孵育对环氧树脂固定化脂肪酶的稳定性研究

目的 研究甘氨酸孵育对LXEP-120环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响。方法 使用甘氨酸孵育环氧树脂固定化脂肪酶,消除固定化酶载体上过剩的环氧基团,对孵育的条件进行探索和优化,并且比较孵育前后固定化脂肪酶的酶学性质。结果 孵育环氧树脂固定化脂肪酶的最佳条件为：选用浓度为2.5 mol/L、pH7.0的甘氨酸溶液,在25 ℃条件下孵育24 h。孵育后的固定化脂肪酶的相对酶活力在80 ℃条件下处理6 h后仍保存60%左右,而相同条件下处理后的未经孵育的固定化脂肪酶的相对酶活力只剩下45%左右;与未孵育的固定化脂肪酶相比较,孵育后的固定化脂肪酶最适反应pH（8.0）、最适反应温度（45 ℃）与孵育前相同,pH耐受性、操作稳定性和储藏稳定性变化趋势在孵育前后基本保持一致。结论 孵育消除固定化酶载体上剩余的环氧基团是必不可少的一个技术环节,甘氨酸孵育工艺可以较大程度地提高固定化脂肪酶的热稳定性,对反应pH、pH稳定性、操作稳定性和储藏稳定性等性质影响较小。     

蜡状芽孢杆菌环糊精糖基转移酶的基因克隆表达·酶学特性及定点突变研究

研究克隆、表达了蜡状芽孢杆菌来源的环糊精糖基转移酶(cyclodextrin glycosyltransferase,CGTase,EC 2.4.1.19)基因,研究了其酶学性质,并在此基础上构建突变菌株以探究关键氨基酸位点与产物特异性的关系。结果表明,重组CGTase的最大比活力达5 292 U/mL,分子量约为68 kDa,最适温度和pH分别为55℃和8.5;以淀粉为底物催化合成的主要产物是β-环糊精(β-CD);通过序列对比选取了第47位氨基酸(Ala)进行定点突变,构建了A47R、A47M、A47S、A47Y。研究发现活性区域中第47位氨基酸对于产物特异性和产量具有一定的影响,其中亲水性氨基酸更利于CDs(尤其β-CD)的合成,这为酶法合成β-CD的工业应用提供了方法。     

巨大芽孢杆菌固定化包埋材料的初步研究

对巨大芽孢杆菌的包埋材料进行了初步研究。实验结果表明:3种包埋材料对巨大芽孢杆菌的起始包埋能力不同,其中以2%海藻酸钠+2%明胶的效果最好,是4%海藻酸钠包埋剂的2.22倍。3种包埋颗粒在0.2 mol/L柠檬酸钠溶液中的溶解性能不同,溶解能力大小为:4%海藻酸钠>3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉>2%海藻酸钠+2%明胶。保存在包埋剂3%海藻酸钠+0.5%明胶+0.5%淀粉中的巨大芽孢杆菌数量稳定,菌的纯度高,其在3种包埋剂中最有利于巨大芽孢杆菌的保存。     

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.     

贡糖生产过程中加工参数的优化

以感官评分为研究指标,采用单因素试验及Box-Behnken响应面试验对影响贡糖质量稳定性的因素进行优化。结果表明,贡糖最优加工参数为花生粒径1.6 mm、糖基添加比例50%、糖基含水量6%。在此条件下可以较好地控制贡糖贮藏期间的氧化酸败及产品口感,提高质量稳定性,解决贡糖传统加工上的难题。     

一株枯草芽孢杆菌环状糊精葡糖基转移酶的提取、纯化和性质

枯草芽孢杆菌SC3-2是一株高产环状糊精葡糖基转移酶(CGTase)的菌株,将其发酵液通过(NH4)2SO4分级沉淀、DEAE-纤维素(DEAE-cellulose-52)离子交换层析和Sephadex S-200凝胶层析进行纯化。经过几步纯化后CGTase比活力达到4 923 U/mg,纯化倍数达11.37倍,回收率为20%。通过对酶性质的测定,结果表明:在pH6.5,30℃条件下,菌种产酶量最高;在pH5.5~7.5,40℃以内该酶较为稳定;Mn2+和Ca2+对酶活具有一定的促进作用;EDTA、Na+、Fe3+、Cr3+、Zn2+、Cu2+对酶活影响不大;SDS、Ag+和Hg+使酶几乎失去活性。本研究为环状糊精葡糖基转移酶的应用提供了依据。     

硅烷化氨基磁性粒子的制备及其固定化木瓜蛋白酶的研究

通过硅烷化试剂(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)对SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米粒子进行表面修饰,得到了一种高亲水性、粒度均匀、表面富含氨基的磁性复合粒子,并以木瓜蛋白酶为模式酶,探讨了木瓜蛋白酶的最佳固定化条件,研究了固定化木瓜蛋白酶的酶学性质和动力学参数。结果表明:当戊二醛浓度在5%,固定化时间为4h,给酶量为10mg/g时,固定化酶的酶活最高;固定化酶的最适反应温度为70℃,最适反应pH值为6.8,Km值为34.48mg/mL,酶活回收率为46.5%。固定化酶在热稳定性和pH稳定性上较游离酶均得到了一定的提高。     

响应面分析优化蒽酮硫酸法测定葡萄叶片中可溶性糖的含量

测定葡萄叶片中的可溶性糖,对葡萄叶片可溶性糖提取条件进行了比较;利用响应面法(RSM)对测定可溶性糖含量的蒽酮-硫酸显色方法参数进行优化,并得到回归模型。结果表明,葡萄叶片可溶性糖提取的最佳提取剂为水,采用21.9%乙酸锌和10.6%亚铁氰化钾可以最大限度的去除共提物干扰,确定检测波长为625nm。用0.2 mg/mL蒽酮-硫酸试剂12 mL,在沸水浴中加热12 min。在此条件下测定的可溶性糖平均含量为2.54%~6.93%,精密度实验RSD为0.68%~0.81%,平均加标回收率99.4%,RSD=2.7%(n=3)。     

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。     

深绿木霉SS003产胞壁降解酶发酵条件的响应面优化

【目的】优化深绿木霉（Trichoderma atroviride）SS003菌株在真菌细胞壁诱导下产β-葡聚糖酶和几丁质酶的培养条件,为其生防机理研究奠定基础。【方法】设置不同培养温度（24、26、28、30、32、34℃）、培养时间（24、48、72、96、120、144、168 h）和初始接种量（3~9块菌块）分别进行单因素诱导SS003菌株产胞壁降解酶发酵条件优化试验;根据单因素优化结果,利用Design-Expert 8.05b中的Box-Behnken中心组合设计原理,对培养温度、培养时间、初始接种量对SS003菌株产酶培养条件进行响应面分析优化。【结果】SS003菌株在诱导培养下产β-葡聚糖酶的最优培养条件为：培养时间73.70 h、培养温度27.82℃、初始接种量5.19块菌块;几丁质酶的最优培养条件为：培养时间82.91 h、培养温度27.70℃、初始接种量5.03块菌块。【结论】响应面法可用于深绿木霉SS003菌株产胞壁降解酶优化条件的筛选,能有效提高深绿木霉SS003产β-葡聚糖酶和几丁质酶的产酶量。     

聚丙烯酰胺凝胶固定化酶法制备麦芽四糖的研究

采用不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAEG)对麦芽四糖淀粉酶粗酶液进行分离纯化,经质谱分析确定了麦芽四糖酶条带,然后切胶回收获得高纯度的麦芽四糖酶。将获得的含有麦芽四糖酶的凝胶制成颗粒通过甲醛链接固定,获得固定化麦芽四糖酶。经薄层色谱和液相色谱分析发现:使用固定化酶生产的麦芽四糖纯度高于粗酶液,尤其是单糖杂质含量显著减少。此外,固定化麦芽四糖酶的比活力升高。     

抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株的选育

[目的]分离筛选得到抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株,并进行鉴定,最后优化其产芽孢发酵条件。[方法]采用牛津杯法测定菌株拮抗能力,通过单因素试验对培养基成分和培养条件进行优化,利用Plackett-Burman试验筛选出3个显著影响因子,最后利用响应面法确定显著因子的最佳组合浓度。[结果]菌株JF48对细菌性条斑病菌的抑菌圈直径达(37±3)mm,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌,其最佳产芽孢发酵条件为玉米粉14.69 g/L,豆粕粉9.54 g/L,Ca Cl22.00 g/L,Na Cl 5.00 g/L,Mg SO41.00 g/L,装液量50/250 m L,转速为200 r/min,初始pH 7.5,温度38℃,接种量1.0%,最高芽孢产量为3.6×109cfu/m L,与优化前相比提高了105倍。[结论]菌株JF48对细菌性条斑病具有很强抗性,响应面法有效提高了其芽孢产量。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵产低温淀粉酶的工艺条件

枯草芽孢杆菌可以产低温淀粉酶,为了提高低温淀粉酶的酶活力,采用响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵产低温淀粉酶的工艺条件.在单因素试验的基础上,确定对酶活力影响较大的三个因素,即:最适温度、最适pH值、金属离子.以酶活力为响应值,进行响应面法优化,并验证优化方案.试验结果表明,低温淀粉酶酶活的优化参数为:最适反应温度为30℃,最适pH值为6.0,对酶活力激活作用最强的金属离子为Ca2+,浓度为0.01 mol/L,在此条件下,低温淀粉酶活力为32.67 U/mL,与模型拟合度高.     

复合酶法提取菊芋菊糖的工艺优化

[目的]优化复合酶提取菊芋菊糖的工艺。[方法]探讨料液比、pH、温度、复合酶等对菊芋菊糖提取率的影响,在此基础上,采用响应面分析方法,对其操作参数进行优化,获得最佳的工艺条件。[结果]菊芋菊糖提取的最佳工艺条件:料液比1∶20(g∶mL),pH 6.0,酶解温度54℃,复合酶(m_(木瓜蛋白酶)∶m_(果胶酶)=1∶8)131μg/g样品,提取时间40 min;在此条件下,菊芋菊糖提取率为73.30%。[结论]该研究可为菊芋菊糖的工业化生产奠定研究基础。     

地衣芽孢杆菌L3发酵培养基的响应面法优化

地衣芽孢杆菌L3对镰刀菌、核盘茵等显示出强的抑茵活性,对其发酵培养基进行了优化研究.在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计确定了碳源、豆饼粉和K2PO4等显著影响芽孢形成和茵体数量的因素.通过最陡爬坡路径试验、综合中心组合设计和响应面分析法得出最优培养基组成为豆饼粉8.0 g·L-1、K2HPO4 2.00 g·L-1,碳源32.2 g·L-1,MgSO4 0.5 g·L-1,酵母膏2.5 g·L-1,地衣芽孢杆菌L3的活菌体数目可以达到100.20×108CFU·mL-1,比初始培养基提高近1倍.     

响应面法优化玛仁糖生产工艺的研究

玛仁糖是新疆的一种传统特色食品,制作食用历史悠久,其主要原料为当地的核桃和糖浆.为规范玛仁糖的工业化生产,提高玛仁糖产品的市场竞争力,根据国标中糖果和米饭的感官评比方法,结合切糕的感官评比相关研究,总结制定出适用于玛仁糖感官性质的评分标准:总分100分,一级指标分别为外观20分(形状10分、色泽10分)、适口性30分(硬度15分、粘性15分)、风味40分(干果滋味20分、甜度20分)和接受度10分.在使用单因素试验的基础上,结合响应面分析法和质构分析研究白砂糖在糖浆中比例、糖浆比例、蛋清添加比例对感官评价得分的影响.结果表明:白砂糖对玛仁糖的硬度与脆性影响较大,糖浆与核桃比例对硬度、咀嚼性、脆性、黏性都有较大影响,蛋清含量主要影响硬度、脆性和黏性;当白砂糖在糖浆中比例为55.35％、糖浆比例为54.1％、蛋清比例为2.09％,制备的玛仁糖感官评分最高,达到80.09.     

响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺

采用响应面分析法对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)NBIN-863的发酵培养基进行优化,应用Plackett-Burman设计法对影响NBIN-863发酵的关键因子进行筛选,通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,并进一步采用中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基。将发酵液稀释后进行线虫毒性研究,结果表明,影响该菌株芽孢产量的关键因素为淀粉和豆粕的浓度。通过响应面分析法的拟合和推算,得到淀粉和豆粕浓度分别为35.2 g/L和34.7 g/L,测得NBIN-863发酵液的晶体含量为5.4 mg/mL,稀释后对线虫的致死率为81.0%,与预测值(81.2%)十分接近,比优化前NBIN-863的实际致死率(45.0%)提高了80%。     

响应面法优化土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的研究

[目的]采用响应面法对土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的发酵培养基进行优化研究。[方法]利用单因素试验确定影响土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的主要培养基成分,再采用响应面分析法和Design-Expert 7.0软件建立响应曲面模型,来优化土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的发酵培养基。[结果]葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾为影响土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的主要因素,土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的最佳发酵培养基为：葡萄糖68 g/L,硝酸钠2 g/L,磷酸二氢钾5.03 g/L,磷酸氢二钾1.36 g/L,硫酸镁结晶0.2 g/L,硫酸亚铁0.02 g/L,氯化钙0.01 g/L,微量元素液2 ml。在此条件下,生物乳化剂乳化活性的实测值（67.0%）与预测值（66.7%）较为接近,比优化前提高了27%。[结论]响应面法适用于土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂发酵培养基的优化,优化结果与实际情况吻合较好。     

光合细菌与芽孢杆菌协同净化养殖水体的研究

以光合细菌和芽孢杆菌在一定条件下降解水体CODMn(CODMn=15mg.L-1)的能力为标准,尝试运用响应面实验设计研究光合细菌和芽孢杆菌协同作用时的最佳配比和用量。结果显示,在CODMn=15mg.L-1时,单独使用光合细菌和芽孢杆菌的最佳用量分别是1.75×104和6×104CFU.mL-1,CODMn4d,降解率分别为36.25%和32.14%;2种菌混合时最佳配比用量为1.75×104CFU.mL-16∶.2×104CFU.mL-1,CODMn4d降解率为40.13%。同时,水质净化实验表明,光合细菌对NH4-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为17.71%;芽孢杆菌对NO2-N有明显降解效果,7d平均相对降解率为49.88%。而2种细菌混合时对NH4-N和NO2-N的7d平均相对降解率分别达到35.38%和81.05%。这揭示了光合细菌和芽胞杆菌协同作用明显。