魔芋及魔芋多糖

魔芋是天南星科魔芋属(Amorphophallus)植物的泛称,种类很多,主要产于东半球热带、亚热带。魔芋属中的一些种类块茎富含人类需要的魔芋多糖(KGM),在食品、化工、医药等领域,用途广泛。中国魔芋资源丰富,含魔芋多糖多的种类主要有花魔芋(A.rivieri)和白魔芋(A.albus)两种,常年产魔芋精粉(主要含魔芋多糖)约7000吨,四川省的产量占50％以上。     

魔芋葡甘聚糖在固定化领域里的应用

魔芋葡甘聚糖是天然中性多糖,具有良好的成膜、增稠、共混、定型、凝胶和生物相容性等性能,在农业、环境、医药卫生、生物等领域有广泛的应用。鉴于KGM的上述特性以及如今对环保型材料的热点研究,文章总结了KGM作为固定化材料在固定化领域里的应用。另外,就固定化载体的特点及较常见的载体材料、KGM的物理、化学的改性方法等作了简述。近年来,众多研究者已经在载体不溶性的处理、活化、改性、制备KGM微胶囊方面作了许多研究,今后可以注重发掘KGM在精细化工、生物材料等方面的突破点,扩大KGM的应用范围。     

固定化过程对聚球藻生理生化特性的影响

【背景】聚球藻(Synechococcus)是一类生长于海水中的单细胞蓝细菌,因生长迅速被用来净化污水。为了降低成本,生产上采用了固定化措施,但聚球藻固定化后,细胞内的生理生化变化尚未见报道。【目的】研究聚球藻固定化后生理生化及净化能力的变化,为促进聚球藻的应用提供科学依据。【方法】以海藻酸钠和氯化钙为主要原料固定聚球藻;利用显微观察法计算聚球藻的生长速率;利用溶氧仪检测聚球藻的净光合效率;利用荧光法检测一氧化氮(NO)含量;利用分光光度计法检测叶绿素含量、蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、Rubisco羧化酶活性及水质指标。【结果】固定化过程使聚球藻的最大比生长速率降低24.30%。固定化后聚球藻的净光合速率降低范围为9.10%-29.10%,但固定化过程对叶绿素含量没有明显的影响。固定化使聚球藻Rubisco羧化酶活性、NO含量和NR活性分别降低25.70%、32.10%和40.00%,使聚球藻去除红鳍东方鲀养殖废水中总氮、总磷、氨氮和亚硝酸盐的能力分别降低30.00%、17.70%、20.20%和21.20%,但对去除硝酸盐及化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)的能力没有影响。【结论】固定化过程抑制了聚球藻NR的活性,使其NO产量减少,NO通过转录后修饰的方式降低了光合作用关键酶Rubisco的活性。Rubisco的活性降低使光合效率降低,导致固定化聚球藻的比生长速率和净化污水的能力降低。     

魔芋葡甘露聚糖新载体制备和对葡萄糖淀粉酶的固定化

把魔芋葡甘露聚糖(KGM)制备成强度高稳定性好的不溶性载体,通过钛活化固定化葡萄糖淀粉酶,检验固定化效果。偶联酶蛋白量通常是30～40mg/g载体,固定化酶的活性保持在50％以上,并且结合过酶的载体可以反复再生固定化酶。将自由酶和固定化酶进行比较,最适pH从4.0变到4.0～4.4,最适温度从50变成50～55℃,K_m从0.16％变为0.28％淀粉液。在45℃连续柱式运转反应,DE值平均98.62％,半衰期151天。结果表明本报道的主要优点是成本低廉、效果显著、操作简单和安全无毒。     

固定化生长酵母连续生产酒精的研究

采用固定化生长细胞方法,以柱式生物反应器连续发酵甜菜糖蜜酒精。酒精能力为39.45g/L凝胶/h,停留时间1.8小时。生物反应器具有良好的稳定性,连续工作50天,发酵醪酒精含量在8.5％(v/v)以上。系统研究了最适固定化条件,用L_(16)(4~5)正交试验确定了最佳发酵条件。     

固定化微环境对酿酒酵母代谢的影响

本文报道不同载体固定化酵母的某些代谢行为和细胞形态。观察到以海藻酸钙凝胶固定酵母,其发酵液总挥发酸量、乙酸量分别比自然细胞减少25．8％和50．O％,而丁二酸量高出自然细胞36．5％。以海藻酸钙,聚乙烯醇凝胶固定酵母,其氨基氮的利用率比自然细胞分别提高31．1％和34．1％,在固定化前后、酵母菌对各种a-氨基酸的利用速度亦都发生明显的变化。电镜观察,酿酒酵母的细胞膜内陷、形成“凹池”。     

固定化酵母发酵酱油的新工艺

用把酵母吸附固定在陶瓷载体上的生物反应器来生产酱油,所要求的全部时间被缩短至8天但不影响产品质量,使用酵母为接合酵母(Zygosaccharomyes.rouxii)和假丝酵母(Candida versatilis).前者经历乙醇发酵并且产生2—苯乙醇,后者产生4—乙基—愈创木酚.最近,除传统工艺外,固定化酶和固定化微生物的生物反应器在食品行业的使用已经普遍.已经研究了不同于传统而使用固定化细胞生物反应器发酵酱油的新工艺.     

魔芋葡甘露聚糖固定化环糊精葡基转移酶的研究

本文报道将魔芋葡甘露聚糖(简称KGM),经不溶性处理和一定的化学修饰活化作固定化载体,用共价键合法固定化环糊精葡基转移酶(简称CGTase)。其中,用表氯醇-已二胺-戊二醛修饰活化的KGM载体固定化CGTase效果最好,偶联蛋白质多在20mg/g载体以上,酶活500～900u/g载体之间,最高可超过52mg/g和1300u/g载体。固定化CGTase在pH5和pH10呈两个酶活峰值,最适温度60℃。以淀粉为底物批式连续反应,转化率均在90％以上。     

产酯酵母固定化改善酱油风味的研究

以海藻酸钠做载体,氯化钙为增强剂,包埋产酯酵母获得固定化细胞。经过一系列条件试验,找出了固定化产酯酵母的最适作用条件。经小试和中试证实,处理后的酱油酱香浓郁,接近于传统酿造酱油的风味。     

丙酮酸野生酵母菌的筛选及其生理生化特性研究

利用各种方法从来自苏锡地区的多种样品中广泛分离出200种野生酵母,然后借助纸上层析,获得13株具有纯丙酮酸生产能力的菌株.对其中2株的生理生化特性展开了进一步研究,初步认为其中1株性状类似南极洲假丝酵母(Candida antarctica),另1株属光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata).     

陶瓷载体固定化酵母发酵动力学研究

固定化细胞和固定化酶一样,作为固液两相的非均相催化反应系统,其反应速度无疑受到内外扩散的影响。世界各国的化学工程学者在固定化酶反应动力学方面研究得较多,固定化细胞反应动力学研究虽有些报道,但主要集中在以海藻酸钙为载体的固定化系统,且载体形状为球形颗粒。对于其他材料的不同形状颗粒载体的固定化细胞动力学研究报道较少。陶瓷作为固定化细胞载体是我们研究的一种固定化细胞的新型载体,在机械强度,孔径大小,细胞与之结合牢固度及其稳定活性,再生性能方面有其特有的优越性^[10]。为了给在生产实践中使用这种新型载体提供理论依据,本文采用球型陶瓷和拉西环陶瓷为载体固定化酵母,对它们的发酵动力学进行了比较研究。