壳聚糖/海藻酸钠固定木聚糖酶的研究

[目的]研究游离酶和固定化酶的酶学性质,并对壳聚糖固定木聚糖酶进行优化研究。[方法]以海藻酸钠和壳聚糖2种载体对木聚糖酶进行固定化,测定游离酶和固定化酶的活力。[结果]结果表明,壳聚糖吸附交联法、海藻酸钠包埋法固定木聚糖酶的固定率分别为51.8%、31.8%,Km值分别为0.524、0.748 g/L,游离酶的Km值为0.687 g/L。2种载体固定化木聚糖酶的酸碱稳定性均明显提高,最适反应温度和最适贮藏温度虽均与游离酶相同(最适反应温度是50℃,最适贮藏温度是30℃),但前者的适宜温度范围明显变宽;并且固定化酶提高了游离酶的贮藏稳定性。[结论]采用壳聚糖吸附交联法、海藻酸钠包埋法固定化木聚糖酶具有一定的工业应用价值。     

微胶囊法固定化糖化酶的研究

酶或细胞固定化技术是微生物发酵的主要手段之一,它可使生产速率和效率获得显著提高。为确定微胶囊法固定糖化酶的最佳条件,以壳聚糖和海藻酸钠为载体,采用微胶囊法固定糖化酶。试验结果表明,最佳固定化条件为:壳聚糖脱乙酰度为85%、海藻酸钠浓度为3%、戊二醛浓度为1.5%、氯化钙浓度为0.2 mol.L-1。固定化酶的最适作用温度为75℃,比游离酶提高了20℃,最适pH为4.5,比游离酶下降0.5个单位。固定化酶的活力最高达2 013.42 U.g-1干胶,相对活力为89.3%,米氏常数Km为1.28%,半衰期为223 h。采用壳聚糖和海藻酸钠为载体微胶囊法固定糖化酶的方法是可行的。     

红芝LYL263所产漆酶在溶胶-凝胶体系中的固定化研究

[目的]对红芝LYL263漆酶进行不同溶胶-凝胶体系的固定化研究,以期找到适宜该漆酶的固定化材料。[方法]将海藻酸钠-明胶、海藻酸钠-壳聚糖和海藻酸钠-明胶-壳聚糖3种溶胶-凝胶体系用于红芝LYL263所产漆酶的固定化研究,并初步分析固定化酶的酶学性质。[结果]海藻酸钠-明胶-壳聚糖体系固定后的漆酶酶活分别是海藻酸钠-明胶和海藻酸钠-壳聚糖的2.14倍和2.75倍,该体系最佳材料组成为:海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度1.0%、壳聚糖浓度0.3%、氯化钙浓度36.0%。该试验首次将苯甲酸用于包埋法固定化漆酶,单因素试验结果显示,适宜的苯甲酸浓度能有效提高固定化漆酶酶活;该体系固定化漆酶最佳条件为:苯甲酸浓度2mmol/L、戊二醛浓度0.32%、交联时间50 min、酶浓度10.0%,此时固定化酶活高达635.7 U/g。对固定化漆酶酶学性质的研究表明,固定化酶的热稳定性比游离酶高,冻干的固定化酶活是未冻干固定化酶的1.59倍,但冻干的固定化酶操作稳定性较差。[结论]在酶固定化材料中,各个物质的组成对酶固定化有非常大的影响,该研究对红芝LYL263漆酶的固定化材料选择有重要意义。     

产木聚糖酶菌株的分离及木聚糖酶的固定化

从草鱼肠道中分离筛选出6株产木聚糖酶的菌株,从中挑选产酶量最大的菌株测定酶液活力,并采用壳聚糖、海藻酸钠等固定游离酶.结果表明,与游离酶相比,壳聚糖固定酶的最适pH向碱性方向偏移,海藻酸钠固定酶的最适pH向酸性方向偏移.与游离酶相比,固定化酶有较高的最适温度和较强的热稳定性.     

腈水合酶产生菌株的固定化载体选择

[目的]筛选适合腈水合酶产生菌株Rhodococcussp.HUST-3的最佳固定化载体。[方法]采用海藻酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、壳聚糖、琼脂进行腈水合酶产生菌株Rhodococcussp.HUST-3固定化载体研究,并进行海藻酸钠-聚乙烯醇、海藻酸钠-聚丙烯酰胺和海藻酸钠-壳聚糖复合固定化研究。[结果]结果表明,海藻酸钠-聚乙烯醇复合载体固定化腈水合酶产生菌株的相对酶活为93.1%,具有较好的机械强度,但固定化载体的反应批次较少,仅为7次;海藻酸钠-聚丙烯酰胺复合固定化载体具有较好的机械强度和耐磷酸盐程度,但是酶活相对较低,只有92.7%;海藻酸钠-壳聚糖复合固定化菌株的机械强度和耐磷酸盐性能都较高,相对酶活可达97.6%,能够进行12批次连续水合反应。[结论]海藻酸钠-壳聚糖为腈水合酶产生菌株的最适固定化载体。     

壳聚糖作载体固定木聚糖酶的研究

以壳聚糖为材料,用戊二醛作交联剂,制备了2种不同形态固定化酶的载体,对木聚糖酶进行了固定.研究了固定化酶的酶学性质,并与游离酶进行了比较,且对固定化木聚糖酶在饲料工业中的应用进行了探究.结果表明:游离酶、固定化酶Ⅰ、固定化酶Ⅱ的Km值分别为1.27、0.259、0.524 g/L,固定化酶的稳定性较游离酶有很大的提高,且适用于饲料加工工业.     

微胶囊法固定平菇半纤维素酶

以微胶囊法固定平菇半纤维素酶,探讨固定化条件与固定化酶的酶学性质。结果表明:当海藻酸钠浓度为3%,戊二醛浓度为1%时,固定化酶有较高的活力回收率;固定化酶的最适温度比游离酶提高了10℃,最适pH值较游离酶向酸性范围移动0.4个单位;游离酶和固定化酶的米氏常数分别为0.906 g/L和0.937 g/L;固定化酶的耐热性较好,在60～80℃下仍能保持较高的酶活力,具有良好的贮存稳定性。常见的大部分金属离子对固定化酶的活力影响较小。     

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。     

细菌脂肪酶的固定化研究

[目的]在传统海藻酸钠包埋的基础上,探索出一种固定化脂肪酶的有效方法,为其工业化生产提供参考。[方法]以高岭土和海藻酸钠为载体,用包埋法制备固定化脂肪酶,并测定固定化脂肪酶的活力及酶活得率。[结果]固定化脂肪酶的相对活力达到30．00％,酶活得率为62．55％。[结论]固定化脂肪酶具有良好稳定性,有利于工业化生产应用。     

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.     

固定化硝化细菌对氨氮的去除效果研究

[目的]探讨固定化硝化细菌对氨氮的去除效果。[方法]采用海藻酸钠-CaCl2和PVA-硼酸法2种固定化方法对实验室富集的硝化细菌进行了固定化,并优化了采用海藻酸钠-CaCl2制备的固定化硝化细菌去除自配水体中氨氮的条件。[结果]海藻酸钠-CaCl2固定硝化细菌去除氨氮的优化条件为:温度30℃,pH 7.5～8.5,曝气速率6.5 L/min。在优化条件下,浓度为330.0 mg/L的自配水体经过7d处理后氨氮全部被去除,去除率接近100%。[结论]为污水处理研究提供了理论依据。     

固定化酵母菌发酵产酒精作用的研究

[目的]探索固定化酵母发酵产酒精的效果。[方法]通过比较固定化酵母与游离酵母的酒精度、酸度和糖锤度,分析它们在产酒精、酸度和糖锤度变化方面的差异。[结果]固定化酵母在发酵过程中初发酵时间比游离酵母初发酵时间短,发酵的速度比游离酵母发酵的速度快。在12 d的发酵时间里,固定化酵母发酵产酒精比游离酵母发酵产酒精的酒精度高将近50%。固定化酵母发酵液的酸度变化比游离酵母的酸度变化小,发酵液的酸度比较稳定,对产酸杂菌的抵抗能力更好。固定化酵母发酵比游离酵母发酵更彻底,时间更短。[结论]固定化酵母发酵比游离酵母发酵更优越。     

碳源对固定化费氏丙酸菌生产丙酸的影响研究

[目的]研究碳源对固定化费氏丙酸菌生产丙酸的影响.[方法]采用吸附-包埋结合法制备固定化费氏丙酸菌细胞,用于生产丙酸,研究了碳源（葡萄糖、乳酸钠和蔗糖）及其浓度对固定化细胞生产丙酸的影响.[结果]最适宜的碳源为乳酸钠,最适浓度为40g/L,丙酸产量13.03 g/L.[结论]试验考察了碳源对固定化费氏丙酸菌生产丙酸的影响,为费氏丙酸菌的开发利用提供了依据.     

毛栓菌木聚糖酶的纯化

[目的]进一步研究毛栓菌木聚糖酶的酶学性质。[方法]对毛栓菌木聚糖酶的粗酶液进行硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换柱层析S、ephadexG100柱层析3步纯化,探讨木聚糖酶的产酶曲线及纯化方法。[结果]毛栓菌在最适培养基中培养时,木聚糖酶活力从第2天迅速提升,第8天达高峰,随后下降。经饱和度为30%~70%的硫酸铵分级沉淀后,酶活力回收率为84.931%,蛋白质含量为粗酶液的24.640%,纯化倍数为3.445。经DEAE-纤维素离子交换层析后,酶活力回收率为44.345%,酶蛋白纯化倍数为11.772。经SephadexG100柱层析后,酶活力回收率为20.201%,酶蛋白纯化倍数为16.123。[结论]毛栓菌木聚糖酶的粗酶液经过3步纯化后,酶活力回收率达20.201%,酶蛋白纯化倍数达16.123。     

木聚糖酶在肉鸡日粮中的应用效果研究

[目的]探讨木聚糖酶在玉米-豆粕型日粮中的应用效果及其适宜添加量。[方法]研究在玉米-豆粕型日粮中添加木聚糖酶对肉鸡生长性能、代谢性能、血液指标和消化酶活力的影响,建立木聚糖酶与饲料利用率的定量关系。[结果]在玉米-豆粕型肉鸡日粮中添加800、1 200 U/kg木聚糖酶,能显著降低肉鸡料肉比,提高肉鸡对日粮的蛋白利用率,提高肉鸡前肠食糜中的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性。但是,添加木聚糖酶对肉鸡血液中葡萄糖含量无显著影响。玉米-豆粕型肉鸡日粮中木聚糖酶的适宜添加量为1 200U/kg。[结论]该研究可为木聚糖酶在肉鸡日粮中的进一步合理应用提供依据。     

嗜热木聚糖酶酶学性质研究

[目的]研究嗜热木聚糖酶的酶学性质.[方法]考察了基因工程菌Rosetta(DE3)/pET28a-xynB64所产嗜热木聚糖酶反应的最适温度、最适pH,嗜热木聚糖酶的热稳定性、pH稳定性,以及不同金属离子对酶活力的影响.[结果]嗜热木聚糖酶的最适反应温度为110℃左右,最适pH为6.6,具有较广的pH稳定范围和非常好的热稳定性,高浓度的Mn2+、Mg2+、Ca2+对该酶有激活作用,Cu2+、Zn2+以及低浓度的Mn2+对该酶有抑制作用.[结论]研究可为嗜热木聚糖酶的广泛应用提供参考依据.     

高产木聚糖酶的紫色红曲霉菌株筛选及酶学性质研究

[目的]筛选紫色红曲霉木聚糖酶,并研究其酶学性质。[方法]采用平板筛选和固体培养方法获得了产木聚糖酶较高的紫红曲霉（Monascus pupureus）533。采用50%~70%硫酸铵盐析、Sephadex G-25凝胶层析、DEAE Sepharose fast flow阴离子交换层析和SephacrylS-200凝胶层析进行纯化。最后,研究温度、pH、金属离子和化学物质对酶活性的影响。[结果]经分离纯化后得到相对分子质量约为46.0 kD的木聚糖酶。木聚糖酶最适反应温度为47℃;最适反应pH为5.5,pH稳定范围为4.5~5.5;Ca2＋、Fe2＋、Na＋和Tween 80对酶活力有激活作用;Mn2＋、Tris、EDTA、尿素和SDS对酶活力有抑制作用;Cu2＋和K＋对酶活力影响不大。[结论]该研究筛选到1株高产木聚糖酶的紫色红曲菌株,扩大了产木聚糖酶的菌株范围。     

发酵液中木聚糖酶的纯化和性质的研究

[目的]为克隆木聚糖酶基因和构建基因工程菌提供重要的生物信息。[方法]曲霉固态发酵经硫酸铵盐析、疏水层析、凝胶过滤层析和阴离子交换层析等提纯步骤,获取纯的木聚糖酶并对其性质进行研究。[结果]该酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为4.5;纯酶在45℃以下较稳定,在pH 5.0~9.0范围内稳定;Ca2+对该酶有促进作用,Mn2+、Pb2+、Sn2+有较强的抑制作用;其分子量为26.8kDa;该酶在波长250和280 nm处分别有最小和最大吸收峰,是典型的蛋白质特征吸收峰,它在200~230 nm范围内有一个很大的吸收峰;该酶的等电点为4.2,为酸性蛋白质;Km为9.2 mg/ml。[结论]该研究为研究木聚糖酶的功能与应用奠定了基础。