离子液[Bmim]Br中β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸选择性水解

甘草酸可被β-葡萄糖醛酸苷酶选择性地催化水解为单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),GAMG具有较甘草酸更显著的抗癌、抗炎等药理作用。对5种不同溶剂体系中β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸的选择性水解反应进行考察,并对离子液的浓度、底物浓度、反应温度和反应时间对产率的影响进行探讨,旨在提高GAMG的产率,更好地应用于医药及工业生产。结果表明,在离子液([Bmim]Br)体系中,甘草酸水解生成GAMG的产率高达99.6%,比常用磷酸缓冲液体系中高10%,且副产物少。在离子液浓度为0.01 mol/L～0.06 mol/L范围内,GAMG产率与离子液浓度呈线性关系,当[Bmim]Br浓度为0.06 mol/L,反应温度为45℃时,反应5 h,甘草酸可被完全转化生成GAMG。离子液[Bmim]Br可提高β-葡萄糖醛酸苷酶的稳定性,可作为友好溶剂应用于甘草酸的选择性催化水解制备GAMG。     

响应面设计法优化单葡萄糖醛酸基甘草次酸（GAMG）发酵转化培养基

以甘草酸（dycyfrhizin,GL）为底物,利用产紫青霉（Penicillium purpurogenum Li-3）液态发酵转化单葡萄糖醛酸甘草次酸（GAMG）,采用响应面设计法对初始发酵培养基进行优化。用部分因子分析法研究原始发酵培养基各成分对响应值的显著程度,发现甘草酸（GL）、NaNO3和K2HPO4的质量浓度对发酵产生GAMG的影响显著（P〈0．01）。用中心组合设计确立甘草酸、NaNO3和K2HPO4的适宜质量浓度分别为2．8、3．0和0．8g／L。在优化条件下进行发酵时,GAMG的转化率从75．49％提高到89．11％,比优化前提高了13．62％。     

真菌产3种β-D- Glucuronidase酶学性质

分离筛选到能代谢甘草酸并产生不同产物的3株菌株,其中Penicillium sp.Li-3转化甘草酸生成GAMG,As-pergillus sp.Li-20生成GAMG和甘草次酸,Aspergillus sp.Li-62生成甘草次酸。对这3株菌表达β-D-葡萄糖醛酸苷酶的酶学性质进行了研究,结果表明:Penicillium sp.Li-3、Aspergillus sp.Li-20和Aspergillus sp.Li-62β-D-葡萄糖醛酸苷酶最适催化pH分别为4.2~4.6,5.8和6.2,最适催化温度为50、45和55℃。Penicillium sp.Li-3表达的β-D-葡萄糖醛酸苷酶Km为0.328μmol/L,Vmax为0.003 5 mmol/(L.min);Aspergillus sp.Li-20β-D-葡萄糖醛酸苷酶Km为3.61 mmol/L,Vmax为0.034 mmol/(L.min);而Aspergillus sp.Li-62β-D-葡萄糖醛酸苷酶Km为0.43 mmol/L,Vmax为0.106 mmol/(L.min)。     

含离子液体体系中固定化细胞转化甘草酸生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸

研究疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)与醋酸-醋酸钠缓冲液两相体系中,固定化产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3细胞转化甘草酸(GL)生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)的反应,并与缓冲液单相体系作为对照.确定了在[BMIM]PF6/缓冲液两相体系中,最适离子液体加入比例、缓冲液pH、反应温度、底物浓度分别为10%、5.8、35℃和6.0mmol/L,在此条件下反应58h,甘草酸转化率为87.03%,比缓冲液单相体系提高了15.02%.离子液体循环使用8次后,回收利用率维持在85.28%.主产物GAMG和副产物甘草次酸(GA)在两相体系中得到有效分离,为后续产物分离带来便利.     

产紫青霉中β-葡萄糖醛酸苷酶的诱导表达

针对产紫青霉(Penicillium purpurogenum)Li-3发酵生产β-葡萄糖醛酸苷酶存在的碳代谢阻遏现象,研究β-葡萄糖醛酸苷酶的高效诱导表达策略。在发酵条件优化的基础上,建立了新的产酶诱导工艺:葡萄糖的初始质量浓度5 g/L,在葡萄糖耗尽时加入20%诱导剂(10 g/L GL+1.2%Tween80)进行诱导,每24 h添加1次诱导剂,诱导72 h后立即转到40℃摇床发酵48 h。采用该工艺进行发酵,菌体出现了"二次生长"现象,比酶活从647.99 U/mL提高至2 356 U/mL,提高了近3倍。     

极耐热性b-葡萄糖醛酸酶的高效表达和酶学性质及其 应用

从海栖热袍菌克隆出编码热稳定性b-葡萄糖醛酸酶基因, 以热激载体pHsh为表达质粒, 在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过一步热处理后, 酶纯度达电泳均一。纯化重组酶酶学性质研究表明, b-葡萄糖醛酸酶的最适反应温度为80oC, 最适反应pH为5.0, pH 5.8~ 8.2之间酶的稳定性较好, 80oC的半衰期为2 h, SDS-PAGE结果显示分子量为65.9 kD, 与理论推算值相吻合。以对硝基苯-b-葡萄糖醛酸苷(pNPG)为底物时, 其动力学参数Km值0.18 mmol/L, Vmax值为312 u/mg。初步的应用分析表明, 该重组酶能催化甘草酸转化为甘草次酸。     

冻融产氨棒杆菌细胞转化法制备三磷酸腺苷

微生物发酵和酶转化法是工业上制备三磷酸腺苷(ATP)的有效途径。以腺嘌呤为关键底物,用冻融通透化处理的产氨棒杆菌细胞转化制备ATP,用高效液相色谱(HPLC)法检测ATP含量,考察各种转化条件对ATP产率的影响,确定最优转化条件:菌体用量40 g/L,底物6 g/L,葡萄糖60 g/L,Mg SO415 mmol/L,KH2PO4120 mmol/L,反应液p H 7.4,反应温度35℃。在最优转化条件下,ATP产率达到85.00%,比优化前提高了58%,细胞用量大幅度降低,优化条件稳定可行。     

葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵条件优化

为了研究葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中异源表达,笔者从枯草芽孢杆菌中克隆得到带有自身信号肽的葡萄糖醛酸木聚糖酶基因,将其构建到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒中,转化入枯草芽孢杆菌WB800,得到重组菌。通过发酵条件以及培养基成分优化,重组菌中葡萄糖醛酸木聚糖酶酶活达到76.0 U/mL,约为优化前产酶量的5.4倍。葡萄糖醛酸木聚糖酶在枯草芽孢杆菌中实现高效异源表达,为其进一步的实际应用奠定了基础。     

甲醇毕赤酵母表达木质素过氧化物酶的研究

将含有黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosprium)木质素过氧化物酶基因的甲醇毕赤酵母工程菌进行了鉴定和筛选,筛选得到木质素过氧化物酶活力高的菌株PMLIP08。确定了一步法发酵的最优葡萄糖浓度,优化其发酵培养条件,结果表明葡萄糖的添加量为10g/L时,发酵条件为pH3.0,诱导温度24℃,培养时间12h,甲醇添加量1.1%,诱导时间72h后发酵液中酶活可达4888U/L。     

聚半乳糖醛酸酶高产菌的产酶条件研究

通过单因素及正交试验对米曲霉（Aspergillus orza）C491产生聚半乳糖醛酸酶的发酵条件进行了优化。该菌株的摇床发酵滤液以桔子果胶为底物时酶活力可达344．8U／mL。产酶最适培养基组成为：麦芽汁（糖度6％）中添加6％桔皮粉,2％硫酸铵（w/v）。最适培养条件：起始pH4（灭菌前）,30℃,r/min,培养112h。Tween80可以促进C－491产酶。     

极耐热性β-葡萄糖醛酸酶的高效表达和酶学性质及其应用

从海栖热袍菌克隆出编码热稳定性β-葡萄糖醛酸酶基因,以热激载体pHsh为表达质粒,在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过一步热处理后,酶纯度达电泳均一。纯化重组酶酶学性质研究表明,β-葡萄糖醛酸酶的最适反应温度为80℃,最适反应pH为5．0,pH5．8～8．2之间酶的稳定性较好,80℃的半衰期为2h,SDS—PAGE结果显示分子量为65.9kD,与理论推算值相吻合。以对硝基苯-β-葡萄糖醛酸苷（pN/PG）为底物时,其动力学参数Km值0.18mmol／L,Vmax值为312u／mg。初步的应用分析表明,该重组酶能催化甘草酸转化为甘草次酸。     

2-氧代-4-苯基丁酸乙酯还原酶产生菌筛选及产酶条件

研究了利用生物催化不对称还原的方法制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]。以2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)为底物,通过对实验室保藏菌株进行筛选,得到一株产物立体选择性较高的菌株G2ndida krusei SW2026,并对其发酵产酶条件进行研究。其最适的发酵培养基组成为4.5%葡萄糖,3%蛋白胨,1.5%牛肉膏,0.05%Mn~(2+);适宜的产酶发酵条件为初始pH 6.0,温度28℃,摇床转速180 r/min,发酵周期48 h。将此条件下发酵培养的菌体用于OPBE的不对称还原反应,产物(R)-HPBE的对映体过量值(e.e.)可达97.33%,产率最高达到72.54%。     

基于双酶级联协调表达策略高效催化合成D-甘露醇北大核心CSCD

D-甘露醇(D-mannitol)作为合成抗肿瘤药和免疫刺激剂的重要前体被广泛应用于制药和医疗等行业,酶法合成D-甘露醇反应成本昂贵无法满足工业化生产。本研究首先筛选关键酶获得较优性能的甘露醇脱氢酶Lp MDH和用于辅因子NADH再生的葡萄糖脱氢酶Ba GDH,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中共表达,实现了基于双酶级联反应催化底物D-果糖合成D-甘露醇,D-甘露醇的初步摩尔转化率为59.7%。针对双酶级联催化反应中辅酶再生用酶与催化用酶表达量不协调的问题,通过增加Bagdh拷贝量来提高辅因子循环能力,获得了双酶催化速率平衡的重组大肠杆菌E.coli BL21/pETDuet-Lpmdh-Bagdh-Bagdh。进一步对重组菌的全细胞转化条件进行优化,确定了最适转化条件为反应温度30℃,初始pH值6.5,菌体量OD600=30,底物D-果糖100.0 g/L,辅底物葡萄糖与底物1︰1摩尔当量。于最优转化条件下5 L发酵罐转化24 h,D-甘露醇的最高产量为81.9g/L,摩尔转化率为81.9%。本研究提供了一种绿色、高效生物催化生产D-甘露醇的方法,为实现其规模化生产奠定了基础,同时也对其他相关稀有糖醇的研究具有指导意义。     

用桔红诺卡氏菌发酵生产胆固醇氧化酶

采用蛋白胨改良培养基及底物诱导方法,以桔红诺卡氏菌(Nocardia rhodochroms)发酵生产胆固醇氧化酶。酶活力最高可达487.5 u/l(国际单位)。研究了发酵条件对微生物生长和产酶的影响,酶的分离和提取方法。粗酶液经DE-52柱层析后,酶纯度可提高10倍。     

用基因工程菌酶法和化学法制备-D-对羟基苯甘氨酸(英文)

D 对羟基苯甘氨酸 (D p HPG)是制备羟氨苄青霉素、羟氨苄头孢菌素和羟氨唑头孢菌素等β 内酰胺类抗生素的重要中间体 ,同时它也用于多种多肽类激素及农药的合成 .在D 对羟基苯甘氨酸的多种制备方法中 ,生物酶转化法具有原料易得、工艺简单、耗能少、产率高、成本低、光学纯度好、三废污染少等优势 .为利用生物酶转化法制备D 对羟基苯甘氨酸 ,首先用尿素、乙醛酸和苯酚合成底物D ,L 对羟基苯海因 ,然后利用D 海因酶基因工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht细胞作酶源 ,进行底物D ,L 对羟基苯海因到中间体N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸的酶法转化 ,最后用化学法将N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸进一步转化为D 对羟基苯甘氨酸 .结果表明 ,底物D ,L 对羟基苯海因的收率为 60 % .8L体积的发酵小试实验表明 ,发酵 12h ,工程菌E .coliBL2 1 pMD T7 dht的海因酶活力为 30 0 0U L ,SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳薄层扫描结果显示海因酶表达量约占菌体总可溶性蛋白质的 60 % ,菌体收率为 6% .8L体积的海因酶转化实验表明 ,在 4 %底物D ,L 对羟基苯海因和 1%菌体 (湿重 )pH 9 0情况下 ,反应 5h ,D ,L 对羟基苯海因的转化率可达 96% .在酸性条件下 ,用NaNO2 将N 氨基甲酰 D 对羟基苯甘氨酸转化为D 对羟基苯甘氨酸 ,反应 2h ,转     

利用Pseudonocardia sp.微生物转化制备骨化醇类化合物

【背景】近年来骨化醇类化合物(活性维生素D及其类似物)在肿瘤治疗、免疫调节中的作用逐渐被发现,药用价值显著,但目前化学合成法制备困难,因此高效制备骨化醇类化合物成为研究热点。【目的】利用假诺卡氏菌(Pseudonocardiasp.)转化骨化醇类底物分子并提高转化率。【方法】从化学合成方法常用的原料及中间体中筛选能被有效转化的底物分子,利用单因素及正交试验对转化条件进行优化。【结果】筛选到阿法骨化醇(Alfacalcidol,1α-(OH)VD3)、艾地骨化醇中间体(Eldecalcitolintermediate, AD-M07)、帕立骨化醇中间体(Paricalcitol intermediate,PC-M07) 3种底物分子,分别被转化为骨化三醇(Calcitriol,1α,25(OH)2VD3)、艾地骨化醇中间体(Eldecalcitol intermediate,AD-M08)、帕立骨化醇(Paricalcitol,PC)。确定最优转化条件:蛋白胨20.0 g/L,葡萄糖15.0 g/L,部分甲基化的β-环糊精(PMCD) 0.5%(质量体积比),转化温度25-30°C,接种量5%-10%(体积比),转化时间72、72、96 h,底物浓度1.2、0.6、0.6mg/mL,初始pH6.0-8.0。在此条件下3种底物的最高转化率分别达到85%、96%、75%。【结论】通过转化条件的优化3种产物的转化率大幅提高,为更加快速高效地利用微生物转化法制备骨化醇类化合物提供参考。     

来源于Alicyclobacillus sp.A4葡萄糖异构酶的克隆表达及转化应用研究

葡萄糖异构酶在体外可以将D-葡萄糖异构化为D-果糖,是商业制备高果糖浆的关键酶。本研究从嗜热菌Alicyclobacillus sp.A4中克隆了葡萄糖异构酶(A4GI)基因,并在大肠杆菌BL21中成功进行了表达。利用His-tag蛋白纯化磁珠对粗酶液进行纯化,并对已纯化的重组A4GI进行详细的酶学性质及转化率的测定。结果表明:A4GI的最适温度和pH分别为65℃和p H 7.5,该酶在p H 6.0-11.0之间很稳定,在pH 6.0-11.0缓冲液中37℃处理1 h后,剩余酶活99%以上。最适反应条件下,重组酶对D-葡萄糖的Km与Vmax值为99.8 mM与3.75μmol/min/mg。在不同浓度的葡萄糖转化实验中,A4GI的转化率在一定底物浓度范围内随底物浓度增加呈现升高的趋势,在底物葡萄糖浓度为3 M时达到52.7%的最高转化率,因此可以实现在高浓度葡萄糖下进行高效转化,降低后期浓缩的生产成本,具有较好的工业应用潜力。     

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     

绿色糖单孢菌-木素过氧化物酶的发酵工艺研究

本研究以一株中度耐热耐碱放线菌--绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)为研究对象,用16 L发酵罐对该菌进行了木素过氧化物酶(lignin peroxidases, LiP)的诱导发酵,确定了最适的产酶工艺条件:接种量为10%,C/N为1∶3,搅拌速度为250 r/min,通气量为5 L/min,通过控制通气量和调整搅拌转速,使溶氧维持在35%以上,此条件下绿色糖单孢菌较摇瓶实验提前将近24 h达到产酶高峰,酶活最高可达0.41 U/ml;同时在发酵罐中测定该菌株的生长曲线和代谢曲线以确定其发酵代谢规律.     

纤维剩余物发酵制备乙醇工艺研究

单因素实验和正交优化对固定化酵母制备工艺条件进行优化研究,并对固定化酵母的重复利用发酵能力进行了考察,其优化工艺条件为海藻酸钠与酵母质量比1∶2 g·g~(-1),底物糖浓度30%,酵母用量1.5 g,固定化酵母发酵120 h。在此条件下,乙醇产率均值为83.68%。为塔拉纤维剩余物的酶解液发酵制备乙醇提供技术支撑。