响应面法优化食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺

[目的]应用响应面法优化食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺。[方法]首先以培养温度、初始pH、摇床转速、接种量、发酵时间为因素进行单因素试验,在此基础上,应用Box-Behnken中心组合设计,以摇床转速、接种量和发酵时间为因素,以食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶酶活的变化为响应值进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵产酶条件。[结果]经响应面法优化获得食尼古丁节杆菌发酵产海藻糖合成酶的工艺参数为转速172.60 r/min、接种量13.96%、发酵时间55.97 h,在此优化条件下,海藻糖合成酶酶活力达到645.48 U/g。[结论]该研究可为海藻糖的生产提供科学依据。     

壳聚糖复合物固定化脂肪酶用于催化合成手性化合物

以天然高分子聚合物壳聚糖(CS)负载在(MCM-41)介孔分子筛表面得到有机-无机复合物(CS-MCM-41),用于制备固定化假单胞脂肪酶,研究了磷酸盐缓冲溶液的pH值、酶量、固定化时间和温度等条件对固定化脂肪酶(PSL/CS-MCM-41)催化活性的影响,得到适宜的固定化条件:缓冲溶液pH=6.5,酶与载体质量比为1:10,固定化时间和温度分别为1 h和30℃.固定化脂肪酶用于苯乙酮一锅法还原转酯化拆分反应中,外消旋苯乙醇转化率为7.1%,(R)-乙酸苯乙酯的ee值为99%,(S)-1-苯乙醇的ee值为7.6%,对映选择性参数E=214.     

高温海藻糖合酶释放处理条件及其酶学性质的研究

[目的]对从Bacillus sp.SN02004-01菌所产高温海藻糖合酶产酶特性进行研究。[方法]通过试验研究了菌株细胞的破壁处理工艺及所得细胞海藻糖合酶性质。[结果]以2%甲苯＋0.2%EDTA为破壁试剂,菌体浓度0.05g/ml,温度为35℃,150r/min处理3.0h为最佳处理条件;该细胞酶最适反应pH值7.0,最适反应温度为60℃;Cu2＋、Zn2＋对该酶有抑制作用。[结论]在最佳处理条件下获得最高酶活为54.05u/ml,提高了2倍,说明该酶具有很好的生物反应特性。     

红薯淀粉发酵生产海藻糖研究

[目的]为海藻糖的科学生产提供参考。[方法]对以红薯淀粉为原料发酵生产海藻糖的过程进行研究,通过正交试验确定海藻糖合成酶产生菌的最佳培养基配方,使用最佳培养基来确定最佳发酵时间、发酵温度、pH、装液量等最佳培养条件。[结果]以食尼古丁节杆菌为生产菌,得到海藻糖合成酶的产酶最佳培养基配方为：麦芽糖4%、蛋白胨0.5%、牛肉膏0.6%、K2HPO40.08%、NaH2PO40.12%。确定了以红薯淀粉为原料发酵生产海藻糖的培养条件为发酵时间48 h,最适发酵温度38℃,最适pH 7.0,最适装液量200ml/500 ml。[结论]确定了红薯淀粉发酵生产海藻糖的小试最佳培养基配方和发酵条件,为红薯淀粉发酵生产海藻糖后期的中试和工业化生产提供了科学依据。     

海藻糖的酶转化法生产技术

评述了海藻糖-6-磷酸合成酶和海藻糖-6-磷酸酯酶、海藻糖磷酸化酶、海藻糖合成酶和蔗糖磷酸化酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶、糖基转移酶和淀粉酶转化法、海藻糖合酶等酶转化法生产海藻糖的技术路线和特点,并展望了海藻糖合成酶转化法生产海藻糖的前景。     

海藻酸钙固定麦芽寡糖基海藻糖水解酶的研究

研究了一种用海藻酸钙包埋麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyltrehalosetrehalohydrolase,MTHase)的固定化新技术,比较了原酶与固定化酶的最适反应温度、最适反应pH值和热稳定性。结果显示:固定化酶的最适反应温度和稳定温度都由原酶的60℃提高到65℃;固定化酶的最适反应pH值较原酶的5.5降低到5.0。表明MTHase的固定化能有效地提高它的耐热性及耐酸性。这对在未来的海藻糖工业生产中,降低微生物的污染和增加淀粉的溶解度,在更高的反应温度条件下进行海藻糖的合成,提供了一个新思路。     

猪胰脂肪酶固定化载体的优化

[目的]考察不同固定化载体与酶量的比例对固定化效果的影响以及缓冲溶液pH值对固定化效果的影响。[方法]以大孔树脂、硅藻土和活性炭的不同加入量作为因素,同时以缓冲溶液的不同pH值作为另外一个因素来考察对固定效果的影响。[结果]通过采用经典的橄榄油乳化法对脂肪酶水解活力进行测定,将得出的结果进行综合性比较。最终试验结果表明,利用大孔树脂的物理吸附法获得了较高的固定化酶水解活性收率。在固定化温度为30℃条件下,以大孔树脂作为载体时固定化猪胰脂肪酶效果最佳,此时缓冲溶液K2HPO4-KH2PO4的pH值为6.4,大孔树脂与猪胰脂肪酶的质量比为2.5∶1.0。如对反应温度、反应时间以及用酶量进行适当的控制,将可以得到活性更高的固定化脂肪酶。[结论]研究得出,固定化载体的选择以及缓冲溶液的pH值都是影响固定化效果的重要因素。     

海藻酸钙固定麦芽寡糖基海藻糖合酶的研究

比较麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)与其固定化酶的最适反应pH值、pH稳定性、最适反应温度和热稳定性。结果表明,固定化酶的最适反应pH值(5.5)较原酶(6.0)低,最适反应温度(65℃)较原酶(60℃)高,pH稳定性和热稳定性均较原酶高。     

光合细菌G3菌株固定化保存方法的研究

[目的]研究一种新的有效的光合细菌菌种保藏方法。[方法]以硫酸铝钾作絮凝剂,海藻糖作保护剂,陶瓷粉作固定剂,分别在常温,4、-20℃下保存光合细菌G3菌株,30 d后测定有效活菌数并观察生长情况。[结果]固定化保存的光合细菌活性较好,生长繁殖旺盛。[结论]固定化方法为光合细菌工业化生产的菌种保藏提供了一种新的有效方法。     

理性设计和定点突变对提高海藻糖合酶TreSI热稳定性的影响

[目的]来源于黏细菌Myxococcus sp.V11的海藻糖合酶(trehalose synthase, EC 5.4.99.16)TreSI可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖，在酶法生产海藻糖上有很高的应用前景，其热稳定性是制约该酶工业应用的关键。本文旨在通过定点突变对TreSI相关氨基酸残基进行改造，以期获得热稳定性强的突变子，提高其应用潜力。[方法]使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对TreSI每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行初步预测，以SDM(site directed mutator)和mCSM(mutation cutoff scanning matrix)以及两者联合(Duet)进行预测。用重叠延伸PCR法构建11个海藻糖合酶突变体，经大肠杆菌表达和蛋白纯化后，对其酶学特性进行表征。[结果]成功筛选到2个热稳定性提高的突变子。突变子R149L、N193E的比酶活与野生型无显著差异，且最适pH值和最适反应温度也未发生改变；R149L、N193E在50℃处理1 h的残余酶活性为野生型的1.37和2.50倍；在60℃处理1 h的残余酶活性为野生型的2...     

D301大孔阴离子树脂固定化β-淀粉酶的研究

［目的］对β-淀粉酶的固定化工艺进行探讨。［方法］以D301大孔阴离子树脂为载体,采用离子交换吸附法固定化β-淀粉酶,测定酶活性。［结果］加酶量为500 U/g（树脂,湿重）,pH值为5.6,在45 ℃下恒温振荡3 h,固定化酶的酶活可达180 U/g载体。［结论］制备的固定化酶,其温度稳定性、pH稳定性、储藏稳定性和操作稳定性较好。     

3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土固定化菠萝蛋白酶工艺研究

[目的]确定利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土(3-APTS-凹凸棒土)固定菠萝蛋白酶的最佳工艺条件。[方法]以3-APTS-凹凸棒土为基质,在单因素试验的基础上,研究用固定菠萝蛋白酶的最佳工艺条件。[结果]确定菠萝蛋白酶固定化的条件为:0.4%戊二醛交联,温度38~44℃,pH值6.4,固定化时间4.5 h,最终产品的酶活为3 900 U/g,酶活回收率达80%。[结论]利用3-APTS-凹凸棒土固定的菠萝蛋白酶稳定性和利用率显著提高。     

聚电解质刷SiO2-g-PSStNa固定化果胶酶的研究

[目的]研究果胶酶的固定化方法,以期提高固定化酶的活性。[方法]通过表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法,利用SiO2表面引发剂合成了SiO2-grafted PSStNa的纳米复合材料。并分别研究了固定化对果胶酶在水相介质中的pH、温度以及存储稳定性的影响。[结果]SiO2-grafted PSStNa不仅具有核壳结构,而且是表面富集大量负电荷的"聚电解质刷",将果胶酶固定于该"聚电解质刷",实现了方便、温和和省时的果胶酶的固定化。研究发现,自由果胶酶和固定化果胶酶的最佳反应pH为6.0,最佳反应温度为50℃。[结论]该研究结果对固定化酶在工业上的制备及应用有着重要的意义。     

96微孔板固定鸡肝酯酶研究

[目的]研究并优化鸡肝酯酶固定化的条件,提高其稳定性,便于在流动注射式生物传感器中使用。[方法]以聚氯乙烯和聚苯乙烯材料的96微孔板为载体,采用物理吸附法固定鸡肝酯酶。通过单因素试验考察时间、温度、酶浓度对固定化酶活力及对甲胺磷农药响应值的影响。[结果]聚苯乙烯材料固定的固定化酶对农药抑制有较高响应值,在最佳固定化时间5 h、温度30℃、酶浓度为30 U/m l的条件下得到的固定化酶吸光值为0.87,1 mg/kg甲胺磷农药对其抑制率为28.39%。[结论]该聚苯乙烯材料对鸡肝酯酶具有较好的吸附能力,且固定方法简单,酶分子空间构型稳定,是一种优良的载体。