枯草芽孢杆菌FM208849产果胶酶的固定化及酶学性质研究

为了提高游离果胶酶的稳定性,对罗布麻脱胶具有特异性的枯草芽孢杆菌(FM208849)进行产果胶酶发酵时,采用交联酶聚集体(CLEAs)技术制备固定化果胶酶,并对交联果胶酶聚集体的制备条件、酶学性质进行研究。结果表明,游离果胶酶经80%饱和硫酸铵沉淀后,在30℃,经4%的戊二醛溶液交联135 min,所形成的交联果胶酶聚集体的活回收率为61.5%,其最适反应温度45℃和最适pH10,在对交联果胶酶聚集体的热稳定性和有机溶剂稳定性分析中,均显示了比游离酶更高的稳定性。     

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。     

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%。     

乙二醇缩水甘油醚交联海藻酸钠-羧甲基纤维素钠固定化脂肪酶

以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)为载体,分别以乙二醇缩水甘油醚(EGDE)和戊二醛为交联剂,采用包埋交联法对脂肪酶进行固定化,结果显示EGDE的交联效果要优于戊二醛,添加EGDE的固定化酶酶活最好。得到制备固定化酶的最优方案为海藻酸钠2.5%,CMC浓度1.5%,给酶量800U/ml复配载体,氯化钙5%,以0.02%的EGDE交联固定30min,由此制备得到酶活约为380 U/g的固定化酶,酶活收率约为50.09%。固定化酶的最适反应p H为8.5,比游离酶增大0.5个单位;最适反应温度是45℃,比游离酶提高5℃;耐热性能变好,且重复使用7次后仍能保持60%左右的相对酶酶活。     

交联壳聚糖微球固定化β-葡萄糖苷酶工艺研究

目的:以戊二醛交联壳聚糖微球为载体,通过共价连接反应固定化β-葡萄糖苷酶.方法:以固定化酶比活和酶活回收率为目标,采用单因素方法优化固定化工艺、微球制备条件.结果:微球最佳制备条件:2.5%壳聚糖,2%乙酸,7.5%氢氧化钠,氢氧化钠:乙醇(v/v)=1:1.最佳固定化工艺为:0.1g壳聚糖微球在20mL 3%戊二醛溶液中50℃交联2h.加酶量为7 388mU/g干球,25℃吸附24h.固定化酶比活为6 188mU/g干球,酶活回收率为95.4%.结论:交联壳聚糖微球共价连接法可有效固定化β-葡萄糖苷酶.     

壳聚糖固定化真菌漆酶及其用于处理酚类污染物的研究

Trametessp. AH282在液体培养条件下经邻甲苯胺诱导能有效合成漆酶同工酶A。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂进行了漆酶A的固定化研究,确定酶固定化适宜条件为：0.1g壳聚糖与15 mL 5%戊二醛交联8 h后,加入30.0U酶固定12h。在此条件下获得的固定化漆酶催化能力为176.4U/g载体,酶活回收率58.5%。与游离酶相比,固定化漆酶与作用底物愈创木酚的亲和力降低,但固定化酶的稳定性有明显改善。固定化漆酶的最适温度为55℃,比游离酶提高5℃;70℃条件下保温8 h,固定化酶保留酶活56.5%,而在相同条件下游离酶酶活明显下降。使用固定化漆酶反应装置进行酚类化合物转化实验,连续进行12批次操作,固定化酶酶活仍保持60%以上,漆酶使用效率明显提高。     

壳聚糖载体的改性及其用于固定化漆酶的研究

利用有机酸改性壳聚糖,并用交联法制备酸化的壳聚糖载体,然后用改性壳聚糖载体固定漆酶。甲酸、乙酸改性壳聚糖的最适条件:壳聚糖与甲酸、乙酸的质量摩尔比(g/mol)分别为100∶1、100∶1.5,戊二醛的质量分数为1%,缓冲溶液的pH分别是4.4、5.0,反应时间为3h;壳聚糖与酒石酸、草酸的质量摩尔比(g/mol)分别为100∶0.5、100∶2,戊二醛的质量分数为2%,缓冲溶液的pH分别是3.6、4.2,反应时间为4.5h。不同有机酸改性的壳聚糖用于漆酶的固定,其酶活都有不同程度的提高,尤其用酒石酸改性的壳聚糖载体效果最好,其酶活提高了57%。     

树脂载体固定S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

目的:筛选一种适合S-腺苷甲硫氨酸合成酶固定化的树脂载体,进行固定化工艺优化及固定化酶性质研究。方法:以固定化率和表观酶活回收率为指标,筛选固定化效果最佳的一种树脂,采用单因素实验对固定化条件进行优化。结果:阴离子交换树脂载体ESR-2表现出最优的固定化率(94.03%)和酶活回收率(47.45%);最佳固定化条件为加酶量4U/g、pH 8.0、15℃吸附10h,最佳条件下固定化酶表观酶活为2.1U/g,表观酶活回收率达51.6%。固定化酶的最适pH为8.5,最适温度为35℃,连续反应10批次后酶活剩余77.92%。结论:树脂载体ESR-2固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶酶活及稳定性较好,能够用于S-腺苷甲硫氨酸的工业化大规模生产。     

固定化真菌漆酶降解氯苯嘧啶醇农药

在葡萄糖培养基中,栓菌420(Trametes sp.420)经6mmol/L邻甲苯胺诱导,漆酶活力达到4535U/L(愈创木酚法)。用弱阴离子交换层析可分离得到纯化漆酶。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂对漆酶进行固定化,30g壳聚糖与30U漆酶混合,酶活回收率高达69%。在酸性条件下,固定化漆酶对农药氯苯嘧啶醇具有良好的降解作用。     

氨基化细菌纤维素载体的制备及其固定β-半乳糖苷酶

利用二氯亚砜和乙二胺对细菌纤维素薄膜进行氯化和氨基化制备氨基化细菌纤维素薄膜,并以该薄膜作为载体固定β-半乳糖苷酶,研究载体的结构性质和固定化酶的制备条件及相关酶学性质。通过元素分析、红外光谱和X线光电子能谱等分析方法来表征载体性质。结果显示,有大量氨基接入细菌纤维素表面。最佳的固定化酶的条件:戊二醛添加量4 g/L,固定化时间3 h,酶添加量3 mg/m L,p H7.0和交联时间90 min,此条件下,最高酶活回收率为78.4%,吸附酶量为63.1 mg/g。与游离酶相比,固定化酶的最适温度为40℃,比游离酶高10℃,最适p H提高0.5,有向碱性方向移动的趋势,重复使用7次后剩余77.8%的相对酶活力。     

D301树脂固定化假丝酵母脂肪酶

本研究选择7种吸附和离子交换树脂进行了假丝酵母脂肪酶(Candida sp.lipase)的固定化试验,通过测定固定化后各脂肪酶的酶活,筛选出固定化效果较好的弱碱性阴离子交换树脂D301;并通过扫描电镜将D301与脂肪酶Novozym 435的表面形貌做比较,进一步选定D301树脂作为载体,并对其采用戊二醛交联固定化,研究并优化了其固定化条件。结果表明,5%戊二醛溶液的加入量为8mL,处理时间为5h,酶液浓度为1.0g/L,磷酸缓冲盐溶液pH6.0,固定化处理10h效果最好,获得的固定化酶活力可达35U/mg,酶的固定化效率约为3.5U/(mg·h)。     

壳聚糖固定化德氏根霉脂肪酶的研究

研究了壳聚糖吸附和戊二醛交联对脂肪酶固定化条件,在室温条件下将0．4g酶粉溶于pH6．0缓冲液中,加入10g壳聚糖,摇匀,再加入浓度为0．6％戊二醛交联6h,得到固定化酶,酶活力回收率约为54．2％。固定化酶的半失活温度比游离酶的高,半失活温度由游离酶的47℃提高到100℃,最适反应温度由40℃上升至80℃,最适pH由6下降到5．5,固定化酶K’m值由游离酶的Km 50mg／mL增加到56mg／mL。该固定化脂肪酶用于酯的合成;在80℃条件下经过10批次连续水解植物油反应,固定化酶的活力仍保持在82．6％以上。     

白腐真菌漆酶的固定化及其应用研究*

以尼龙网为载体,戊二醛为交联剂,进行固定化真菌漆酶的条件优化和性质研究,优化条件为：尼龙网在5％的戊二醛溶液中交联6h后,加入30U漆酶溶液固定8h,酶活回收率为50．3％。与游离酶相比,固定化漆酶的热稳定性明显提高,最适pH值略有下降。用该固定化漆酶处理低浓度造纸废水,经过8批次连续试验,酶活保留52％。     

固定化葡萄糖异构酶的研究

采用明胶包埋经热固定处理的链霉菌细胞,再用戊二醛交联的复合法制备固定化葡酶糠异构酶。选择了合适的包埋配比和戊二醛交联的最适条件。确定了制备固定化酶的工艺条件。对固定化酶的若干性质进行了试验研究,选择了一个较理想的转化条件,在此基础上进行了多次固定床反应器的连续转化试验(干固定化酶重量为1 kg),以40—44%(w/w)的双酶法液体葡萄糖为底物,在5 ×10~-3MgSO_4,5×10~-3Na_2SO_8,pH7.2.64℃±1℃的条件下,固定化葡萄糖异构酶的半衰期为30天以上,56—60天酶活保留原来的25%。每公斤干固定化酶可转化绝干葡萄糖2吨左右(转化率     

固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶制备染料木素活性苷元的研究

比较了以海藻酸钠为载体,用胶囊法、包埋-交联法、交联-包埋法三种不同方法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶的效果,并研究了最佳固定化方法的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明,交联-包埋法即β-葡萄糖苷酶与0.20%戊二醛交联后再用2.0%海藻酸钠包埋的固定化方法中酶结合效率和酶活力回收率最高。海藻酸钠浓度和戊二醛浓度对酶结合效率影响较大,戊二醛浓度和包埋颗粒直径大小对酶活力回收率影响显著。与游离酶相比,制备的固定化酶最适温度、最适pH值和Km值分别由50℃、4.5和2.57μg/mL下降到40℃、4.0和2.02μg/mL。固定化酶具有更强的耐酸性和稳定性。该固定化酶用于大豆异黄酮活性苷元染料木素的合成,重复使用6次后,固定化酶的活力仍保持84.94%,染料木苷转化率为56.04%。     

链霉菌Strz-6木聚糖酶的纯化和固定化研究

链霉菌胞外木聚糖酶经过盐析、离子交换和分子筛层析纯化,粗酶液被纯化了32.5倍,比活力达498u/mg,活力回收46.6%。纯化后的酶固定在戊二醛交联的壳聚糖上,酶活回收率为42.8%。固定化酶的最适pH为6.0,最适温度为60℃,且固定化酶在65~75℃活力都较高。该酶的耐热性比较强,固定化酶热稳定性优于原酶;以木聚糖为底物,固定化酶的表观米氏常数为0.93×10-2g/L。     

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%。     

核茎点霉发酵产纤维素酶的培养基优化

利用响应面分析法对核茎点霉(Phoma putaminum)LYYZ90-19的发酵产酶培养基进行优化。在单因素试验基础之上,通过Box-Behnken试验设计原理,以酶活力值为响应值进行响应面分析,借助Minitab软件对回归模型进行分析,得到优化后的培养基条件:麸皮4.27 g/L,蛋白胨0.79 g/L,K2HPO40.59 g/L。在优化条件下发酵液比酶活13.47 U/mL,而优化前该菌比酶活为7.73 U/mL,比酶活提高了约74.1%。     

固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶制备染料木素活性苷元的研究

比较了以海藻酸钠为载体,用胶囊法、包埋-交联法、交联-包埋法三种不同方法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶的效果,并研究了最佳固定化方法的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明,交联-包埋法即β-葡萄糖苷酶与0.20%戊二醛交联后再用2.0%海藻酸钠包埋的固定化方法中酶结合效率和酶活力回收率最高。海藻酸钠浓度和戊二醛浓度对酶结合效率影响较大,戊二醛浓度和包埋颗粒直径大小对酶活力回收率影响显著。与游离酶相比,制备的固定化酶最适温度、最适pH值和K_m值分别由50℃、4.5和2.57 μg/mL下降到40℃、4.0和2.02 μg/mL。固定化酶具有更强的耐酸性和稳定性。该固定化酶用于大豆异黄酮活性苷元染料木素的合成,重复使用6次后,固定化酶的活力仍保持84.94%,染料木苷转化率为56.04%。     

嗜热网球菌纤维二糖差向异构酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵优化

通过化学方法合成嗜热网球菌(Dictyoglomus thermophilum)来源的纤维二糖差向异构酶基因ce,将其引入到载体pBSuL3-ce,构建重组质粒pBSuL3-ce并转化进枯草芽孢杆菌,发酵48h后测定胞内酶活为7. 5U/ml。酶学性质结果表明:该酶的最适pH为8. 5;最适温度为85℃,85℃的半衰期为120min。为降低发酵成本,对发酵培养基进行优化:以35g/L豆粕粉为氮源、5g/L甘油为碳源时,酶活力最高可达12. 3U/ml。依据摇瓶优化的条件在3L发酵罐中扩大培养,胞内酶活达到56U/ml,比摇瓶培养酶活提高了8倍。利用发酵所得酶制备乳果糖,在乳糖浓度为400g/L、反应温度为85℃、初始pH 8. 5、加酶量为20U/ml的条件下,乳果糖转化率可达51%。