Candida rugosa脂肪酶同工酶的分离及选择固定化

采用"界面亲和层析",从商品Candida rugosa脂肪酶(CRL)中分离到三个同工酶(CRL-1、CRL-2和CRL-3),它们在水-有机溶剂双液相体系中催化(R,S)-萘普生甲酯的不对称水解反应,具有不同的立体选择性.分析表明:CRL-1和CRL-2上不同程度地非共价结合有小分子的酸性化合物,阻碍了其活性位点处疏水腔的完全开放;CRL-3上不含有该小分子酸性化合物,活性位点处疏水腔可处于完全开放构象.据此分别将CRL同工酶选择性地固定在不同的载体(GDX101和YWG-NH2)上.通过简单易行的选择吸附步骤,可同时达到同工酶的分离及固定化目的,提出了一种对结构上相差不大同工酶分离的便利方法.     

Candida rugosa脂肪酶同工酶的分离及选择固定化

采用“界面亲和层析”,从商品Candida rugosa脂肪酶（CRL）中分离到三个同工酶（CRL-1、CRL-2和CRL-3）,它们在水-有机溶剂双液相体系中催化(R,S)-萘普生甲酯的不对称水解反应,具有不同的立体选择性.分析表明：CRL-1和CRL-2上不同程度地非共价结合有小分子的酸性化合物,阻碍了其活性位点处疏水腔的完全开放;CRL-3上不含有该小分子酸性化合物,活性位点处疏水腔可处于完全开放构象.据此分别将CRL同工酶选择性地固定在不同的载体(GDX101和YWG-NH₂)上.通过简单易行的选择吸附步骤,可同时达到同工酶的分离及固定化目的,提出了一种对结构上相差不大同工酶分离的便利方法.     

脂肪酶产生菌Candida rugosa产酶条件研究

脂肪酶(Lipase,EC3.1.1.3)是用来催化酯类化合物的分解、合成和酯交换的特殊酶,具有高度的化学选择性和立体异构性,它广泛应用于食品、轻纺、皮革、香料、化妆品、洗涤剂、有机合成、医药等领域.本世纪80年代,美国科学家发现酶在近无水的有机溶剂中不仅能保存其催化活力,而且还获得许多新的催化特征[1],此后,脂肪酶在非水相酶催化领域的研究和应用逐渐增多.     

假丝酵母Candida rugosa产脂肪酶条件的优化

对假丝酵母Candidarugosa产脂肪酶的条件进行了优化.比较实验证明,碳源是影响酶产量的主要因素.其中,糖类使细胞生长良好,但酶产量较低,而脂类是较为适合的碳源.本实验首次发现长链的不饱和脂肪酸酯,三油酸甘油酯是最好的碳源.氮源的影响较小.而添加物的使用是有效提高脂肪酶产量的另一种方法.PVA可促进碳源的乳化,从而提高脂肪酶产量.吐温虽没有促进细胞生长,但却大幅度提高了酶的产量.将以上优化的结果应用于发酵罐中,分批流加操作时,脂肪酶产量高达每毫升128.2单位,为目前报道的最高值.     

脂肪酶的固定化新技术

脂肪酶已被广泛应用于有机相催化体系中的水解、酯化和转酯反应,其固定化技术是得以工业化应用的关键因素。简要介绍了最新发展的几种固定化技术即交联酶晶体、硅基质包埋、脂质包被、共价固定、ＣＬＡｓ固定化等方法。     

微生物脂肪酶的共价键固定化

以N-羟基琥珀酰亚胺为活性官能团、丙烯酸为单体制备了一种含酯基的新型聚合物载体.利用微生物脂肪酶中的氨基易于氨解活化载体中的酯基生成酰胺的特点固定微生物脂肪酶,HPLC 和FT-IR 表征说明微生物脂肪酶与载体以共价键方式结合.探讨了微生物脂肪酶的最佳固定条件,固定脂肪酶酶活为游离酶活的75%,与游离酶相比,最适温度提高5℃(45℃),最适pH 值提高0.5(7.5);5 次使用后仍具有75.7% 的相对活力.     

蚕丝固定化脂肪酶的研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。试验结果表明：蚕丝与对-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)进行反应的最适条件是PH=10．8,SESA：2．0g／g蚕丝,反应生成的对氨基苯磺酰乙基蚕丝(ABSE-蚕丝)经重氮化后与脂肪酶偶联的最适条件是：pH=7．5,偶联时间>10h。加酶量为168～308u／g蚕丝时,所得固定化脂肪酶活力为106～160u√g蚕丝．此时固定化冀的活力回收率较高(>52％)。固定化脂肪酶稳定性较高．其操作半衰期约为250h。     

诱变选育脂肪酶高产菌株及其脂肪酶固定化

以紫外和微波复合诱变选育脂肪酶产生菌 Rhizopus sp. RXF12,获得高产突变株RZ13,其脂肪酶摇瓶发酵单位是出发株的2.62倍。菌株经多次传代,遗传性状稳定。对RZ13菌株的发酵条件进行了正交优化,在25 ℃、pH 8.0的条件下,接入5 %(v/v)的RZ13菌株单孢子悬液 (107个/ml) 振荡培养84 h,达到RZ13菌株最佳产酶状态,脂肪酶活可达95.08 U/ml。考察了脂肪酶性质,在低于40 ℃,pH 7.0~9.0范围内脂肪酶活稳定。经载体筛选及固定化过程优化,选用镁铝水滑石25℃吸附4 h,对RZ13脂肪酶进行了固定化。结果表明,固定化酶的最适作用温度为35~55℃,pH为7.5~9.0,较游离酶的均有较大扩展。     

脂肪酶固定化及其稳定性研究

目的:研究脂肪酶的固定化工艺及其稳定性。方法:以四甲氧基硅烷(TMOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体的溶胶-凝胶法(sol-gel)固定化黑曲霉属脂肪酶。结果:最优固定化条件是:TMOS 0.5mmol、MTMS 2.5mmol,水与硅烷前驱体摩尔比(R)12,PEG400 120μL,给酶量120mg。酶的固定化效率为93.7%,比活力为游离酶的2.2倍。固定化酶和游离酶在60℃处理2h,其残余酶活分别为91.8%和0;在pH 11的缓冲液中处理2h,其残余酶活分别为95.2%和82%。结论:酶经固定化后其活力、热稳定性和pH稳定性均有提高。     

固定化脂肪酶合成二元酸酯

The syntheses of dicarboxylic esters by immobilized lipase from Candida sp. -1619 were investigated. The reaction system was composed of 1 mmol dicarboxylic acid, 2 mmol alcohol, 3 mL hexane and 15 mg celite-adsorbed im mobilized lipase(300 u), in a closed 100 mL Erlenmeyer flask, shaken at 40°C for 5h. Sebacic acid was the best substrate among nine dicarboxylic acids selected. Among the 18 saturated fatty n-alcohols, the alcohols with carbon chain length rangin from C4～C18 had good reactivity. The primary alcohols had much better reactivities than corresponding secondary alcohols and multihydroxy-alcohols. Tertiary alcohols showed no reactivity. Hydrocarbons, benzene, toluene, xylene and te trachloride were favorite reactants among 15 organic solvents selected, in none-solvent stationary system, (5 mmol sebacic acid, 10 mmol dndecanol, 150 mg immobilized lipase(3000 u))reacted without plug for 3.5h, the optimum temperature was 60°C. The conversion degree was over 92% when reaction carried out at 50～90°C for 17h. The suitable reaction pH ranged from 6～8. The reactant was developed on GF254 plate(hexane ethyl ether acetic acid = 30201 ( V V V).There were three spots with different Rf value at 0.96, 0.55 and 0 corresponding to product, oleyl alcohol and sebacic acids, respectively.     

海泡石吸附固定化猪胰脂肪酶

以海泡石作为猪胰脂肪酶(PPL)的固定化载体,考察采用物理吸附的方法制备固定化脂肪酶的条件。结果表明:在固载时间4 h、反应磷酸盐(PBS)溶液pH 6.0、反应温度25℃时,可达最大比酶活309 U/g,固定化酶的化学稳定性和热稳定性均较高。同时利用红外谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)的分析手段对固定化猪胰脂肪酶试样进行分析,进一步确定了海泡石材料在固定化酶中的作用。     

改性壳聚糖固定化脂肪酶的研究

以化学改性后的壳聚糖为载体固定假丝酵母99-125脂肪酶,研究了不同的活化剂对壳聚糖表面羟基基团的活化程度,及以活化后壳聚糖为载体采用不同固定化方法对假丝酵母脂肪酶固定效果的影响。结果表明1-乙基-3-(3-甲基氨基)丙基碳二亚胺可有效的活化壳聚糖表面羟基,活化后的壳聚糖表面氨基与戊二醛偶联后形成的壳聚糖为良好的脂肪酶固定化载体,其固定脂肪酶的水解活力可高达86.8U/g。此外,还对影响固定化进程中的各种因素进行了研究,确定最优条件,比较了固定化前后酶的热稳定性、有机溶剂稳定性及最适反应温度。并考察了该固定化脂肪酶催化合成棕榈酸十六酯的操作稳定性,结果表明,连续反应16批之后棕榈酸十六酯的转化率仍能达到85%以上。     

脂肪酶的固定化及其性质研究

采用吸附与交联相结合的方法国定化脂肪酶,研究了脂肪酶固定化的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的催化性能和稳定性。试验结果表明,WA20树脂固定化脂肪酶的最适条件是：酶液pH7．0、给酶量300IU／g树脂、固定时间8h,所得固定化脂肪酶的活力约为165IU／g树脂;固定化酶稳定性较高,在冰箱内贮存6个月活力没有下降,操作半衰期约为750h,而未用戌二醛文联的固定化脂肪酶操作半衰期仅约290h;固定化脂肪酶催化橄榄油水解的最适条件是：PH8．0、温度55℃、底物浓度60％（V／V）、搅拌转速500r／m。     

Continuous production of D-β-hydroxyisobutyric acid from methacrylic acid by Candida rugosa

Summary Continuous production of D- -hydroxyisobutyric acid (D-HIBA) from methacrylic acid (MA) using Candida rugosa IFO 0750 was most efficient under ammonium-limited conditions, whereas D-HIBA was not detected under glucose-limited conditions. As high as 21.5 g D-HIBA/l with 55% molar conversion yield from MA was obtained at a dilution rate of 0.04 h^-1.     

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%。     

固定化脂肪酶性质及其应用研究

利用以四甲氧基硅烷(TMOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体的溶胶-凝胶法(sol-gel)固定洋葱假单胞菌属脂肪酶,考查了固定化酶和游离酶的酶学性质及催化不同油脂酯交换合成生物柴油的情况。结果表明,80℃以下固定化酶能保持80%以上的酶活,而游离酶在50℃以后活力急剧下降,到80℃残余酶活约为10%;固定化酶在体积分数50%的甲醇中处理48 h能保持85%的酶活,在体积分数90%的乙醇中处理48h能保持31%的酶活,而游离酶残余酶活只有69%和0;在酯交换反应中固定化酶的催化效率比游离酶高10%~20%,且固定化酶重复使用11次后仍能保持60%的酶活。结果显示,酶经过固定化后稳定性和催化活性显著提高。     

固定化根霉发酵生产脂肪酶

以聚氨酯为少根根霉固定化载体,对固定化后的细胞连续重复批次发酵进行了研究。优化了重复批次发酵培养基组成。在取代发酵液40mL,取代培养基组成为全脂豆粉3%,花生油0.5％条件下,固定化菌体摇瓶实验可连续使用140h,重复9批次。酶的时空产率提高6倍。5L发酵罐小试固定化菌体可连续发酵6批次。固定化细胞连续发酵,大大缩短了发酵的时间,酶的时空产率获得大幅提高。     

帆布固定化脂肪酶及其性能的研究

研究了用高碘酸钠氧化帆布纤维,使其纤维衍生化成为醛基,与脂肪酶交联进行固定化的过程。通过醛基被交联程度来评价交联过程的优劣。首先对纤维的氧化过程进行了简单优化,进而通过反复交联法与酶蛋白交联。以大豆油和橄榄油水解作为固定化酶的性能评价指标。实验结果表明,通过采用反复交联的方法,可提高载体表面酶蛋白质量分数30％左右。酶活力平均达到4U／cm^2,其对温度、pH的耐受性相比游离酶均有不同程度提高。同时利用油脂在固定化酶过程对酶进行保护,使其对温度、pH等的耐受性进一步增强。在维持较高水解率条件下,可在温和条件下连续反应7批,反应半衰期达140h以上。     

荧光标记脂肪酶的固定化及其稳定性

将标记有荧光探针FITC(异硫氰基荧光素)的脂肪酶固定化,通过测定活性和荧光光谱,探究各种因素对固定化后荧光标记脂肪酶性质的影响,并分析活性、构象和荧光光谱三者之间的联系。研究结果表明:在固定化脂肪酶过程中,聚乙二醇400二丙烯酸酯能形成合理的网格结构,使酶活较高;配体诱导酶的催化构象,使酶活性提高到未诱导酶的2倍以上;配体抽提能使脂肪酶活性中心得到释放从而提高催化活力。固定化脂肪酶的稳定性大大提高,在90℃、强酸强碱下固定化酶仍保有原酶70%、60%以上的活性;用盐酸胍、脲等溶解变性剂浸泡15d后,酶活性仍然可以保持初始活性的70%以上。荧光光谱能较好地反映脂肪酶的活性和构象变化,最适pH和温度下脂肪酶的荧光强度最低,在溶解变性剂中,荧光强度随时间延长而逐渐降低,这表明不同条件下脂肪酶构象经历的去折叠过程不同。