环氧基和氨基树脂固定化β-半乳糖苷酶的比较研究

固定化β-半乳糖苷酶具有易于分离、可重复使用等优点,在低聚半乳糖和低乳糖乳生产中具有重要应用。比较了两种固定化酶载体—环氧基树脂(EP)和氨基功能树脂(HA),固定化亮白曲霉来源β-半乳糖苷酶的效果。氨基功能载体酶固定化率为72.5%,固定化酶活力可达到145 U/g,而环氧基树脂酶固定化率为24%,固定化酶活力为24 U/g。两种固定化β-半乳糖苷酶的最适温度、最适pH与游离酶相同。但是氨基载体固定化酶的热稳定性明显高于游离酶及环氧基载体固定化酶,其在重复使用20次后,酶活力保持在60%左右。以300g/L的乳糖为起始浓度,通过该氨基载体固定化酶生产低聚半乳糖(GOS),最大产量为87 g/L。     

α-淀粉酶固定化的研究

综述了固定化酶的优越性,酶的固定化的方法分类以及不同方法的优点和缺点。以甘蔗纤维素衍生物为载体,用共价键结合法固定α-淀粉酶。根据温度、pH值、α-淀粉酶的浓度以及α-淀粉酶与甘蔗纤维素衍生物载体的配比对α-淀粉酶固定的影响,通过正交试验得到最佳固定条件为:温度60℃,pH值为6.0,α-淀粉酶的浓度为60U/ml,α-淀粉酶与甘蔗纤维素衍生物载体的配比为50ml∶1g。缓冲溶液为柠檬酸-磷酸氢二钾缓冲液。通过吸光度法测定所得固定化酶的活力为34.77U/g固定剂。测得米氏常数为12.88g/L,半衰期为3.17h,固定化酶在使用过程中没有α-淀粉酶脱离在产品中,所以可以减少额外的加工费用,同时可以循环使用。     

甘薯β-淀粉酶的纯化和特性研究

从宁紫1号甘薯中提取和纯化β-淀粉酶,并对该酶的特性进行了研究.结果表明,采用乙醇分级和Sephadex G-75相结合的方法,可使酶的比活力从287 U/mg提高到2 054 U/mg.酶经纯化后具有较好的热稳定性,最适温度为60 ℃,最适pH为6.0,在pH 4.0～8.0内有较好的pH稳定性.采用海藻酸盐包埋法制备β-淀粉酶制剂,包埋率达94%,1 g酶制剂的酶活力达68 000 U,1 kg鲜甘薯可生产178 g β-淀粉酶制剂.     

微波前处理酶法制备微孔淀粉研究

［目的］提高微孔淀粉的吸附性能,缩短其生产时间。［方法］以玉米原淀粉为材料,对其施加40 W/g的超声波处理10 min,然后用α-淀粉酶和葡萄糖苷酶的pH缓冲液制备微孔淀粉,研究各因素对微孔淀粉吸油率的影响。［结果］其他因素固定不变,当反应温度为30 ℃时,微孔淀粉的吸油率最低,反应温度在50-55 ℃时,微孔淀粉的吸油率较高;缓冲液pH值在5.0-5.5时,微孔淀粉的吸油率较高,缓冲液pH值高于5.5时,微孔淀粉的吸油率急剧下降;当缓冲液pH值为5.0,反应温度为50 ℃,反应时间为12 h,α-淀粉酶用量为75 U/g,葡萄糖苷酶用量为46 U/g时,微孔淀粉的吸油率最高,达132.8%。［结论］微波预处理可提高微孔淀粉的吸油率。     

无机载体吸附-交联固定化海洋脂肪酶技术研究

使用硅藻土载体和乙二醇缩水甘油醚进行吸附-交联固定海洋脂肪酶。采用单因素与正交实验结合的实验方案,确定最佳吸附条件为20℃,pH 5.0的0.1 mol/L柠檬酸钠缓冲液,载体投放量为2 g,吸附固定化时间为6 h。交联最佳温度条件为30℃,交联时间为6 h,乙二醇缩水甘油醚浓度为1.2%。吸附交联后酶活达124.83 U/g,酶活回收率高达67.31%。固定化脂肪酶连续操作5次依然保持良好的酶活性,对比游离酶,最适反应pH没有变化,但是最适反应温度固定化酶为50℃,提升5℃。同时,固定化脂肪酶显示出较好的机械稳定性和储存稳定性。结果证明硅藻土吸附-交联固定化海洋脂肪酶在工业酶固定化上有良好的应用前景。     

添加剂对硅藻土吸附固定化脂肪酶的作用研究

以硅藻土为载体对海洋来源的脂肪酶进行吸附固定化,首次系统地探寻添加剂对吸附固定化过程的促进作用。分别以海藻糖、(NH_4)_2SO_4、丙氨酸等为添加剂,采用单因素和正交实验结合的方案优化条件。结果显示,海藻糖添加剂的最优条件为:磷酸钠缓冲液pH 6.5,固定化温度20℃,载体量投放量0.5 g,海藻糖浓度15 mmol/L,固定化时间11 h,酶活力达到94.35 U/g;(NH_4)_2SO_4添加剂的最优条件为:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH4.0,固定化温度30℃,载体投放量1.0 g,(NH_4)_2SO_4浓度为15 mmol/L,固定化时间6 h,酶活力达到73.21 U/g;丙氨酸添加剂的最优条件为:柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液pH4.5,固定化温度25℃,载体投放量0.5 g,丙氨酸浓度为15 mmol/L,固定化时间4 h,酶活力达到134.18 U/g。采用不同添加剂时,缓冲液类型、pH和固定化时间等条件对硅藻土吸附脂肪酶的过程有着较大影响,这些影响的原因值得进一步深入的研究。     

大孔树脂吸附-交联法固定脂肪酶

【目的】为基于大孔树脂吸附结合环氧交联剂交联法固定脂肪酶等工业用酶奠定基础。【方法】使用大孔树脂吸附,而后环氧交联剂交联的方法进行脂肪酶的固定化,研究各因素对吸附–交联固定化的影响,并采用响应面法对固定化条件进行优化,制备固定化酶并考察其稳定性。【结果】筛选出大孔树脂HPD750为载体,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂。最佳固定化条件为:吸附温度45℃,给酶量60 mg·g–1,交联温度30℃,交联时间12.5 h,pH6.36,交联剂体积分数为0.7%。由上述条件制备所得的固定化酶活力为565.31 U·g–1,酶活力回收率为32.16%。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和酸碱稳定性均有明显提升;连续操作10次,固定化酶活力仍保留34.86%,操作稳定性较好;4℃条件下储存30 d,固定化酶活力仍保留64.81%。【结论】大孔树脂HPD750为载体,聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂制备的固定化脂肪酶热稳定性、酸碱稳定性均得到显著提升,且具有良好的操作及储存稳定性。     

家蚕丝素固定化α—淀粉酶的制备及基理化特性

脱胶蚕丝用稀碱溶液处理后制成多孔的碱化丝素，经物理吸附方法固定α-淀粉酶，制得碱化丝素固定化酶。每克碱化丝素固定化酶的总活力为439.81U，固定化酶活力回收率为48.33%，活力表现率为74.18%。同样，蚕丝经高浓度氯化钙溶液溶解、脱盐等处理后制成丝素粉末，经吸附后用戊二醛为交联剂固定了α-淀粉酶，制成末状丝素固定化酶。每克粉末状丝素固定化酶的总活力为509.09U。活力回收率为58.33%，活力表现率为83.45%。经对固定化酶性质的研究表明：碱化丝素和丝素粉末均能较好地固定α-淀粉酶；最适温度比游离酶升高了10℃；最适pH降低了0.8-1.0个单位，固定化酶具有较长的操作半衰期（26-38d)、较强的抗蛋白质变性剂（8mol/L尿素溶液中的活力在80%以上）和贮存稳定性（贮存60d后，其活力大于50%）；实验还发现：在制备固定化淀粉酶时，酶的最适浓度为2.8-3.2g/L，戊二醛的最适浓度为0.25%。     

家蚕丝素固定化α-淀粉酶的制备及其理化特性

脱胶蚕丝用稀碱溶液处理后制成多孔的碱化丝素,经物理吸附方法固定α-淀粉酶,制得碱化丝素固定化酶.每克碱化丝素固定化酶的总活力为439.81 U,固定化酶活力回收率为48.33%,活力表现率为74.18%.同样,蚕丝经高浓度氯化钙溶液溶解、脱盐等处理后制成丝素粉末,经吸附后用戊二醛为交联剂固定了α-淀粉酶,制成粉末状丝素固定化酶.每克粉末状丝素固定化酶的总活力为509.09 U,活力回收率为58.33%,活力表现率为83.45%.经对固定化酶性质的研究表明:碱化丝素和丝素粉末均能较好地固定α-淀粉酶;最适温度比游离酶升高了10 ℃;最适pH降低了0.8～1.0个单位,固定化酶具有较长的操作半衰期(26～38 d)、较强的抗蛋白质变性剂(8 mol/L尿素溶液中的活力在80%以上)和贮存稳定性(贮存60 d后,其活力大于50%);实验还发现:在制备固定化淀粉酶时,酶的最适浓度为2.8～3.2 g/L,戊二醛的最适浓度为0.25%.     

黑曲霉产β-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质研究

［目的］分离纯化黑曲霉固态发酵产生的β-甘露聚糖酶,研究β-甘露聚糖酶酶学性质。［方法］黑曲霉经固态发酵制备粗酶液,分别采用硫酸铵分段沉淀法、丙酮沉淀法和Sephadex凝胶层析法对β-甘露聚糖酶进行分离纯化,用PAGE检验其纯度。同时测定纯化后的β-甘露聚糖酶酶学性质。［结果］β-甘露聚糖酶经40%～90%饱和度硫酸铵沉淀法纯化后比活力可提高到1 180.9 U/mg 经1.0 ∶1.0～1.6∶1.0（V/V）丙酮沉淀法纯化后的比活力可提高到1 847.0 U/mg;最后经凝胶层析法纯化后的比活力可提高到7 950.4 U/mg,纯化倍数为8.67,在PAGE凝胶电泳图谱上得到单一条带,即纯化后的β-甘露聚糖酶。［结论］纯化后β甘露聚糖酶的酶学性质为：最适pH值4.2,最适反应温度60 ℃,米氏常数Km 2.67 mg/ml。     

固定化漆酶酶促合成茶黄素工艺的研究

[目的]探索固定化漆酶酶促合成茶黄素的工艺。[方法]采用D152树脂固定化漆酶体外酶促氧化茶多酚合成茶黄素。通过单因素试验研究反应温度、pH、酶浓度、反应时间和通氧量对合成茶黄素的影响,在此基础上进行茶黄素的酶促氧化合成反应,之后测定茶黄素产量。[结果]采用树脂载体D152固定化得到的固定化漆酶,在重复使用5次后,固定化漆酶催化活性约为原始催化活性的70%;在重复使用10次后,酶催化活性仍然可以保留48%左右。固定化漆酶促氧化的最佳条件为：反应温度60℃,最佳pH 5,底物浓度2.0g/L,通氧量20 L/min和反应时间1.5 h。[结论]采用树脂载体D152可有效固定漆酶。与游离漆酶氧化法相比,固定化法能有效提高漆酶的稳定性和利用效率,反应产物也更易于纯化。     

以离子交换树脂为载体的果胶酶固定化研究

通过对广泛应用于工业上的10种吸附树脂和离子交换树脂进行果胶酶固定化载体的筛选,确定D311大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂为固定化果胶酶的最佳载体,并对果胶酶进行固定化研究.在固定化温度为36℃、加酶量为0.8 mL/g树脂、固定化时间为5h、固定化pH值为5、戊二醛交联浓度为0.10％、戊二醛交联温度为8℃、戊二醛交联时间为6h的试验条件下,固定化酶活回收率达到了91.2％.     

环氧树脂固定化环状芽孢杆菌糖氨基转移酶的研究

使用环氧树脂MC-150EP对来自环状芽孢杆菌的糖氨基转移酶BtrR进行固定化以制备光学纯β-井冈霉烯胺,在单因素试验的基础上,采用响应面试验进一步优化固定化工艺,得到最佳固定化条件:载体与蛋白质投放比例为21, pH值8.2,温度17℃,盐离子浓度460 mmol·L~(-1),固定化时间15 h,辅酶浓度0.2 mmol·L~(-1),由此制得的固定化酶比活力为20.6 U·g~(-1)(湿载体),酶活回收率为66.5%。酶学性质研究表明,固定化酶的立体选择性与游离酶相同,最适反应温度和pH值分别为39℃和8.5,热稳定性和酸碱稳定性与游离酶相比有较大提高;同时,固定化酶具有良好的操作稳定性和储存稳定性,在连续使用9个批次后,固定化酶保留初始酶活的50.5%; 4℃下连续放置20 d后,固定化酶的比活力为初始酶活的81.6%。     

白腐菌（T.pubescens MB89）漆酶的固定化及其酶学性质研究

【目的】研究白腐菌T.pubescens MB89漆酶固定化处理的最佳条件及其酶学性质。【方法】采用壳聚糖、壳聚糖铜、海藻酸钠/壳聚糖和TEOS/PEG 4种载体对漆酶进行固定,测定固定化漆酶酶活性在不同温度、pH值和固定化条件处理下的变化。【结果】白腐菌漆酶的固定化方法和最佳固定条件为:①壳聚糖固定化漆酶(IE1)。戊二醛最佳浓度为0.4 mol/L,最适交联时间8 h,最佳给酶量1.5 mg/g;②壳聚糖铜固定化漆酶(IE2)。CuSO4.5 H2O最佳添加量为0.6 mg/g,最适络合时间10 h,最佳给酶量0.25 mg/g;③海藻酸钠/壳聚糖固定化漆酶(IE3)。0.2mol/L海藻酸钠,0.2 mol/L CaCl2,0.1 mol/L戊二醛,0.15 mol/L壳聚糖,最佳给酶量1.5 mg/g;④TEOS/PEG固定化漆酶(IE4)。最适PEG分子质量为600~800,最适添加量1.5 g/g,最佳给酶量1.5 mg/g。4种固定化漆酶的酶学性质:IE1和IE4的最适温度均为60℃,IE2和IE3为30℃;IE1、IE3和IE4的最适pH值为4.5,IE2为4.0;与游离漆酶(Lac)的最适pH值相比,固定化漆酶的最适pH值均向碱性方向偏移,且固定化漆酶的酸碱稳定性、热稳定性和贮存稳定性均优于游离漆酶。【结论】固定化酶的最适合温度、pH均受固定化载体和方法的影响,固定化漆酶的稳定性均优于游离漆酶。     

D101树脂固定中性蛋白酶的条件优化及酶学性质研究

【目的】提高中性蛋白酶的固定化效果,对D101树脂固定中性蛋白酶的条件进行优化并对固定化酶的酶学性质进行研究。【方法】以D101树脂吸附法固定中性蛋白酶,分别测定不同温度、时间和加酶量条件下固定化酶的固定化效果,并对固定化中性蛋白酶和游离中性蛋白酶的酶学性质进行比较研究。【结果】D101树脂固定中性蛋白酶的最佳固定条件为:加酶量150 U/g,温度40℃,固定时间120 min,此时固定化酶的酶活回收率最高(70%)。固定化中性蛋白酶和游离中性蛋白酶的最适温度分别为46和40℃,最适pH值分别为7.4和7.2,表观米氏常数Km分别为0.22和0.20 mg/mL,最大酶促反应速度Vmax分别为0.39和0.21 mL/min。【结论】以D101树脂固定中性蛋白酶后,固定化中性蛋白酶的活力、酶活回收率以及热稳定性和pH稳定性显著提高。     

改性核桃壳固定化脂肪酶研究

以核桃壳为原料,采用磷酸活化法制备炭化核桃壳,接着通过表面氧化和硅烷化对其进行改性处理使表面连接上疏水性有机官能团,并以此为载体来固定化脂肪酶,研究了不同固定化条件对酶活力的影响以及固定化酶的稳定性。结果表明,最佳工艺条件为酶质量浓度16 mg/mL,缓冲液pH值5.0,固定化时间3 h,固定化温度30℃。在此条件下最高酶活力可达166 U/g,稳定性试验表明,固定化脂肪酶具有较好的热稳定性,而且反复使用10次后,固定化脂肪酶仍可保留60%以上的初始酶活。     

阳离子交换树脂固定化乳糖酶的研究

[目的]以阳离子交换树脂为载体,研究黑曲霉来源乳糖酶固定化条件,以期改善乳糖酶性质,使黑曲霉乳糖酶更适于低乳糖乳的连续生产。[方法]以吸附率最高的阳离子交换树脂D151为载体,通过先吸附后交联的方法固定乳糖酶,优化固定化条件。[结果]结果表明,加酶量为50．0U／g（载体）,吸附pH值为4．0,吸附温度是25℃,吸附时间24h,交联剂戊二醛浓度为4％,交联温度是30℃,交联时间是6h,固定化效果最好。获得的固定化酶活力可达11．8U／g（载体）,固定酶回收率为37．2％。[结论]该研究为工业化利用固定化乳糖酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据。     

丝素-壳聚糖合金膜固定化超氧化物歧化酶的研究

采用富含自由氨基的丝素-壳聚糖合金膜为载体，吸附固定从柞蚕蛹提取分离的超氧化物歧化酶(SOD)，研究并确定了固定化的最佳条件，分别为酶浓度38U／mL、pH6．3、温度4-8℃、时间15h．制得的固定化酶活力为89．1U／g载体，酶的活力回收达到35．9％．     

阴离子交换树脂固定化果胶酶及其酶学性质的研究

以阴离子交换树脂为载体，戊二醛为交联剂，对果胶酶进行先吸附后交联的固定化，研究吸附温度、吸附pH值、吸附时间、加酶量、戊二醛浓度、交联温度、交联时间对果胶酶固定化效果的影响，同时对固定化果胶酶的特性进行了研究。研究表明，最佳固定化条件为：温度40℃，pH5．5，固定化6h，加酶量0．75mL／g树脂（浓度为1％酶液），戊二醛交联浓度0．1％，交联温度4℃，交联时间4h。酶学特性研究表明，固定化果胶酶在最适温度60℃，最适pH4．0下具有较好的操作稳定性。     

壳聚糖固定化氨基酰化酶的研究

以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,用吸附交联法对氨基酰化酶进行了固定化研究.结果表明,在pH值为6.0,温度30℃的条件下,0.1g壳聚糖微球与5mL 1%戊二醛交联后,固定0.8mg氨基酰化酶的固定化效果最佳.固定化酶的最适温度和pH值分别为50℃和7.0,而游离酶的最适温度为40℃,最适pH值为7.5,固定化酶在50～70℃都保持了较高的酶活力,热稳定性远高于游离酶,固定化酶的Km值为11.796×10-2mol/L,较游离酶有所升高,该固定化酶具有良好的操作稳定性.