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。     

假丝酵母菌GXU08产脂肪酶发酵条件的优化

以假丝酵母菌GXU08产脂肪酶催化合成麝香类香料—环十五内酯目前已备受关注,在一定条件下,环十五内酯的转化率与脂肪酶的水解酶活有直接关系,酶活越高其催化合成环十五内酯的能力越强。通过单因素试验和正交试验,对假丝酵母菌GXU08产脂肪酶的发酵条件进行优化。结果表明:最佳发酵培养基配方为蔗糖0.5%,淀粉0.5%,蛋白胨1.5%,K_2HPO_40.05%,MgSO_40.15%,(NH_4)_2SO_41%,茶油1.5%,菜籽油1.5%,pH=8,此培养基在28℃,180 r/min的条件下发酵培养48h,脂肪酶水解活力达到27.53 U/mL,是初始发酵培养基条件下所得脂肪酶酶活的3.74倍;其环十五内酯的转化率为16.6%,是优化前的4倍。     

菜油基长链辣椒素酯小型化合物库的制备与初步生物活性

以脂肪酶在有机介质中催化食用菜油与香草醇直接转酯反应合成了一个含菜油酰基的长链辣椒素酯小型化合物库。反应条件：5mmol香草醇,2．5mmol食用菜油溶于100mL丙酮中,加入0．5g固定化脂肪酶（Nov0435）,置于30℃的摇床上以200r／min反应24h。分离固定化酶后,反应物以硅胶柱色谱分离,得到长链辣椒素酯小型库,收率34．1％。这个化合物库主要由亚麻酸香草醇酯（1）、亚油酸香草醇酯（2）、软脂酸香草醇酯（3）、油酸香草醇酯（4）、硬脂酸香草醇酯（5）、花生-烯酸香草醇酯（6）、芥酸香草醇酯（7）组成;它在50彬mL时对PPARv模型具有弱的激活作用,激活倍数为1．5。用制备性高效液相色谱对这个化合物库进行分离,得到化合物1—4、7,以1HNMR确证了结构,其中化合物7未见文献报道。     

Bacillus pumilus XJU-13的分离鉴定及其碱性脂肪酶酶学特性分析

目的:对从新疆精河地区一处工业污水中分离得到的一株产碱性脂肪酶细菌进行研究.方法:通过生理生化检测,16SrDNA序列同源性分析和G+Cmol%含量的测定对命名为XJU-13的这株菌进行鉴定.结果:该菌株可在pH 3.0～12.5的广泛酸碱泛围的营养肉汤培养基中生长.最适生长温度为37℃.基于16S rDNA序列同源性构建系统进化树分析表明与Bacillus pumilus clone B257聚在同一亚分枝,序列相似性达100%.数据证明XJU-13属于Bacillus pumilus.由于在氧化酶反应及淀粉水解实验与伯杰氏鉴定手册有差异,具不可比拟的pH耐受性,且脂肪酸含量与参考菌株差异较大,认为这是Bacillus pumilus中的一个新品系.该菌株产生的脂肪酶最适pH为10,最适温度为35℃,且在广泛pH(pH4-10)范围具稳定性.酶活可被Mg2+、K+、Ba2+、Pb+盐强烈抑制,被Ca2+、Cu2+、Al+及Fe2+盐激活.Zn2+对酶活无影响.结论:实验表明,XJU-13应属于B.pumilus.B.pumilus XJu-13中分离到的碱性脂肪酶有很好的特性及潜能,以期为工业应用提供数据.     

脂肪酶的固定化及棕榈酸抗坏血酸酯的合成研究

讨论了以固定化的黑曲霉脂肪酶为催化剂,以抗坏血酸和棕榈酸甲酯为底物的酯交 换反应及其影响因素.考察了反应温度、维生素C与棕榈酸的摩尔比、反应时间、溶剂的选 择、酶量等因素对催化棕榈酸抗坏血酸酯反应的影响规律.结果表明,摇床转速200r/min、 叔丁醇作溶剂、反应温度为55℃底物棕榈酸甲酯与Vc的摩尔比为2:1、反应时间为28h、脂肪酶浓度为4%,反应转化率为42.1%,产品纯度95%.     

洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的基因改造及其在毕赤酵母中组成型和诱导型的表达

【目的】克隆洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)脂肪酶基因,实现其在毕赤酵母中快速、安全和稳定性的大量表达。【方法】首先设计引物扩增B.cepacia脂肪酶基因,然后应用生物信息学方法分析B.cepacia和毕赤酵母整体密码子使用情况、脂肪酶基因信号肽及密码子偏好性。在此基础上,运用overlap PCR对脂肪酶基因中低使用频率密码子进行改造并同时降低基因的G+C含量,获得优化的脂肪酶基因。再分别把原始和优化的脂肪酶基因导入载体pGAPZα和pPIC9K中,获得组成型表达载体pGAPlipW、pGAPlipO和诱导型表达载体pPIClipW、pPIClipO。分别将所得4种载体转入GS115中,得到一系列工程菌。经发酵和NTA树脂纯化后,对脂肪酶的酶学性质进行了初步研究。【结果】4种工程菌的脂肪酶活力分别为pPIClipW37.8U/mL,pPIClipO129.5U/mL,pGAPlipW40.2U/mL和pGAPlipO184.3U/mL。改造后脂肪酶活力比原始脂肪酶提高了4.6倍。酶学性质研究表明,脂肪酶在60℃时活力最高,在40℃-65℃范围内非常稳定;脂肪酶最适pH值为9.0,在pH6.0-pH10.0范围均表现很好的稳定性。【结论】通过overlap PCR改造后的脂肪酶显著提高了其在毕赤酵母中的表达效率,且GAP启动子比AOX1启动子更适合于B.cepacia脂肪酶的表达。大量表达的重组脂肪酶的性质与野生脂肪酶的性质相同,符合生产要求。     

单因子-响应面法优化白地霉Y162产脂肪酶条件

对白地霉Y162液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用单因子实验筛选出最适碳源为橄榄油,氮源为黄豆粉和NH4Cl,无机盐为BaCl2和MgCl2。在此基础上,利用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的橄榄油、BaCl2和NH4Cl三个最显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得出橄榄油、BaCl2和NH4Cl最佳浓度分别为2.35％,0.36％,1.35％。优化后液体发酵液中脂肪酶活力提高到31.85 U/mL,比初始酶活力14.16 U/mL提高了2.25倍,表明单因子-响应面结合法可显著优化白地霉Y162液体发酵产脂肪酶条件。     

猪HSL基因多态性研究及其部分DNA片段的测序

激素敏感脂肪酶（ＨＳＬ）是动物体脂肪分解的关键酶。采用ＰＣＲ－ＳＳＣＰ法研究猪ＨＣＬ基因的启动子区、部分５’－端转录非翻译区,第７外显子区、第８外显子区和３’－端部分转录非翻译区域ＤＮＡ多态性。结果在对应于ＨＳＬ基因第８外显子区域发现１ＤＮＡ片段的ＳＳＣＰ,表现出３种基因型ＭＭ、ＭＮ和ＮＮ,脂肪型猪种梅山猪和通城猪含有更多的等位基因Ｍ（频率分别为０．６８０和０．７４０）,而瘦肉型猪种大白猪和长白猪     

非水介质中脂肪酶催化亚油酸油醇酯合成的研究

利用实验室自制及购买的几种脂肪酶制剂催化的酯化反应来制备亚油酸油醇酯,其中本实验室制备的丝孢酵母脂肪酸酯化效果最好,作为进一步研究的实验用酶。以正己烷为反应溶剂,在微水系统中对影响亚油酸油醉酯合成的各种因素进行了研究,确定酯化反应合成的最适温度为３５℃,０～１００℃反应１０ｈ的酯化率均可达到９０％,最适酯化ｐＨ为８．０,最适底物浓度为０．２５ｍｏｌ／Ｌ,最适水含量为０．０５％,在选用的１１种有机溶剂中,以环己烷的酯化率最高,二甲亚砜最低。     

酶法合成糖及糖醇酯

以脂肪酸为酰基供体,糖和糖醇为酰基受体,利用吸附到涤棉布上的假丝酵母脂肪酶作催化剂,在含叔丁醇的系统中,研究了酯化反应条件。酯化最适温度和pH值分别为40℃～45℃和50～75。在酰基供体中,以亚油酸和油酸最好,C8到C22的饱和脂肪酸的酯化程度相仿。在23种糖和糖醇中,果糖、木糖、海藻糖、山梨糖、木糖醇、甘露醇以及异丙基葡萄糖和甲基葡萄糖比其它酰基受体的酯化率高。糖醇的酯化程度明显高于相应的糖。此外,酰基供体与受体的摩尔比大于2∶1时,有利于酯化。在由30mmol(085g)油酸,02mmol山梨醇(0036g),3mL叔丁醇和30mg固定化酯肪酶(600u)组成的反应系统中,40℃震荡反应48h,以等摩尔的底物计算,酯化程度达到90%以上。反应产物经薄层色谱鉴定为单酯和双酯。