金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶的研究

以磁性金属螯合琼脂糖微球为载体,利用金属螯合配体（IDACu²⁺）与蛋白质表面供电子氨基酸相互作用的原理,定向固定了木瓜蛋白酶。固定化最适条件为Cu²⁺1.5×10^-2mol/g载体、固定化时间4h、固定化pH7.0、给酶量30mg/g载体。固定化酶的最适反应温度70℃、最适反应pH8.0,固定化酶的热稳定性明显高于溶液酶,固定化酶活力回收为68.4％,且有较好的操作稳定性,载体重复使用5次后固定化酶酶活为首次固定化酶79.71%。     

壳聚糖-Zn(Ⅱ)亲和层析介质的制备及表征

以自制的壳聚糖微球为载体,环氧氯丙烷(ECH)为活化剂,亚氨基二乙酸(IDA)为螯合配基,Zn2+为螯合金属离子制备壳聚糖-Zn(II)亲和层析介质。最佳活化工艺:M壳聚糖(g)∶VECH(m L)为1∶4、Na OH浓度为1.2 mol/L、活化温度为50℃,活化时间为4 h,测得环氧基修饰密度达0.2472 mmol/g;最佳螯合工艺:IDA作为配基、浓度为0.6 mol/L、反应温度为70℃、反应时间为6 h,Zn Cl2作为螯合金属盐、浓度为0.1 mol/L、反应时间为3 h,Zn2+螯合量达到最大值。通过红外光谱表征,证明壳聚糖与Zn(II)发生了螯合配位反应,生成了壳聚糖-Zn(II)配合物。     

基于金属有机框架的固定化酰胺酶制备及催化合成(S)-4-氟苯甘氨酸

以微水溶剂热法快速制备的稳定锆基金属有机框架为载体,戊二醛为交联剂,采用交联法对酰胺酶进行固定化,考察了不同条件对酰胺酶固定化效率的影响。结果表明,戊二醛浓度为1.0%、交联时间为180 min、载体与酶的质量比为8︰1,固定化效率最佳,固定化酶活力回收率达86.4%,蛋白负载量达115.3 mg/g。固定化酶最适温度为40 ℃,最适pH值为9.0,在40 ℃下半衰期为72.2 d,该固定化酶的Km为58.32 mmol/L,Vmax为16.23 μmol/(min·mg),kcat为1 670 s–1。此外,考察了固定化酶催化合成 (S)-4-氟苯甘氨酸的工艺：最适底物浓度300 mmol/L,固定化酶用量10 g/L,反应时间180 min,在最佳反应条件下转化率达49.9%,对映体过量 (Enantiomeric excess,e.e.) 为99.9%。进一步考察了该固定化酶分批催化反应性能,重复使用20批次后,固定化酶活力仍保留95.8%。     

壳聚糖锌离子固定化亲和层析填料的制备与性质

目的:制备了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料,并对其性能进行了研究。方法:采用反相悬浮法制备了交联壳聚糖;再以环氧氯丙烷为活化剂,乙二胺为螯合配基,制备了固定化亲和层析填料;表征了其有效粒径以及均匀系数、含水量、失重率、氨基含量、骨架密度、堆积密度以及孔度值。从时间、加入ZnCl2的浓度、温度、pH方面对Zn2+固定化条件进行了优选,并确定了Zn2+的固定化量。含组氨酸标签的乙醛脱氢酶粗酶液,经硫酸铵盐析后,考察了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料的亲和性能。结果:制备的填料有效粒径为105μm;均匀系数为1.46;含水量为58.03%;失重率为85.43%;氨基含量为9.20mmol/g;骨架密度为1.217 8g/ml;堆积密度为0.843 2g/ml;孔度值为36.40%。固定化Zn2+的最佳条件是:时间3 h、加入ZnCl2溶液浓度0.1mol/L、温度28℃、pH 5.5;且此条件下,亲和层析填料中Zn2+固定化量为3.35mmol/g。壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料对乙醛脱氢酶的亲和性能为4.14IU/g(干重)。结论:制备了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料,可用于带有组氨酸标签重组蛋白的快速分离与纯化。     

活性炭吸附固定化粪产碱杆菌青霉素G酰化酶

目的：以活性炭为载体固定化粪产碱杆菌来源的青霉素G酰化酶,考察固定化酶的性质。方法：对影响酶固定化的因素优化筛选,确定有显著影响的因素：pH、离子强度、酶量、固定化时间进行L934的正交实验,获得最佳固定化条件,并对固定化酶的最适反应温度、pH及批次稳定性进行研究。结果：最佳固定化条件为：载体0.3g,酶量5mL,总反应体系为12mL,离子强度1mol/L,温度4℃,pH 7.0,固定化40h;最高固定化酶活性为135.9U/g湿载体。固定化酶性最适反应温度为55℃,最适pH为10,重复使用12次后没有活性损失。结论：活性炭吸附固定化青霉素G酰化酶的活性高,批次反应稳定,具有工业应用潜力。     

仿生法制备氧化硅载体固定化苏氨酸脱氨酶及其酶学性质

通过共沉淀法制备无机氧化硅载体,然后将其应用到苏氨酸脱氨酶的固定化研究中。用扫描电子显微镜对氧化硅载体进行表征,优化了固定化条件,当n(Si):n(N)为1∶1、偏硅酸浓度为0.03 mol/L、酶添加量为0.16mg/m L时,固定化的效率最高。接着对固定化酶和游离酶的酶学性质进行了考察,结果发现:固定化酶和游离酶的最适pH都是9.0,最适温度都是45℃,而相对于游离酶,固定化酶在pH 9.0~10.0和温度35~50℃范围内稳定性更好。固定化酶的米氏常数为7.48 mmol/L,重复使用15次后,酶活力保持80%以上。说明仿生氧化硅制备的固定化苏氨酸脱氨酶具有酶活回收率高、力学强度高和操作稳定性好等优势。     

D-泛解酸内酯水解酶的固定化及酶学性质

为有效提高D-泛解酸内酯水解酶的利用效率,笔者选择合适的载体对酶进行固定化,在优化固定化条件的同时研究固定化酶的最佳反应条件和酶学性质。结果表明,选择的最佳固定化载体为树脂D380,最佳固定化条件为:酶的吸附添加量为30 U(以1 g湿树脂计),吸附pH 7.0,吸附温度30℃,吸附时间5 h,戊二醛体积分数0.1%,交联时间1 h。在最优条件下得到的固定化酶的比酶活为(11.5±0.12) U/g。固定化酶的最适反应温度为37℃,最适反应pH为7.5。游离酶和固定化酶的动力学常数K_m分别为170.25和207.60 mmol/L。Ca~(2+)对酶促反应有激活作用,Mn~(2+)对该酶有较强的抑制作用。     

聚乙烯亚胺/戊二醛交联法固定化重组酯酶大肠杆菌细胞

利用聚乙烯亚胺/戊二醛交联法对重组酯酶大肠杆菌E.coli BL21细胞进行固定化研究,并对交联工艺条件进行优化。结果表明:在大肠杆菌细胞质量浓度200 g/L、硅藻土质量浓度2 g/L、聚乙烯亚胺(PEI)体积分数3%、交联时间1.5 h、戊二醛(GA)体积分数0.5%以及交联时间0.5 h时,固定化细胞的酯酶活力最高。固定化细胞的最适反应温度和pH分别为45℃和8.0,且温度稳定性和pH稳定性均高于游离细胞。当底物浓度为300mmol/L时,固定化细胞重复使用15批次后,其相对酶活仍能保留在80%以上。因此,该固定化细胞具有良好的操作稳定性。     

N-乙酰神经氨酸醛缩酶的固定化及固定化酶性质研究

使用LX-1000HFA氨基树脂对N-乙酰神经氨酸醛缩酶(NAL)进行固定化,并对游离酶与固定化酶的酶学性质及稳定性进行了对比研究。结果显示,最佳固定化条件为载体投放量5.0 g,固定化时间12 h,缓冲液浓度1.0 mol/L,pH7.5,温度25℃。在此条件下制备的固定化NAL活力最高,比酶活可达200 U/g湿载体。与游离酶相比,最适反应温度提高了5℃,最适反应pH没有变化,温度和pH耐受性明显提升。同时固定化酶储存稳定性和操作稳定性也显著增强,在4℃条件下储存10 d后其酶活仅损失6%,重复使用10次后仍保持初始酶活的80%。因此,该固定化酶具有良好的温度稳定性、pH稳定性、储存稳定性和操作稳定性,为酶法工业化生产N-乙酰神经氨酸研究提供了理论依据。     

金属框架结构材料MOF-199对漆酶的固定化及其性质

以金属框架结构材料MOF-199为载体对漆酶进行固定化,并对固定化酶的性质进行初步研究。首先,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷对载体MOF-199进行表面氨基化修饰,再用戊二醛对载体进行活化,最后对漆酶进行固定化。固定化条件优化结果表明:在漆酶质量浓度0.3 g/L,戊二醛用量1%(体积分数),pH 4.8下固定7 h,制得固定化酶活性最高。对固定化酶的研究发现:最适反应温度为40℃,最适pH为5.2,在连续操作7次后,固定化酶的活力仍能保持在51%。固定化漆酶热稳定性,pH耐受性,贮存稳定性均明显高于游离漆酶。     

高分子膜载体固定化酵母催化2-辛酮不对称还原

以戊二醛交联尼龙6膜载体固定化面包酵母DX213,采用固定化酵母细胞催化2-辛酮不对称还原得到(R)-2-辛醇。系统考察了有机溶剂、反应时间、pH、底物、辅助底物和热处理等因素对反应的产率和光学选择性的影响。结果表明,上述因素对酵母细胞催化不对称合成(R)-2-辛醇反应均有显著影响。二氯甲烷为该反应最适有机溶剂,在固定化细胞57 g/L(50℃预热50 min),水相与有机溶剂相体积比4/1,pH 7.0,初始2-辛酮浓度为60 mmoL/L(分别在反应0,10,17 h等分添加),蔗糖5.7 g/L和28℃条件下反应48 h,(R)-2-辛醇的产率和e.e.值分别达到89.3%和96.8%。     

无花果蛋白酶在阴离子交换树脂上的固定化

无花果蛋白酶通过８％戊二醛活化载体,共价结合到聚苯乙烯阴离子交换树脂ＧＭ２０１上,固定化作用在ｐＨ７．７,酶浓度０．８ｍｇ／ｇ树脂,４℃下进行６ｈ。得到的固定化酶表观Ｋ_ｍ值（酪蛋白,１．１１×１０~（－４）ｍｏｌ／Ｌ）小于溶液酶Ｋ_ｍ值（１．９６×１０~（－４）ｍｏｌ／Ｌ）;固定化酶活性在ｐＨ６～８保持稳定,溶液酶最适ｐＨ为７．２;固定化酶最适温度由溶液酶的５０～６０℃移至３７℃;固定化酶２５℃保持７ｄ,重复水解酪蛋白７次后,保留８３．３％活性。固定化酶对酪蛋白水解度达４７．５％,对大豆球蛋白达１１．６％。     

米曲霉F-81产中性蛋白酶的固定化条件及其特性

以海藻酸钠为载体,戊二醛为交联剂固定化米曲霉F-81产中性蛋白酶,研究了固定化条件及固定化酶的性质。结果表明,固定化的最佳条件为:固定化时间1 h、海澡酸钠浓度4%、戊二醛浓度9%、CaCl2浓度0.7 mol/L。在此条件下固定化的中性蛋白酶活力为游离酶活力的68%。固定化酶的最适作用温度为65℃,最适作用pH值为7.0。60℃下酶稳定性较好,80℃下处理60 min,粗酶中几乎检测不到酶活力;中性蛋白酶pH稳定范围为6.5-9.5。Km值为24.83 mg/mL,最大反应速率Vmax为0.043 12 mg/min。     

蒜氨酸酶的固定化及其酶学性质研究

为了提高蒜氨酸酶的稳定性并实现酶的反复利用,研究了影响蒜氨酸酶固定化的因素及固定化蒜氨酸酶的酶学性质。蒜氨酸酶的固定化以壳聚糖微球为载体,戊二醛为交联剂,固定化的最适条件为：戊二醛浓度4%,给酶量20.2U,交联时间2h。固定化蒜氨酸酶的最适pH值7.0,最适温度35℃,米氏常数Km 7.9 mmol/L,操作稳定性比较好,连续使用10次后酶活力损失低于10%。     

Bioconversion of benzonitrile to benzoic acid using free and agar entrapped cells of Nocardia globerula NHB-2

The free and agar immobilized cells of Nocardia globerula NHB-2 having nitrilase (EC 3.5.5.1) activity were used to catalyse the transformation of benzonitrile to benzoic acid. The whole cells of N. globerula NHB-2 were immobilized in agar which exhibited maximum conversion of benzonitrile to benzoic acid in 0.1 M potassium phosphate buffer pH 7.5 (free cells) 8.0 (immobilized cells), temperature 40 degrees C, cells 2 mg dcm ml(-1) reaction mixture and benzonitrile (4% v/v) in 4 h (free cells). The effect of temperature on the stability of nitrilase was studied and cells retained 100% activity at 30 degrees C and lost 50% activity at 40 degrees C. In a fed batch mode of reaction 108 and 84 gl(-1) benzoic acid was produced using free and agar entrapped cells (2 g dcm). The agar immobilized cells were recycled up to three times and 80, 62, 20 gl(-1) benzoic acid was again produced respectively in each of three cycles and a total 244 g benzoic acid was produced by recycling the same mass of immobilized biocatalyst.     

产木聚糖酶白地霉培养特性及部分纯化的酶学特性

本文对白地霉Ref1的培养特性、产酶条件和酶学特性进行了初步研究。结果表明:该菌为低温型菌株,其最佳生长条件为pH6、20℃和酵母膏作为氮源;最佳产酶条件为pH3-7、15℃及以酵母膏氮源;条件优化后产酶可达118.7U/mL,可溶蛋白含量可达到60μg/mL,酶溶液的比活可达到1250U/mg蛋白质;该木聚糖酶的最适反应温度和pH分别为50℃和5,金属离子Mg2+、Na+和8mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+等对木聚糖酶的活性有抑制作用,而Ca2+、4mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+和8mmol/L的Mn2+等对该酶反应则有促进作用;该木聚糖酶在保温2h后在15-40℃范围内能保持80%以上的酶活性,在50℃时能保持68%的酶活性;用lineweaver-Burk作图法(双倒数作图法)求得该酶的最大反应速度Vmax和Km值分别为163.38mmol/mg/min和0.75mg/mL。     

疏水吸附固定化天冬氨酸酶及其性质的研究

本文论述了一种N-烷基琼脂珠衍生物的合成方法,研究了pH,离子强度、载体上疏水基团含量等因素对载体吸附天冬氨酸酶的影响以及固定化天冬酸酶的性质。结果表明邻甲苯胺基琼脂珠在pH5.5,0.1mol/L磷酸缓冲液(含有0.25mol/LKCL)中,每克湿载体可吸附15—25mg酶蛋白,酶活力回收达90％以上。固定化酶的性质有所改变,其热稳定性和操作稳定性明显增强。 固定化天冬氨酸酸柱可以用于连续化生产L-天冬氮酸,在pH8.0,1.0mol/L及丁烯二酸铵(含0.02mol/L MgCl_2),30℃条件下,以空间流速SV=3.5操作2个月,固定化酶活力仍保持79.5％。     

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。     

α-环状糊精葡萄糖基转移酶的固定化及其性质研究

研究了一种α-环糊精葡萄糖基转移酶的固定化和固定化酶的性质。通过对戊二醛浓度、酶量和交联时间各单因素的考察,确定了最佳的固定化条件。与游离酶相比,以DEAE纤维素为载体的固定化酶最适pH向酸性偏移,最适温度不变,pH稳定性和热稳定性都有所提高。在40℃、150r/min下反应3h,转化率可以达到32%。固定化酶可以连续使用4次以上。固定化酶在4℃、5mmol/L CaCl2溶液里保存18d,还剩余80%以上的活力。