海藻酸钠固定化果糖基转移酶的催化特性及其合成低聚果糖的研究

果糖基转移酶是酶法生产低聚果糖的关键催化剂,固定化酶具有催化特性稳定、重复使用及节省用酶成本的优势,开展固定化果糖基转移酶催化特性的研究对其工业化应用提供数据依据。以海藻酸钠为载体,采用包埋法固定化果糖基转移酶,探究其最适催化温度、热稳定性,最适反应pH及pH稳定性、酶催化动力学等催化特性,并对固定化果糖基转移酶催化合成低聚果糖的应用进行初步研究。结果表明：海藻酸钠包埋法固定化果糖基转移酶的最适催化温度为50℃,pH值为5.0,酶学动力学米氏常数K_m值为0.03 mg·mL^-1,采用该固定化酶以蔗糖为底物可制得48.03%纯度的低聚果糖。海藻酸钠固定化果糖基转移酶相对游离酶具备更好的与蔗糖底物的亲和性、更佳的温度与pH稳定性,具备更好的工业应用潜力。     

海藻酸钠法固定化酪氨酸酶的研究

为了确定海藻酸钠法固定化酪氨酸酶的最适条件,以海藻酸钠为栽体,研究了海藻酸钠浓度、CaCl2浓度、固定化时间和固定化酶的最适pH、最适温度、最适底物浓度及反复利用的稳定性.结果表明,最适固定化条件如下:3%海藻酸钠、2%CaCl2、固定化时间2 h.固定化酶的最适pH 7.0、最适温度30℃、最适底物浓度0.01 mol/L,反应进行5次后一半酶活损失.研究证明海藻酸钠法固定化酪氨酸酶转化邻苯二酚效果好,实用潜力大.     

R-工程菌表达产物酯酶B1的固定化及其降解特性

将抗性库蚊的解毒酶基因克隆到大肠杆菌中,得到R-工程菌,该工程菌的表达产物酯酶B1能高效降解有机磷、有机氯、氨基甲酸酯、菊酯等4大类农药。本研究将重组质粒pR L-B1转入大肠杆菌D H5α,以5%的接种量转接到LB液体培养基中,37℃振荡培养13h。超声波破碎工程菌,20%～80%的硫酸铵沉淀粗提后,采用海藻酸钙将R-工程菌表达产物酯酶B1进行固定化,并测定了固定化酶对其特异性底物α-乙酸萘酯的降解特性。结果表明,酶的最佳固定化浓度为0.15g·L-1,最佳固定化时间为12h,固定化酶最佳反应pH为7.0～7.5,最适温度为40℃,固定化酶显示出很高的热稳定性和重复使用稳定性,在常温下其半衰期为12d,利用双倒数法确定固定化酶的Km为1.8×10-3m m ol·L-1,Vm ax为1.45×104U·g-1,固定化酶的K m是液态酶(1.35×10-3m m ol·L-1)的1.33倍,V m ax只有液态酶(2.7×104U·m L-1)的近1/2。利用气相色谱测得其对有机磷农药对硫磷(1605)的降解率在30m in内达53.8%。     

产脲酶细菌的固定化及转化条件研究

[目的]研究1株高产脲酶的芽孢杆菌菌体的固定化及其固定化细胞的转化条件。[方法]研究不同浓度海藻酸钠溶液、菌体包埋量、戊二醛溶液对固定化细胞脲酶酶活的影响,以及不同pH值、不同温度、几种离子浓度对脲酶活力的影响。[结果]结果表明,固定化细胞转化最适pH值为7.5,最适温度为40℃,最适海藻酸钠溶液浓度为30 g/L,最佳包埋量为40 g/L,最适戊二醛浓度为2%;细胞经过固定化后,细胞脲酶稳定性显著提高,经过戊二醛交联后,稳定性再次提高。固定化细胞的脲酶对Cu2+、Hg2+的抑制作用有一定的抗性。[结论]固定化细胞比游离细胞更适合工业化操作。     

固定化微生物处理苯酚废水的包埋材料及条件选择

为了优化选择处理苯酚废水的微生物细胞固定化的包埋材料和条件,选用3种常用载体——琼脂、海藻酸钠、聚乙烯醇(PVA),同时采用不包埋微生物的固定化颗粒进行探索性比较试验,结果表明,海藻酸钠为最好的包埋材料。采用海藻酸钠包埋微生物的固定化颗粒进行包埋条件试验,结果表明,最佳固定化条件为:载体浓度3%,菌体与载体浓度之比1:10,交联剂浓度3%。     

海藻酸钠固定化中性蛋白酶的研究

探讨了中性蛋白酶在海藻酸钠中的固定化技术,并对影响固定化酶的固定化率和固定化酶活性的 因素进行了研究。结果表明,固定化酶的质量受海藻酸钠浓度、固定化酶量、固定化时间以及CaCl2浓度的影响,其 最佳工艺条件为:海藻酸钠浓度3．0％,固定化酶液量与海藻酸钠体积比1:2,固定化时间2．5 h,CaCl2浓度 3．0％,由此制得的固定化酶的固定化率可达97．5％,固定化酶活性为3 600 U／g,其热稳定性、pH值稳定性均极显 著高于游离酶。     

阿特拉津降解酶固定化条件优化

采用海藻酸钠、聚阴离子纤维素作为载体对阿特拉津降解酶进行固定,通过单因素试验并应用主成分分析法确定海藻酸钠浓度、聚阴离子纤维素的浓度、pH和温度等因素对固定化酶的降解效果影响较大。采用正交试验确定固定化酶的最佳条件为:海藻酸钠浓度1.75%,聚阴离子纤维素浓度1.4%,温度29℃,pH 7.5。     

氯磺隆降解优势菌的筛选固定化及特性研究

选择典型磺酰脲类化合物——氯磺隆作为作用对象，筛选出氯磺隆的降解优势菌系并考察了其降解能力。利用海藻酸钠包埋法将细胞固定化，考察了温度、pH值和底物浓度等因素对游离和固定状态下优势菌系降解作用的影响。结果表明，固定化细胞对环境适应性强。     

固定化唾液链球菌的酶学性质研究

以海藻酸钙为载体包埋唾液链球菌嗜热亚种Y-2的菌体细胞,对固定化细胞催化合成γ-氨基丁酸进行了较详细的研究。研究结果表明:固定化细胞谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)反应的最适温度为40℃,同时具有良好的温度稳定性。固定化细胞酶活最适反应pH为3.8。细胞经固定化后pH稳定性明显增加,GAD酶活回收率普遍高于游离细胞。0.1%Triton X-100具有较强的酶活促进作用。固定化细胞的GAD在酶促反应中并不存在底物抑制现象。在上述最优条件下进行菌体生产力测试,固定化细胞转化L-谷氨酸单钠盐11 h后,转化液γ-氨基丁酸的浓度达到了2.79 g/L。     

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。     

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。     

除磷微生物固定化处理工艺的优化

为了有效去除污染水体中磷含量,采用吸附剂结合聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)作为复合载体固定化除磷微生物。通过研究固定化小球的成球效果、机械强度和传质性能,确定了聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)的最佳浓度配比为10%聚乙烯醇和0.5%海藻酸钠。比较不同复合固定化微生物载体的物理参数,确定以除磷树脂作为吸附剂时除磷效果最佳。对制备的固定化微生物进行不同理化条件的废水模拟,确定最适除磷条件为25℃左右、pH中性、转速160 r/min,处理72 h后,除磷率可达80%左右。     

海藻酸钙固定化At.ferrooxidans的研究

采用海藻酸钙固定化包埋氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.ferrooxidans),制备海藻酸钠-氯化钙固定化凝胶珠。以Fe2+的氧化率为主要监测指标,通过对海藻酸钠、氯化钙、硝酸钙及细胞浓度的筛选,最终确定了At.ferrooxidans固定化凝胶珠的最佳制备条件为:2.5%海藻酸钠,2%氯化钙,1.2×107cell.mL-1细胞浓度。整个固定化操作简单,凝胶珠大小均匀,机械强度高,不粘连,稳定性好,具有很好的应用价值。     

茶树CCoAOMT原核表达及酶促条件优化

优化了重组茶树咖啡酰辅酶A–O–甲基转移酶基因(CCoAOMT)在大肠杆菌中的表达，采用Ni–NTA亲和层析柱对重组蛋白进行纯化。以表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)为底物，进行体外酶促反应，采用HPLC测定反应产物EGCG3"Me的生成量。结果表明，CCoAOMT在E.coli BL21中能够高效表达，最优条件为诱导温度37 ℃，诱导时间4 h，异丙基–β–D–硫代半乳糖苷(IPTG)浓度0.5 mmol/L；重组蛋白经Ni–NTA亲和层析柱梯度洗脱达到了较好的纯化效果；重组酶在体外能够催化EGCG，合成EGCG3"Me，底物EGCG最佳浓度为0.05 mmol/L，最适温度为37 ℃，最适pH值为4。     

海藻酸钠—明胶协同固定化红茶菌制备工艺的优化

[目的]确定海藻酸钠和明胶复合载体协同固定化红茶菌的最佳工艺条件,为红茶菌饮料实现标准化工业生产提供理论参考.[方法]以海藻酸钠—明胶协同固定化红茶菌,利用响应面分析法探讨海藻酸钠浓度、明胶浓度、CaCl2浓度对固定化红茶菌的机械强度和总糖利用率的影响.[结果]固定化颗粒的机械强度随着海藻酸钠浓度与CaCh浓度的增加而不断增加,随着明胶浓度增加机械强度先增大后减小;固定化颗粒的总糖利用率随着明胶浓度和CaCl2浓度的增大均先增大后减小,随着海藻酸钠浓度的增加而不断减小.[结论]固定化颗粒最佳制备工艺条件为:海藻酸钠浓度5.50%、明胶浓度1.50%、氯化钙浓度0.51%,在此条件下制备的固定化颗粒的机械性能好总糖利用率较高.     

海藻酸钠——明胶协同固定化红茶菌制备工艺的优化

【目的】确定海藻酸钠和明胶复合载体协同固定化红茶菌的最佳工艺条件,为红茶菌饮料实现标准化工业生产提供理论参考。【方法】以海藻酸钠—明胶协同固定化红茶菌,利用响应面分析法探讨海藻酸钠浓度、明胶浓度、CaCl2浓度对固定化红茶菌的机械强度和总糖利用率的影响。【结果】固定化颗粒的机械强度随着海藻酸钠浓度与CaCl2浓度的增加而不断增加,随着明胶浓度增加机械强度先增大后减小;固定化颗粒的总糖利用率随着明胶浓度和CaCl2浓度的增大均先增大后减小,随着海藻酸钠浓度的增加而不断减小。【结论】固定化颗粒最佳制备工艺条件为：海藻酸钠浓度5.50%、明胶浓度1.50%、氯化钙浓度0.51%,在此条件下制备的固定化颗粒的机械性能好总糖利用率较高。     

海藻酸钠固定化莠去津降解酶的研究

选取包埋剂海藻酸钠浓度为2.0%、3.0%、3.5%、4.0%,固定剂氯化钙浓度为2.0%、3.0%、4.0%、5.0%以及酶液与海藻酸钠溶液包埋比为50%、20%、10%、5%,设计正交实验,将从细菌HB-5中提取到的莠去津降解酶进行固定化,测定不同配比制成的固定化酶对莠去津的降解特性。结果表明,莠去津降解酶的最佳固定化条件为海藻酸钠浓度为3.0%,酶液与海藻酸钠的包埋比为5%,氯化钙浓度为4.0%。最佳固定化时间为4h,适宜的保存温度为4℃。     

固定化四爿藻的制备及其去除养殖废水中氮·磷的效果

[目的]探究固定化四爿藻去除养殖废水中氨氮(NH_4~+-N)、亚硝酸氮(NO_2~--N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)的效果。[方法]采用海藻酸钠固定化包埋技术开展了四爿藻固定化培养,探究了藻球直径、藻细胞包埋密度、海藻酸钠浓度及氯化钙浓度等条件对四爿藻固定化培养的影响。同时测定了固定化四爿藻去除养殖水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P的效果。[结果]四爿藻固定化培养的优化条件为藻球直径为4 mm、藻细胞包埋密度为1.82×10~4个/mL、海藻酸钠质量浓度为10 g/L及氯化钙浓度为20 g/L;在石斑鱼养殖废水中引入固定化四爿藻,试验第3天,NH_4~+-N去除率达98.87%、NO_2~--N去除率达98.33%和PO_4~(3-)-P去除率达83.70%。[结论]采用海藻酸钠固定化包埋技术不影响四爿藻的生理活性;固定化四爿藻应用于净化养殖水环境具有很好的前景。     

复合载体对啤酒酵母细胞的固定化效果

以海藻酸钠-琼脂为复合载体,用包埋法对啤酒酵母细胞固定化.将固定化的啤酒酵母发酵液体培养基,以酒精度为指标,对细胞固定化条件进行了单因素试验.通过正交试验确定了细胞固定化的最佳制备条件.结果表明,固定化的最佳条件为载体浓度1.4g·40mL-1,复合载体之间比例1:1,温度46℃.     

海藻酸钠-生物炭联合固定化菌株降解2-羟基-1,4-萘醌

[目的]采用联合固定化微生物技术对降解菌Pseudomonas taiwanensis LH-3进行固定,以期为稳定高效降解2-羟基-1,4-萘醌提供理论依据。[方法]通过往20 g·L~(-1)海藻酸钠(SA)中添加2.5 g·L~(-1)生物炭(biochar,马尾松树干700℃高温缺氧热解所得),同时以0.2%接种量接入2-羟基-1,4-萘醌降解菌LH-3,制成联合固定化菌(SA+biochar+bacteria),并考察其结构性能;通过与不添加生物炭的海藻酸钠+菌(SA+bacteria)等4种对照处理进行比较,研究联合固定化菌对2-羟基-1,4-萘醌的降解特性;通过与海藻酸钠+菌处理作比较研究联合固定化菌重复利用性能;通过与游离菌作比较,考察不同环境因素对联合固定化菌降解性能的影响以及联合固定化菌在SBR反应器中的连续降解效果。[结果]联合固定化小球的比表面积为22.26 m~2·g~(-1),而不添加生物炭的海藻酸钠+菌小球比表面积为4.02 m~2·g~(-1);联合固定化菌降解过程中可以充分发挥生物炭吸附和微生物降解联动作用;联合固定化菌与游离细菌相比可耐受更高的底物浓度,适应更广的p H值和温度范围,对重金属的耐受性增强并可以多次循环利用;在实验室规模的SBR反应器中,联合固定化菌可在所观测的24个循环内持续稳定地降解2-羟基-1,4-萘醌。[结论]在海藻酸钠+菌小球中添加生物炭增加了小球的比表面积和降解性能,提高了菌株对外界环境变化的耐受性和重复利用效率以及在SBR反应器中的降解稳定性。