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。     

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。     

固定化细胞和酶生产L-苹果酸的新进展

本文简要地介绍了近年来用固定化细胞和固定化酶连续化生产L-苹果酸的新技术,提取产品的新工艺,L-苹果酸的性质以及它的用途等。     

Eupergit C250L固定化D-海因酶及其催化性质

D-海因酶是海因酶法制备D-氨基酸的关键酶。利用Burkholderic cepecia1003菌发酵产酶,所得海因酶纯化后,以Eupergit C250L为载体进行共价固定化。分别考察了酶液蛋白浓度、固定化时间对蛋白固定量和酶活回收率的影响以及固定化前后海因酶催化性质的变化。结果表明:较高的酶液蛋白浓度和较长的固定化时间均有助于改善海因酶的固定化效果;固定化可显著提高海因酶的最适作用温度,但对其最适作用pH影响不大;固定化后海因酶对D,L-BH和MH的米氏常数均有较大幅度的降低。固定化酶反应器的实验表明:40℃下,底物(D,L-BH)1.0 g.L-1,体积流速1.0 mL.min-1,经21 h转化,产物N-Phe质量浓度可达0.47 g.L-1,转化率达43.21%。     

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。     

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％。     

包埋法制备珠型固定化细胞

随着固定化酶技术的进步,固定化细胞技术随之发展起来。第一代固定化细胞大部分是催化比较简单的酶反应,如水解酶、异构酶等。第二代固定化细胞主要是利用细胞内复杂的酶体系或整个代谢过程生产某     

利用渗透交联固定化细胞促进生物转化

固定化技术已在生物工程中得到广泛的实际应用,特别是应用于生物转化以提高酶或细胞的稳定性,实现连续操作等。对于含胞内酶的细胞的生物转化．一般先破碎细胞,使酶释放出来,再进行酶固定化。由于酶的稳定性通常与细胞膜的结台有关^[1],细胞破碎中常导致酶的失活。如果不破碎细胞,对完整细胞固定化,又会有传质困难抑制酶活力的发挥。我们研究出渗透交联固定化细胞技术以解决这个矛盾。先采用某种试剂(多为表面活性剂)处理细胞,提高细胞的通透性,再进行交联固定化．可以保证酶的活力破坏较小,又减小了传质阻力。既提高了固定化细胞的稳定性,又提高了固定化细胞的表观酶活。称这种固定化技术为渗透交联固定化细胞技术。Prabhuaney等采用CTAB-戊二醛处理聚丙烯酰胺凝胶包理的含青霉素酰化酶E. coli细胞^[2]。Nmhida采用1,6-己二胺-戊二醛处理含天冬氨酸酶的E．Coli细胞^[3]。渗透交联固定化处理会损伤细胞和酶是这种技术的一个矛盾。本文采用多乙烯多胺-戊二处理方法．因多乙烯多胺既起到表面活性剂的作用．又是交联剂。而且渗透能力比CTAB和1,6-已二 胺为低,故对细胞和酶损伤较小。     

光交联聚氨酯作载体的固定化细胞产生a-淀粉酶的研究

将可光交联的聚氨酯预聚物与枯草杆菌细胞悬浮液混匀后经紫外光照射交联,制得固定化细胞,用于产生a-淀粉酶。探讨了交联和固定化条件对裁体结构和固定化细胞产酶性能的影响,研究了这种固定化细胞的使用特性。结果表明:光交联聚氨酯能有效地固定枯草杆菌细胞,进行正常增殖和产酶,改变交联和固定化条件能调节载体的孔容、孔径和比表面,从而调节固定化细胞的产酶性能和其它使用特性;枯草杆菌经光交联聚氮酯载体固定化后对温度和pH的适应性提高,在同样条件下,这种固定化细胞的产酶能力比游离细胞提高约30％,亦高于用k-角叉菜胶作载体的固定化细胞．     

利用固定在角叉菜凝胶中的中间埃希氏菌细胞合成L-多巴

将中间埃希氏菌(Escherichia intermedia)细胞用包埋方法固定在角叉菜凝胶中,应用于从邻苯二酚、丙酮酸和氨酶促合成L-多巴。含75mg细胞/克凝胶的制剂保留原酶活性的60～65％。通过对三种底物抑制作用进行观察。看到底物浓度对游离细胞和固定化细胞合成L-多巴初速度的影响几乎相似,在分批反应器中,20小时得到7.8克/升以上的L-多巴(产率是0.39克/升小时)。在初速度条件和分批反应器中,固定在角叉菜凝胶中的细胞合成的L-多巴比固定在聚丙烯酰胺凝胶中的细胞要高。     

环氧树脂固定化L-谷氨酸氧化酶

通过环氧树脂作为载体对经(NH4)2SO4盐析处理后的L-谷氨酸氧化酶(LGOX)进行固定化,优化固定化工艺条件,并利用固定化LGOX转化产α-酮戊二酸(α-KG)。结果表明:饱和度45%的(NH4)2SO4为最佳盐析浓度;当选用环氧树脂ES-105作为固定化载体、树脂加量为20 m L酶液(14 U/m L)加入3.5 g载体、固定化K3PO4缓冲液浓度为0.2 mol/L(p H 7.0)、固定化温度25℃、固定化时间24 h时,固定化LGOX酶活力最高,其酶活回收率为85.9%,比酶活55.7 U/g。利用该固定化酶转化L-谷氨酸产α-KG,当谷氨酸钠质量浓度为100 g/L,反应20 h,产物收率达98.2%。固定化酶重复使用14批次后,产物收率仍有90%以上;重复使用20批,收率有83.2%。因此,该固定化酶具有具良好的操作稳定性。     

乙内酰脲酶及其在氨基酸手性合成中的应用

乙内酰脲水解酶、氨甲酰化酶和乙内酰脲消旋酶构成的酶系能够以5-取代乙内酰脲类化合物为原料合成天然和非天然D-或L-氨基酸,用于各种手性氧基酸的生产。近来的研究重点在分离新酶或提高原酶的活性,包括定向突变、三维结构解析与结构功能关系研究、酶固定化、蛋白融合和构建完整细胞生物催化剂等。     

固定化生物催化剂的研究动向

近年来,国内外对于固定化酶、固定化细胞、固定化细胞器以及生物传感器的研究很活跃,在固定化方法上取得了较大进展,一部分固定化酶、固定化微生物细胞以及生物传感器在食品发酵工业、有机合成工业、化学分析、临床诊断以及能源开发等方面得到了应用。目前,大多数固定化酶、固定化细胞以及生物传感器还处在实验室研究阶段或中试阶段,有待改进;动物细胞、植物细胞以及细胞器的固定化研究还处于探索阶段、有待深入。     

固定化原生质体生产葡萄糖氧化酶*

用溶壁酶处理对数生长前期的黑曲霉GP 024细胞,分离得到原生质体,再用光交联树脂包埋制备固定化原生质体,用于生产葡萄糖氧化酶。其胞外葡萄糖氧化酶的比产率几乎达到相应的游离细胞生产的胞内和胞外全部葡萄糖氧化酶的比产率。用光交联树脂制备的固定化黑曲霉细胞的产酶特性与游离细胞相似,而用溶壁酶处理过的固定化细胞的产酶特性与固定化原生质体相似。     

发酵技术中新的生物催化剂—联合固定化系统

常用的固定化生物催化剂是将一种酶或一种微生物固定化,制成固定化酶或固定化细胞。近年来,德国、丹麦等科学家报道了一种新的联合固定化方法。该法是将一种微生物与另一种来源的酶固定在同一载体上,以形成联合固定化系统。目前已报道了两种联合固定化方法,一是将酶首先固定在载体上,再将微生物细胞包埋到固定酶中;二是将一种酶溶液与一种微生物混合,再经戊二醛或单宁等处理得到联合固定化物。丹麦Godtfzedson等人报道了将一种酶交联在葡聚糖凝胶上,再将不溶性的固定化葡聚     

假单胞菌酶法转化DL-ATC合成L-半胱氨酸

采用微生物酶转化法制备L-半胱氨酸具有周期短、成本低、区域和立体选择性强、反应条件容易控制、环境友好等特点,与传统的毛发水解以及化学合成工艺相比显示出明显的优越性。本文从假单胞菌产酶条件和酶学性质、DL-ATC生物转化途径、固定化细胞转化工艺、基因工程菌的研究、以及L-半胱氨酸脱巯基酶的研究等5个方面介绍了国内外关于生物转化DL-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)合成L-半胱氨酸的研究进展。     

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。     

共固定化生物催化剂的制备及其应用

固定化酶和固定化细胞业已用于工业、化学分析、环境保护等领域。近年来建立的酶与微生物细胞(或二种微生物细胞)共固定化技术,进一步扩大了固定化生物催化剂的应用范围。本文就共固定化生物催化剂的制备方法及其在食品发酵工业中的应用作一概要介绍。     

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。     

固定化酶法拆分制备L-苯丙氨酸的工艺研究

<正> 苯丙氨酸是人体必需的八种氨基酸之一,在人体内有生理作用的是L-型的,故合成制得D L-苯丙氨酸必须进行拆分。六十年代末,日、美等国用固定化氨基酰化酶拆分制备L-氨基酸已应用于工业生产,由于固定化酶法拆分具有高度专一性,可反复使用,反应条件温和,酶不残留在产物中,产物易纯化、收率较高、无三废等优点,这也引起我国许多科研单