利用汽爆玉米芯酶解液发酵生产类胡萝卜素的研究

研究了汽爆玉米芯酶水解及酶解液发酵生产类胡萝卜素.对影响酶解各因素考察表明:在最适酶解条件下,即温度50℃、pH值4.8、底物质量浓度50 g/L、加酶量48 FPU/g、酶解时间60 h,还原糖质量浓度达34.85 g/L.利用均匀设计对发酵条件进行了优化,最优发酵条件为:装液量23.91 mL,pH值4.85,接种...     

聚合松香钙固定化淀粉酶的研究

研究了聚合松香(PR)及聚乙烯醇接枝聚合松香树脂(PVA-g-PR)的配合物的合成及其对淀粉酶的固定化,考察了固定化酶的性能。实验结果表明,聚合松香钙(PRCa2 )固定化酶具有较好的重复使用性,使用5次后,酶活力为首次固定化酶活力的30.8%;最适作用温度70℃,较游离酶高30℃;最适作用pH值5.0,以淀粉为底物,固定化酶的米氏常数Km为1.69×10-2kg/L,较游离酶Km值2.90×10-2kg/L小。     

黄绿木霉固定化生产纤维素酶及酶学特性的研究

利用海藻酸钙凝胶包埋法制备固定化细胞黄绿木霉,结果表明:海藻酸钠质量浓度50 g/L,培养基初始pH值4.0~4.5,以滤纸浆为培养基碳源培养的小球的稳定性好。发酵产酶培养时以滤纸浆为碳源,海藻酸钠质量浓度为50 g/L,CaC l2质量浓度控制在20 g/L,培养基初始pH值选择为4.5,产酶效果好、酶活力高、保持时间长。添加表面活性剂Tw in-80后,产酶能力可进一步提高。通过(NH4)2SO4分级沉淀、Sephadex G-100分子筛层析和DEAE Sephadex A-50离子交换层析等步骤,分离纯化出黄绿木霉纤维素酶系中达到电泳纯的3种内切葡聚糖酶(EGⅠ、EGⅡ、EGⅢ)和2种β-葡萄糖苷酶(BGⅠ、BGⅡ)。通过SDS-PAGE和IEF电泳测得5个酶组分的相对分子质量(Mr)分别为62 300、71 900、52 600、85 300和78 300,等电点分别为5.4、4.8、5.0、5.6和5.8。     

耐热木聚糖酶基因的克隆表达及其在酶解玉米芯木聚糖中的应用

为寻求具有耐热性能的木聚糖酶,笔者以嗜热网球菌(Dictyoglomus thermophilum)DSM3960的基因组为模板,克隆得到木聚糖酶基因xyn B-DT,该基因全长1 083 bp,共编码361个氨基酸,蛋白的理论分子量约为40ku。通过NCBI数据库比对发现该基因编码的蛋白质属于糖苷水解酶G11家族。实现大肠杆菌异源表达重组木聚糖酶Xyn B-DT,通过IPTG诱导,酶活达到30.6 U/mL。该重组木聚糖酶的最适温度为85℃,在60~80℃范围内均有较好温度稳定性,在60℃条件下保温2 h,酶活维持在90%以上,在90℃下保温2 h,酶活尚残余约50%;最适pH为6.5,在pH为5.0~7.5范围内保温24 h仍可保留约90%剩余酶活力。该酶以Beechwood木聚糖为底物,米氏常数(K_m)和最大反应速率(V_(max))值分别为5.63 mg/mL和1.572 mmol/(L·min~(-1))。以玉米芯木聚糖为底物,研究XynB-DT水解玉米芯木聚糖的条件及产物,结果显示在温度70℃、pH 6.0条件下酶解12 h,加酶量为400 U/g,最终酶解得率为44.3%,玉米芯木聚糖的水解产物主要以木二糖和木三糖为主,表明该木聚糖酶在低聚木糖制备方面具有较大应用潜能。     

-葡萄糖苷酶的研究

以壳聚糖微球为载体,采用吸附-交联法固定化β-葡萄糖苷酶。采用正交试验设计确定最佳固定化条件。β-葡萄糖苷酶的最佳固定化条件为:pH值5.0,酶用量48.6IU/g(以绝干壳聚糖计,下同)的β-葡萄糖苷酶经壳聚糖微球吸附12h后,在25℃、1.0%的戊二醛存在下交联2h,得到酶活力为41.76IU/g和酶活回收率为85.93%的固定化酶。     

膜反应器中木聚糖的酶水解反应

以木聚糖为底物、木聚糖酶为催化剂，在木聚糖质量浓度为30．0g/L，操作压力16kPa，进料速度400mL/min，时间12h,pH值5．0，温度为48摄氏度的条件下研究了超滤膜反应器中木聚糖的酶水解反应。结果表明，木聚糖的酶水解总糖得率为60．10％，未水解木聚糖聚合度为10左右，碱溶对聚合度没有影响，未水解木聚糖重新水解，总糖得率为7．50％。     

利用玉米芯同步糖化发酵产2,3-丁二醇的研究

以玉米芯为原料,采用同步糖化发酵(SSF)工艺,将玉米芯酶水解及2,3-丁二醇发酵耦合在一起同步进行.通过对SSF主要工艺参数的研究,确立了适宜的工艺条件为:纤维素酶添加量25 FPIU/g(以底物计,下同),纤维二糖酶添加量15 IU/g,木聚糖酶添加量300 IU/g,底物质量浓度100～120 g/L,pH值6.0,36℃.底物质量浓度为120 g/L时,SSF周期36 h,2,3-丁二醇质量浓度可达46.02g/L,产率为1.28 g/(L·h),转化率为0.424g/g(以纤维素及半纤维素为参照).     

木糖醇发酵菌株固定化细胞的改性研究

采取了3种不同的方法来改进海藻酸钙微珠的性能,即添加改性剂法、置换法和混合法,考察了改性剂添加量、置换剂浓度、钙化时间以及置换时间对微珠强度的影响.在海藻酸钠与细胞混合液中添加质量分数1.0 %的MgO,钙化4 h时固定化细胞的强度最大.该固定化细胞可进行36 d共12批次木糖醇发酵,最终木糖醇质量浓度平均值为43.2 g/L,木糖醇得率平均值为53.8 %.     

稻草液化物酶解发酵制备2,3-丁二醇的研究

以乙二醇为液化剂对稻草进行液化和酶解预处理,经肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneu-moniae CICC 10011)发酵制备2,3-丁二醇。考察了温度、pH值、接种量、摇床转速、时间和底物浓度对发酵产2,3-丁二醇的影响。结果表明:稻草液化产物酶解后,经双膜浓缩总糖质量浓度可控制在85～95 g/L,不但为后续发酵提供充足的碳源,而且实现了工艺控制的自动化,易于提高产物浓度,降低分离成本。对其脱色发酵生产2,3-丁二醇,最佳发酵条件为:初始总糖质量浓度94.3 g/L、37℃、pH值5.5、接种量10%、转速170 r/min、反应72 h,制得2,3-丁二醇质量浓度为36.47 g/L,2,3-丁二醇对总糖的转化率可达42.5%,生产效率为0.51 g/(L.h),对其液化产物的转化率最高为33.4%。     

纸浆漂白用木聚糖酶的选择性合成

以里氏木霉(Trichoderma reesei) Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、培养温度、初始pH值、碳氮比对木聚糖酶和纤维素酶合成的影响.结果表明,粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶和纤维素酶的合成;低温有利于木聚糖酶和纤维素酶的合成,但产酶时间较长,高温对木聚糖酶的合成有一定的影响,对纤维素酶的合成能有效地抑制,且产酶时间较短;初始pH值低有利于纤维素酶的合成,初始pH值高则延长了木聚糖酶的合成时间,且强烈抑制纤维素酶的合成;低碳氮比有利于纤维素酶的合成,高碳氮比使得木聚糖酶的合成滞后,能够有效抑制纤维素酶的合成.以粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源,调控培养温度、初始pH值和碳氮比能有效地促进木聚糖酶的合成,抑制纤维素酶的合成,致使木聚糖酶活与纤维素酶活的比值提高,从而有利于选择性合成纸浆漂白用木聚糖酶,调控培养方式为:提高碳氮比(7.2)和初始pH值(6.0),在培养初期(1 d)培养温度为35～36 ℃,中后期培养温度25～26 ℃,调控6 d后,木聚糖酶酶活和纤维素酶酶活分别为186.93和0.156 IU/mL,酶活比为1 198.