二者在pH6．0的柠檬酸缓冲液中比较稳定。固定化细胞在1mol／L、pH8．0的底物溶液(内含Mn2+1mmol／L)中于4℃冰箱保存6个月,天冬氨酸酶的活力保持不变。用固定化细胞柱连续生产L-天冬氨酸,底物转化为产物的转化率达95％以上;产物的总 收率为91．1％。固定化细胞柱连续运转40天,天冬氨酸酶活力仍保持最初酶活力的90％。     

产菊糖酶克鲁维酵母Y-85的固定化研究

把产菊糖酶的克鲁维酵母Ｙ—８５细胞固定于不同的载体上,如：脱乙酰几丁质、聚乙烯醇—海藻酸钠、琼脂、海藻酸钠、明胶等,进行连续发酵以生产高果糖浆。经过对凝胶的机械强度、固定化细胞的最适作用条件及稳定性、酶活保留率和制作工艺等综合比较,确认明胶是较好的载体。分批反应１０批次,固定化细胞酶活力及机械强度保持良好,底物转化率在９０％左右;以菊糖浓度３．２％的菊芋粉抽提液过反应柱进行连续反应,在稀释率Ｄ为０．４４ｈ－１时,其还原糖生产力为１２．５ｇ／ｌ·ｈ,转化率９２％。５５℃条件下,连续反应３０ｄ后,底物转化率由起初９４％降至８２％,酶活力只损失１２％。     

固定化脂肪酶催化制备L-薄荷醇

用大孔树脂NKA固定高选择性的脂肪酶,催化有机相中转酯化反应,从而拆分八异构体消旋薄荷醇来制备L-薄荷醇。研究pH、载体与酶比例对固定化酶制备的影响及固定化酶的反应稳定性;考察温度、转酯化过程醇酯比例、及底物醇异构组成变化对拆分效果的影响。结果表明:固定化酶的最适pH为8,载体与酶的比例为5∶1时,所得固定化酶的反应稳定性比游离酶的反应稳定性提高了约50%;转酯化反应的最优温度为40℃,醇酯比例为1.5∶1时最佳,改进八异构体消旋薄荷醇组分比例后,非对映体选择率dep达到了95.1%。     

水-有机溶剂介质中固定化不动杆菌细胞催化拆分(RS)-环戊烯酮乙酸酯的研究

不动杆菌CGMCC 0789的海藻酸凝胶包埋固定化细胞可高对映选择性地水解拆分环戊烯酮(简称HMPC)乙酸酯.异丙醇对固定化细胞的活力和对映选择性有显著提高.反应体系中异丙醇浓度为10%(体积分数,全文同)时,固定化细胞的活力最高,为6.22 mmol/(L·min·g)细胞干重,是未添加异丙醇的对照组的150%.此时E值为94±6,是对照组的1.7倍.以光学纯环戊烯酮乙酸酯为底物,对部分纯化的不动杆菌酯酶进行了动力学考察.通过动力学参数推算,10%异丙醇存在时,酯酶的对映选择性(E值)为36.5,是空白的2.3倍.10%异丙醇存在下,固定化细胞仍具有良好的操作稳定性.连续反应10批,固定化细胞的活力保持良好.     

固定化β淀粉酶的制备及其性质

对β-硫酸酯乙飘基苯胺(SESA)与环氧氯丙烷交联琼脂糖反应,制得对氨基苯砜乙基(ABSE)交联琼脂糖,经重氯化后与β-淀粉酶偶联制成固定化酶。研究了载体的苯胺基含量、PH)、巯基乙醇等因素对酶偶联反应的影响。尤其是巯基乙醇的存在,可使固定化酶活力明显提高。固定化酶活力可达120u／ml,活力回收为38％,相对活力为45％。固定化β-淀粉酶的最适pH和最遗温度与自然酶相似,以可溶性淀粉为底物时,固定化酶的米氏常数是自然酶(Km=0．0057(％))的8倍。将固定化酶装柱,连续水解可溶性淀粉,在45℃下连续操作;50天后,酶活力未见下降,在50℃下28天后,还保留活力50%左右。     

固定化简单节杆菌细胞用于醋酸可的松转化的研究——固定化载体对转化作用的影响

海藻酸钙包埋简单节杆菌细施回收率达89％。将凝胶用磷酸缓冲液溶解后测定活力证明固定化过程对细胞活力没有显著影响,但转化高浓度底物时,有效活力很低。将菌种接八聚丙烯酰胺凝胶后进行培养、活化,制得了高活力的固定化细胞,可用于转化高浓度的底物。测得产物醋酸泼尼松在海藻酸钙和聚丙烯酰胺凝胶中与溶液间的分配系数分别为1．29和 O．69。作者认为产物的亲凝胶性可能是阻碍海藻酸钙凝胶包埋细胞进行转化反应的重要因素。     

固定化细胞拆分(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的研究

【目的】筛选鉴定一株产酯酶用于选择性拆分(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的菌株,利用该菌株固定化细胞催化拆分外消旋底物。【方法】通过富集培养、罗丹明B平板初筛及复筛培养获得一株选择性拆分(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的菌株,通过对其形态、生理生化特征及16S r DNA序列分析,确立该菌株系统发育地位。优化了利用硅藻土-戊二醛吸附交联法对该菌体细胞固定化的条件,研究固定化细胞催化性质及操作稳定性。【结果】该菌为革兰氏阴性菌,鉴定其为甲基球状菌属(Methylopila)。固定化体系最优条件:聚乙烯亚胺0.15%(V/V),戊二醛0.2%(V/V),硅藻土6 g/L,菌体质量浓度100 g/L。与游离细胞相比,固定化细胞最适p H由8.0变为8.5,最适温度由35°C变为40°C,p H稳定性和温度稳定性都有所提高。Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)能促进酶活,Zn~(2+)、Fe~(2+)抑制酶活。固定化细胞的有机溶剂耐受性较游离细胞有所提高。动力学分析细胞固定化后Km值变大,底物亲和力降低。利用固定化细胞水解(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯,底物浓度200 g/L,反应20 h,保留构型为S型,得率47.8%,对映体过量值ees为99.4%,重复使用12次后仍保留初始酶活的80%以上。【结论】开发了利用Methylopila sp.cxzy-L013固定化细胞择性拆分(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的工艺,该工艺具有良好的工业应用前景。     

采用渗透交联固定化方法提高细菌内酶转化率的研究

采用渗透交联方法处理固定化棒状杆菌,并利用细胞内酶顺式环氧琥珀酸水解酶催化生产L（＋）酒石酸。确定了最佳渗透交联固定化条件：多乙烯多胺浓度1．25％,作用30min;戊二醛浓度0．75％,作用15min,固定化细胞内酶转化的最适条件,底物浓度为0．5－1．0mol/L;pH8.0;温度37－42℃。结果发现,经渗透交联处理的固定化细胞酶活力比未处理的提高5倍多。而且固定化细胞的颗粒更度提高10倍多,保存期也有较大提高。     

功能基化聚丙烯酸甲脂固定化氨基酰化酶的研究

以功能基化聚丙烯酸甲酯为载体制备固定化氨基酰化酶时,载体制备时的交联度,致孔剂用量和混合致孔剂比例均会影峋酶的固定化效率。结果表明25％交联度和loo％致孔剂用量制备的载体最佳。用此载体固定化氨基酰化酶可提高酶对高底物浓度、离子强度、温度、pH、有机溶剂和蛋白质变性剂的耐受能力。用固定化酶柱式反应器连续拆分N－乙酰基－DL－苯丙氨酸,使用一个月仍可保留90％的酶活力。     

利用天然载体固定化活性干酵母细胞的研究

利用天然载体——蛋清固定化市售活性干酵母细胞,再经戊二醛进行共价交联而制备的具有高转化酶活力的新型粒状固定化生物催化剂,菌体包埋量大,活力回收高,机械性能好;特别是固定化生物催化剂经冷冻后,形成了均匀的多孔状颗粒,而酶活力基本不变,机械性能增强之特性．活性干酵母固定化后,其动力学特性表现为：K’m明显增大,热稳定性大大提高．于最适条件下,连续批次搅拌反应达两个月,凝胶颗粒无细胞渗漏,表现出相当稳定的酶活力．     

利用固定化简单节杆菌转化醋酸可的松

用聚乙烯醇－海藻酸钙复合载体包埋简单节杆菌BY 2—3—5l的方法,制备了具有较高机械强度和较好活性的球形固定化细胞。确定了固定化条件、活化条件和酶的特性。在摇瓶中利用该固定化细胞进行醋酸可的松脱氢生成醋酸强的松的反应,初始底物浓度为20g/L、反应18h的转化率可达98％。在分批次反应中．适时地活化可保持固定化细胞的活性。     

接枝淀粉载体固定化糖化酶的研究

合成了淀粉接枝丙烯腈及丙烯酰胺的两亲性高分子化合物,并以此为载体,用物理吸附方法固定化了糖化酶。最适偶联条件研究表明：缓冲液的浓度,ｐＨ值及吸附时间和加酶量都对固定化酶活力,比活有一定的影响。在最适固定化条件下,固定化酶的活力为１５００Ｕ／ｇ干胶,蛋白载量为２５ｍｇ／ｇ干胶,比活为６０Ｕ／ｍｇ蛋白,比天然酶的比活（８．０Ｕ／ｍｇ蛋白）提高６倍。最适反应温度比天然酶提高１０℃（天然酶最适反应温度为５０℃）．无底物存在下,固定化酶在５５℃的半衰期为２４ｈ,而天然酶只有１ｈ;有底物存在下,固定化酶在５５℃的半衰期为２２０ｈ,４５℃的操作半衰期由外推法算得为６９天,而且该载体对糖化酶有一定的保护作用,当固定化酶在低于５５℃热处理一段时间后,对酶活力有激活作用,酶活力最大可提高４０％。该载体合成简单,固定化方法简单,步骤少,因而为工业上应用提供了一种新的可能性。     

具有高活力天门冬氨酸酶的大肠杆菌AS1．881固定化细胞

1．大肠杆菌Asl．881是一株天门冬氨酸酶的高产菌株,每毫升培养物为2000单位左右,约相当于每克湿细胞10万单位。 2．比较了琼脂凝腔包埋法和聚丙烯酰胺凝肢包埋法两种制备固定化细胞的方法,前者较后者有较大的优越性：收率高,无毒,成本低,方法简便. 3．比较了固定化细胞和自然细胞天门冬氨酸酶的一些生物化学性质：pH、温度和二价金属离子对两者酶促反应速度的影响相似;固定化细胞热稳定性较差,但Mn2+,Mg2+,Ca2+,Fc2+等二价金属离子对热钝化有保护作用;在底物和pH6.5柠檬酸缓冲液中于37℃保温,两种细胞的酶活力均有显著提高。 4．固定化细胞柱可被用于连续生产L一天门冬氨酸,包埋80克湿细胞的固定化细胞柱在37℃连续工作20天,可催化约1000升1M反丁烯二酸铵完全转化为L-天门冬氨酸,并保存其大部分酶活力。     

肠溶衣聚合物固定化纤维素酶性质的研究

选用国内固定化酶方面研究较少的EudragitL-100为载体,采用物理吸附法,制备出具有可溶-不可溶性质的固定化纤维素酶。固定化酶的溶解度变化的条件是:pH≥5.0时,呈可溶性;pH≤4.0时,呈不可溶性。固定化酶的稳定性较好,重复利用4次后,酶活力保留值在65%以上。比较了固定化酶和游离酶的最适反应条件和动力学常数的大小。以2%的滤纸为底物(15FPU/g底物),固定化酶水解反应的效果比游离酶好。该研究结果在提高纤维素原料酶水解工艺的经济性方面具有重要意义。     

固定化重组β-葡萄糖苷酶转化大豆异黄酮的研究

以壳聚糖微球为载体,采用交联-吸附法固定重组β -葡萄糖苷酶.研究考察了该酶的固定化条件及固定化酶转化大豆异黄酮类底物黄豆黄苷的最适反应体系和系统稳定性.结果显示该固定化酶能够有效转化大豆异黄酮的三种糖苷,黄豆黄苷最适转化条件为pH 6.4,45℃.在pH6.4的缓冲液中4℃贮存25 d后,酶活力仍保持85％以上.固定化重组酶在重复使用10批次的情况下,底物转化率仍能保持在85％左右.     

重组菌BL21/pET22b-argE固定化条件研究

研究了基因工程菌BL21/pET22b-argE固定化条件。最适包埋材料为海藻酸钙,优化后的包埋条件为海藻酸钠20g.L-1(含有12 g.L-1菌液)滴至2%CaCl2溶液中,固定化16 h。固定化细胞酶拆分蛋氨酸的速率比游离细胞酶慢,但其终极拆分能力与游离细胞酶相当。固定化细胞酶反复利用8批时酶活仍保持在95%以上,具有很好的工业应用优势。     

产青霉素酰化酶的大肠杆菌AS1.76的固定化

用在有机溶剂中成型的琼脂凝胶包埋,结合戊二醛处理的方法,制备产青霉素酰化酶的大肠杆菌AS1.76固定化细胞,其细胞含量可达50%以上。固定化细胞水解青霉素 G 钾盐的最适 pH 为8.0,比原细胞约高0.3pH 单位;最适温度与原细胞一样,均为45℃。固定化后,Hg2+对酶抑制作用降低,但酶对Fe3+、Cu2+等金属离子敏感性增加。在无底物情况下,与原细胞相比,固定化细胞对 pH 和热的稳定性增加;4℃保存14个月无活力损失。固定化细胞装柱,在pH7.7,37℃下连续裂解青霉素 G,转化率达95%以上。155天无明显酶活力损失。     

具有谷氨酸脱羧酶的大肠杆菌固定化细胞

本文研究了用海藻酸钙包埋法制备含谷氨酸脱羧酶固定化细胞的方法以及研究了制备的条件和影响其制备的因素。该法具有包埋细胞活力回收高,方法简便等优点。比较研究了固定化细胞和自然细胞谷氨酸脱羧酶的一些生物化学性质。其中固定化细胞最适pH和pH稳定性增加,最适温度及热稳定性下降;表观米氏常数增大;二价金属离子Zn~(++)、Cu~(++)、Mg~(++)、Fe~(++),Sr~(++)程度不同的抑制酶活性,Ca~(++)激活固定化细胞酶活性,EDTA无抑制作用。对固定化细胞和自然细胞酶活力活化的研究中发现这两种细胞经蒸馏水保温处理后酶活性都上升,且自然细胞酶活的上升较固定化细胞大;而用底物溶液处理后,自然细胞无变化,固定化细胞酶活下降。     

棒杆菌固定化细胞生产L（＋）—酒石酸

以卡拉胶为载体,固定化棒状杆菌（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．）ＪＺ－１菌株细胞,再经活化处理,顺式环氧琥珀酸水解酶（ＥＳＨ）酶活力总回收率在１００％以上。摇瓶反应１０批,酶活力没有明显降低。１５００Ｌ酶柱中连续运行９０ｄ,酶稳定性很好,固定化后酶反应的最适温度（４５℃）和最适ｐＨ（９．０）没有改变,而热稳定性、ｐＨ稳定性增强。