树脂固定化β-半乳糖苷酶制备低聚半乳糖

以树脂为载体研究β-半乳糖苷酶固定化条件,来改善酶性质。以吸附率和回收率最高的离子交换树脂I002为载体,通过先吸附后交联的方法固定β-半乳糖苷酶,优化固定化条件。结果表明:加酶量为51.8 U(以1 g树脂计),固定p H为6.5,温度是25℃,吸附时间12 h,戊二醛体积分数为4%,交联温度是40℃,时间是6 h时,固定化效果最好。获得的固定化酶活可达16.2 U,固定酶回收率为39.1%,得到低聚半乳糖(GOS)的产率为24.2%。该研究为工业化利用固定化乳糖酶连续生产低聚半乳糖提供了技术依据。     

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。     

青霉素酰化酶在新型复合载体上的固定化研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将聚乙烯亚胺(PEI)化学偶联在硅胶微粒表面,制备了新型复合载体PEI/silica gel,然后通过双官能团试剂戊二醛的作用,将青霉素酰化酶固定在复合载体上;考察了戊二醛用量、pH值、固定化温度、固定化时间及给酶量等条件对固定化青霉素酰化酶表观活力、活性回收率等性能的影响;并通过测定复合载体在固定化前的ζ电位,探索了复合载体PEI/silica gel固定化酶的作用机理。研究结果表明,由于PEI分子链中含有大量胺基,共价键联与物理吸附相结合,使青霉素酰化酶被快速稳定地固定化,并具有高的催化活性与活力回收率。复合载体PEI/silica gel(0.5 g)固定青霉素酰化酶的适宜固定化条件为:固定化温度为30℃;固定化时间为14~15 h;戊二醛用量为1.2 mmol/g;pH=7.92;给酶量为0.1 mL/g。     

Immobilization of D-lactonohydrolase by adsorption-crosslinking method

选择6种吸附树脂和离子交换树脂对D-泛解酸内酯水解酶进行固定化,筛选出了固定化效果较好的大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂D-380为载体,用先吸附后交联的方法固定化.通过实验对固定化条件进行了优化,得出最佳的固定化条件为:加酶量6 U/g树脂、吸附pH7.5、吸附时间4h、吸附温度30℃、交联剂戊二醛终浓度0.1％、交联时间2h.实验表明在此条件下制得的固定化酶有很好的稳定性:固定化酶在连续20次的底物水解反应后,剩余酶活达到71％.当温度达到80℃时游离酶几乎失去酶活,而固定化酶剩余酶活为60％以上.游离酶的pH稳定性范围为pH7～8,而固定化酶为pH 6.5～8.5.     

利用指数流加补料高密度发酵产β-呋喃果糖苷酶重组大肠杆菌

【目的】对重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET22b-β-ffase进行高密度发酵产β-呋喃果糖苷酶工艺研究。【方法】比较溶氧反馈补料和指数流加补料对重组菌发酵产酶的影响,对不同比生长速率和诱导时机进行优化。【结果】确定了双阶段指数流加过程中重组菌生长的比生长速率,分别控制诱导前期比生长速率为0.20 h~(-1),诱导后期比生长速率为0.13 h~(-1),诱导时机为指数中期。获得细胞干重约为51 g/L,最高酶活达到1.79×10~5 U/L,单位菌体产酶量为3 510 U/g,单位产酶速率达到3.58×10~4 U/(L·h),生物量、单位菌体产酶量和产酶速率分别是指数流加未优化前的1.8、1.7和3.0倍。【结论】双阶段指数流加补料工艺能有效提高β-呋喃果糖苷酶的产酶量,为β-呋喃果糖苷酶的进一步工业化奠定基础。     

吸附-交联法固定D-泛解酸内酯水解酶的研究

选择6种吸附树脂和离子交换树脂对D-泛解酸内酯水解酶进行固定化,筛选出了固定化效果较好的大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂D-380为载体,用先吸附后交联的方法固定化。通过实验对固定化条件进行了优化,得出最佳的固定化条件为：加酶量6U／g树脂、吸附pH7．5、吸附时间4h、吸附温度30℃、交联剂戊二醛终浓度0．1％、交联时间2h。实验表明在此条件下制得的固定化酶有很好的稳定性：固定化酶在连续20次的底物水解反应后,剩余酶活达到71％。当温度达到80℃时游离酶几乎失去酶活,而固定化酶剩余酶活为60％以上。游离酶的pH稳定性范围为pH7～8,而固定化酶为pH6．5～8．5。     

铜金属螯合载体固定糖化酶

[目的]制备出含Cu2+的琼脂糖-IDA螯合载体及对其固定糖化酶工艺条件进行优化.[方法]利用金属螯合配体(IDA-Cu2+)与蛋白质表面供电子氨基酸相互作用的原理制备载体,采用紫外分光光度法测定不同影响因素下固定化糖化酶的酶活.[结果]Cu2+的加入量和固定化过程的酸度比给酶量对固定化糖化酶的活性影响还要大,在给酶量80 mg/g载体、1.0× 10-2 mol Cu2+/g载体、pH 4.6和固定化4h的固定化条件下,固定化酶活为252.1 U/g,重复使用5次后酶活为首次固定化酶活的65.1％.[结论]该Cu2+-IDA-金属螯合琼脂糖可用于淀粉水解糖化酶的优良固定化载体材料.     

N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶的固定化工艺

以TJS环氧基树脂作为载体对N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶进行固定化,最佳工艺条件为：1g树脂载体大约对应133U酶液,蛋白质量浓度0.35mg/mL,固定时间15h,温度28℃,pH7.5,固定化酶活达到58.5U。蛋白固定率可达97.4%,酶活回收率达到49.3%,得到的固定化酶使用半衰期达到26批。     

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。     

金属螯合载体定向固定化木瓜蛋白酶的研究

以磁性金属螯合琼脂糖微球为载体,利用金属螯合配体（IDACu²⁺）与蛋白质表面供电子氨基酸相互作用的原理,定向固定了木瓜蛋白酶。固定化最适条件为Cu²⁺1.5×10^-2mol/g载体、固定化时间4h、固定化pH7.0、给酶量30mg/g载体。固定化酶的最适反应温度70℃、最适反应pH8.0,固定化酶的热稳定性明显高于溶液酶,固定化酶活力回收为68.4％,且有较好的操作稳定性,载体重复使用5次后固定化酶酶活为首次固定化酶79.71%。     

纤维素基固定化酶载体的研究进展

固定化酶是工业生物催化中广泛应用的一种生物催化剂形式。作为固定化酶最重要的一个组成部分,载体材料的种类、结构和性能都会对酶的固定化效果产生重要影响,是成功制备固定化酶的关键。近年来,纤维素因具有可再生、可降解和廉价等优良特性而成为一种备受关注的固定化酶载体材料。纤维素基载体可以通过吸附、交联、共价结合以及包埋等方式实现酶的固定化,从而提高酶的热稳定性、酸碱耐受性、贮藏稳定性及其重复使用性。纤维素独特的结构及其可修饰性赋予纤维素基载体许多新的功能,如果以此作为酶固定化载体时,能够使固定化效率或固定工艺有更多的变化。本文综述改性纤维素、纤维素膜、纤维素小球等载体在酶固定化领域的研究进展、催化机制及应用,为相关的研究者提供参考。     

大孔树脂固定化磷脂酶D

磷脂酶D(PhospholipaseD,EC3.1.4.4,PLD)是催化磷酸酯键水解和碱基交换反应的一类酶的总称.利用PLD的转碱基作用是目前催化合成磷脂酰丝氨酸(PS)的最佳途径.本实验以5种大孔树脂为载体固定化磷脂酶D(PLD)进行了研究.以酶回收率为主要指标,选择了最佳载体和优化了固定化条件.结果表明:非极性阳离子交换树脂H103是最佳固定化载体;其最优固定化条件:加酶液量1.2 mL,固定时间80 min,pH 6.0柠檬酸-柠檬酸钠的缓冲液浓度为10 mmol/L.最佳固定化条件下,固定化之后的PLD比游离PLD酶活提高了三倍.     

大孔吸附树脂固定猪胰脂酶的初步研究

目的：为促进脂肪酶在工业上的应用,对以大孔吸附树脂为载体的猪胰脂酶固定进行了研究。方法：以吸附法固定,用单因素法考察了吸附条件对固定的影响。按Eadie—HOfstee法测定了固定化酶及游离酶的表观米氏常数,并具体研究了固定化酶的操作稳定性、热稳定性等性质。结果：固定化酶的比酯交换能力比游离酶上升6倍;最优的吸附条件为：pH7．0,酶加量300mg/g,水分含量20％;吸附时间4h;固定化酶在含水量10％时可稳定操作5批次;同时固定化酶有比游离酶有更好的热稳定性。结论：以大孔吸附树脂为载体对猪胰脂酶进行固定是可行的;与游离酶相比,所得固定化酶有着更高的比酯交换能力和更好的稳定性,更为适用于工业化生产。     

添加剂对大孔吸附树脂固定化脂肪酶的影响

利用大孔吸附树脂DA-201为载体对海洋脂肪酶固定化,并探寻添加剂对固定化过程的影响。分别以NH_4Cl、甘露糖和甘氨酸为添加剂,采用单因素和正交实验相结合的方法优化条件。结果显示,以NH_4Cl为添加剂的最优条件:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH 6. 0,固定化温度30℃,载体投放量0. 5g,NH_4Cl浓度25mmol/L,固定化时间3. 0h,酶活力达到115. 27U/g;比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高47. 42%。以甘露糖为添加剂最优条件:磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液pH7. 0,固定化温度35℃,载体投放量0. 5g,甘露糖浓度10mmol/L,固定化时间4. 5h;酶活力达到122. 75U/g,比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高6. 50%。以甘氨酸为添加剂的最优条件:磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液pH7. 0,固定化温度20℃,载体投放量0. 5g,甘氨酸浓度为25mmol/L,固定化时间7. 5h;酶活力达到141. 69U/g,比不含有添加剂的固定化酶固定化效率提高26. 12%。采用不同添加剂对大孔吸附树脂DA-201的吸附固定化过程有较大影响,可以极大地提高吸附效率;同时发现缓冲液类型、pH、温度、添加剂浓度和固定化时间等对DA-201树脂吸附脂肪酶有很大影响,对后续吸附固定化工业酶研究有较好的参考价值。     

日本曲霉产β-呋喃果糖苷酶的性质研究

目的:试验确定日本曲霉产β—呋喃果糖苷酶的酶学性质。方法:将β-呋喃果糖苷酶在不同的温度、pH值、底物浓度、反应时间的条件下测定酶活。结果:确定了日本曲霉产β-呋喃果糖苷酶的性质。日本曲霉产β-呋喃果糖苷酶分子量约为89kDa,最适反应温度为50℃,最适pH值为5.5。温度在40℃-60℃,pH在5-7范围内酶比较稳定,最适底物浓度为50%,反应时间3h-4h。结论:确定了日本曲霉产β-呋喃果糖苷酶的性质,为制取高含量的低聚果糖提供条件。     

以环氧乙烷为活性基的多孔颗粒状固定化青霉素酰化酶的制备*

报道了用以环氧乙烷为活性基的多孔颗粒状载体 (Eupergit C)制备固定由巨大芽孢杆菌 (^{B .megaterium})产生的青霉素酰化酶的研究。用己二胺 ,赖氨酸对载体进行化学修饰后制备固定化酶 ,获得了较好的固定结果。用未修饰的载体制备固定化酶 ,经 2 4h固定反应 ,酶活力达 1 76.5IU/g (wet) ,酶活力总收率达 53.7%,酶蛋白的固定量为 197mg/g(dry) ,酶蛋白的固定效率达 87.5 %。游离酶的酶浓度对制备固定化酶的活力无显著影响。当加酶量从     

D-泛解酸内酯水解酶的固定化及酶学性质

为有效提高D-泛解酸内酯水解酶的利用效率,笔者选择合适的载体对酶进行固定化,在优化固定化条件的同时研究固定化酶的最佳反应条件和酶学性质。结果表明,选择的最佳固定化载体为树脂D380,最佳固定化条件为:酶的吸附添加量为30 U(以1 g湿树脂计),吸附pH 7.0,吸附温度30℃,吸附时间5 h,戊二醛体积分数0.1%,交联时间1 h。在最优条件下得到的固定化酶的比酶活为(11.5±0.12) U/g。固定化酶的最适反应温度为37℃,最适反应pH为7.5。游离酶和固定化酶的动力学常数K_m分别为170.25和207.60 mmol/L。Ca~(2+)对酶促反应有激活作用,Mn~(2+)对该酶有较强的抑制作用。     

离子液体修饰的SBA-16材料在猪胰脂肪酶固定化中的应用

合成了功能化的甲基咪唑类离子液体,并将功能化离子液体修饰介孔材料SBA-16。以三乙酸甘油酯的水解为探针反应,考察离子液体修饰的SBA-16固定化猪胰脂肪酶(PPL)的酶活、最适反应条件及重复稳定性等酶学性质。结果表明:固定化酶对温度的敏感度降低,酶活力及稳定性均显著提高,比酶活是原粉SBA-16固定化酶的1.75倍,重复使用6次后仍然保持最初活性的57%;与原粉SBA-16固定化酶保留的38%相比,有明显的提高。同时通过N2吸附-脱附、红外光谱和热重等方法分析了离子液体修饰对SBA-16结构的影响,结果发现,离子液体修饰后材料保持了原有的介孔结构,修饰后载体表面性质和结构性质导致了PPL酶学性质的变化。     

大孔树脂固定化脂肪酶及在微水相中催化合成生物柴油的研究

以不同大孔树脂吸附法固定化假丝酵母99_125脂肪酶,在微水有机相中的应用表明非极性树脂NKA是最佳的固定化载体。分别以正庚烷及磷酸盐缓冲液作为固定化介质,发现在正庚烷介质中树脂NKA的固定化效率能够达到98.98%,与采用磷酸盐缓冲液作为介质相比,固定化酶的水解活力和表观酶活回收率分别提高了4.07和3.43倍。考察了在微水相中固定化酶催化合成生物柴油的催化性能,结果表明,在给酶量为1.92∶1(初始酶粉与树脂的质量比),pH值为7.4,体系水含量为15%(水与油的质量比),反应温度为40℃条件下,固定化酶具有最佳的催化能力;以正庚烷为介质固定化脂肪酶催化合成生物柴油,采用三次流加甲醇的方式,单批转化率最高达到97.3%,连续反应19批以后转化率仍保持为70.2%。     

高分子修饰/无机晶体固定化酶研究进展

具有良好化学、区位和立体选择性的酶是化学品绿色合成的理想催化剂。然而,由于天然酶存在易失活、重复使用困难等问题,以致酶催化的应用范围受到较大限制。随着生物技术、材料科学和纳米技术的快速发展,开发简单、低成本、适用性广的酶固定化载体和方法,提高酶催化剂在工业催化中的应用性能得到了研究者的广泛关注。本文中,笔者总结了近年来在利用功能高分子修饰酶、共沉淀法制备酶-无机晶体复合物方面的一些工作,探讨了这些新型修饰酶和固定化酶的性能、优缺点、应用前景以及未来发展。