交联酶聚集体制备中钙离子的结构调控作用

以葡萄糖氧化酶(GOx)为研究对象,系统地研究了钙离子对交联酶聚集体(CLEA)粒子尺寸和微观结构的调控作用以及酶催化性能和实用性的影响。研究结果表明,GOx酶沉淀过程中引入钙离子可显著降低CLEA粒子尺寸并导致粒子内纳米孔道结构逐步消失。在0.1 mmol/L钙离子浓度下,GOx酶的CLEA仍保有清晰的纳米孔道结构。以葡萄糖为底物的GOx酶CLEA催化结果显示,该CLEA粒子的酶活性为对照CLEA粒子的2.69倍。即便1.0 mmol/L钙离子浓度下制备的CLEA粒子的GOx酶活性仍高出对照CLEA粒子约42%。此外,0.1 mmol/L钙离子浓度下制备的CLEA不仅具有更高的底物转化速率和很好的操作稳定性,而且CLEA中GOx酶的最大反应速度显著提高。这些实验结果明确了钙离子对CLEA粒子尺寸和微观结构的调控作用,为制备具有高效生物催化活性的CLEA粒子奠定了基础。     

固定化米根霉生产L－乳酸的研究

开发了利用聚氨酯泡沫为载体固定化米根霉生产Ｌ－乳酸的新工艺。确定了固定化细胞发酵条件：葡萄糖浓度为５０ｇ／ｌ,载体立方体边长为４～８ｍｍ,载体量为２０ｃｍ３／７０ｍｌ培养基,固定化细胞制备培养时间为２４ｈ．利用固定化细胞发酵产酸速率是游离菌的３倍以上,对糖转化率达７７．７０％,与理论转化率相近。该固定化细胞应用在反复间歇发酵中可稳定１０批次以上。     

离子液体中固定化脂肪酶催化拆分（±）-薄荷醇

以自制的平均粒径为4．5um磁性高分子微球为载体,采用离子交换法固定化Candida rugosa脂肪酶,催化（±）-薄荷醇的酯化反应,以考察反应时间、pH、反应温度、水活度等因素对酶的固定化以及酯化反应的影响。在固定化反应150min、pH5．0、酯化反应温度30℃、固定化酶的水活度为0．78的条件下,所制备的固定化脂肪酶在离子液体[bmim]PF6中催化拆分（±）-薄荷醇的效果最佳,与游离酶相比固定化脂肪酶的立体选择性有很大的提高,对映体过量率可达93％,对映体选择值为35。     

固定化分子伴侣GroE促进变性溶菌酶复性的研究

利用重组大肠杆菌表达制备了分子伴侣GroE(GroEL和GroES),研究了GroE以及GroEL辅助变性溶菌酶复性的作用。结果表明,不仅游离GroEL单独作用可使溶菌酶复性收率达到90%以上,而且固定化GroEL亦可有效地促进蛋白质复性,最佳复性温度为37℃,最佳pH值范围为6～8,复性酶的活性收率在85%以上。另外,固定化GroEL可反复回收利用,表明固定化GroEL有可能在实际生物下游过程中得到应用。     

海藻糖对脂肪酶的保护机理及酶失活动力学

采用自制的磁性固定化酶(MIE),考察了高温下二糖类对酶的保护作用。结果显示:海藻糖对悬浮于水溶液中的MIE没有保护作用;而在高温干燥后,对酶的保护作用效果依次为:海藻糖>乳糖>蔗糖,支持‘玻璃态学说’;此外,采用两步失活动力学模型能够较好的拟合酶的失活过程,并且得到酶的失活速率常数k和半衰期t1/2,加入海藻糖和乳糖之后,MIE的半衰期分别增长了31和23倍。     

离子液体中固定化脂肪酶催化拆分（±）-薄荷醇

以自制的平均粒径为4．5um磁性高分子微球为载体,采用离子交换法固定化Candida rugosa脂肪酶,催化（±）-薄荷醇的酯化反应,以考察反应时间、pH、反应温度、水活度等因素对酶的固定化以及酯化反应的影响。在固定化反应150min、pH5．0、酯化反应温度30℃、固定化酶的水活度为0．78的条件下,所制备的固定化脂肪酶在离子液体[bmim]PF6中催化拆分（±）-薄荷醇的效果最佳,与游离酶相比固定化脂肪酶的立体选择性有很大的提高,对映体过量率可达93％,对映体选择值为35。