牛血清白蛋白对牛胰脂肪酶交联酶聚体制备及催化性能的影响

研究了牛血清白蛋白(albumin from bovine serum,BSA)对牛胰脂肪酶交联酶聚体(Lipase-CLEAs)制备及其催化性能的影响。获得的优化制备条件为:BSA的添加质量浓度为0.05 g/L,用1%戊二醛交联2 h。在此条件下制备的固定化酶最大酶活回收率为70%,比不添加BSA制备的Lipase-CLEAs提高了15%。与游离酶相比,固定化酶的最适反应温度被提高了10℃,同时,添加BSA制备的Lipase-CLEAs的温度稳定性、p H和储存稳定性比游离酶和Lipase-CLEAs都有较大提高。在重复使用8次后,添加BSA制备的Lipase-CLEAs仍能保持初始酶活的80%,但未添加BSA制备的CLEAs只保留了30%的初始酶活。     

壳聚糖-埃洛石纳米管微球的制备及其对木瓜蛋白酶的固定化

运用交联-吸附法制备壳聚糖-埃洛石纳米管(chitosan-halloysites nanotube,CTS-HNTs)复合微球固定木瓜蛋白酶,并通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、荧光标记等方法进行表征。2%CTS+1%HNTs制备的微球对木瓜蛋白酶的固定量最高。固定化条件为木瓜蛋白酶质量浓度1 mg/mL、固定化时间10 h。固定化木瓜蛋白酶最适pH 6.8(游离酶pH 7.2)、最适温度60℃(游离酶50℃),保存30 d该酶相对活性为62%(游离酶27%),使用4次后,木瓜蛋白酶的相对活性仍然保留26.26%。CTS-HNTs微球固定化木瓜蛋白酶耐贮存,操作稳定性强,可以提高酶的利用率,降低酶解的成本,提高生产效率。     

壳聚糖固定化果胶酶澄清低度姜酒的工艺优化

采用壳聚糖固定化果胶酶澄清低度姜酒。在单因素试验的基础上,采用正交试验确定固定化果胶酶澄清低度姜酒的最优工艺为:固定化酶浓度为60 g/L,p H值为3.5,酶解温度和时间分别是45℃和12 h。在该工艺下低度姜酒透光率可达98.9%,所得低度姜酒稳定性好,壳聚糖固定化果胶酶重复使用7次后姜酒透光率仍保留有81.2%。固定化果胶酶比游离酶澄清低度姜酒效果好,稳定性提高。     

苯丙氨酸解氨酶仿生固定化及其稳定性研究

利用仿生硅化技术包埋固定化苯丙氨酸解氨酶(PAL),研究固定化条件对PAL固定化的影响及固定化PAL的稳定性。优化的固定化酶制备条件:0.06 m L浓度为6 mg/m L诱导剂聚乙烯亚胺(PEI),25 mmol/L磷酸盐(p H7.0)作为固定化反应介质体系,2 m L浓度为1 mol/L正硅酸甲酯(TMOS)水解液和1 m L(2 U/m L)酶液添加量,所得固定化酶的酶活最大回收率是70%。与游离酶相比,固定化PAL的温度稳定性、p H和储存稳定性,以及变性剂耐受性都有较大提高,重复使用5次,固定化PAL仍能保持初始酶活的40%。     

响应面法优化微波辅助ESR-5树脂固定化胰蛋白酶

研究了ESR-5伯氨树脂为固定化载体,微波辅助固定化胰蛋白酶的条件。通过单因素实验和响应面分析法确定了固定化胰蛋白酶的最佳条件是:微波温度35℃、加酶量1050 U、戊二醛质量分数0.53%、p H9.1,微波时间5 min,在此条件下制备的固定化胰蛋白酶的活力为390.77 U·g~(-1)树脂。相比传统固定化方法需要几个小时,此固定化方法大大缩短了制备固定化酶的时间。制备的固定化胰蛋白酶在25~45℃的温度范围内、在p H8.5~10的碱性范围内都较稳定;重复使用11批次后,仍保留了86.7%的初始酶活力;在4℃储藏5周后仍保留了63.7%的初始酶活力,具有较好的稳定性。可见利用微波辅助固定化酶是一种值得尝试的高效方法。     

纳米磁性微粒固定化脂肪氧合酶的制备及其酶活研究

采用纳米磁性四氧化三铁固定脂肪氧合酶,考察不同因素对游离酶和固定化脂肪氧合酶酶活的影响。结果表明:电镜观察微粒呈黑色短棒状粒子,固定在载体上酶的含量约为6.0%;游离酶与固定化脂肪氧合酶的最适温度均为30℃,游离酶最适p H为8.0,而固定化酶的最适p H为9.0,当双氧水的浓度分别达到14 g/L和8 g/L时,游离酶和固定化酶的活性分别达到最强;最适条件下,游离酶的酶活为3.95×105U/m L,固定化酶的酶活为9.40×105U/g。     

聚丙烯腈膜固定化海藻糖合成酶的研究

以聚丙烯腈膜(PAN)为载体,采用吸附法固定化海藻糖合成酶粗酶液。通过单因素法探讨最佳固定化条件,并分析固定化酶酶学性质。结果表明,最佳固定化条件为:pH 7.6、30℃、加酶量0.1 mg/cm~2条件下震荡吸附3 h;该条件下制备的固定化酶最适反应条件为:温度40℃、pH 7.4、初始麦芽糖底物浓度200 g/L。与游离酶相比,固定化酶热稳定性提高10℃、酸碱稳定性由pH 6.6～7.4扩展至pH 5.4～8.0;反应达到平衡时,反应液中海藻糖含量为50.9%,副产物葡萄糖含量为9.1%,较游离酶降低6个百分点,在目前已报道的固定化海藻糖合成酶催化反应中副产物含量最低;在40℃、pH 7.4、麦芽糖底物浓度200 g/L条件下,重复使用累计72 h后,固定化酶活仍保留在初始酶活的64.4%。     

固定化酶法高效制备低聚异麦芽糖

低聚异麦芽糖是一种重要的功能性低聚糖,主要通过酶法转化麦芽糖或麦芽三糖制得。本研究采用环氧基树脂对黑曲霉α-葡萄糖苷酶进行固定化,制得固定化α-葡萄糖苷酶制剂,就其酶学性质,催化效率及其低聚异麦芽糖的转化进行研究。选取4种类型的环氧基树脂进行投酶量,离子强度,p H值等酶固定化条件的优化研究,得到最佳树脂GT-3的最优酶固定化条件:离子强度2 mol/L,p H 6.0,投酶量30 mg/g,在25℃下固定48h,固定化α-葡萄糖苷酶酶活达到1.34×104 U/g,酶活力回收率达78.58%。固定化酶的酶学性质与游离酶有差异,最适p H略偏酸,热稳定性有所下降,而酸碱稳定性提高,操作稳定性较好。在45℃,重复50次后,固定化酶活力仍保留86.67%,制得的低聚异麦芽糖占总糖比例达49.28%。     

磷酸改性花生壳固定化α-淀粉酶研究

以磷酸改性花生壳为载体固定α-淀粉酶,研究改性后的花生壳吸附固定α-淀粉酶的最优固定化条件以及固定化酶的酶学性质。试验结果表明:用磷酸溶液对粉碎的花生壳颗粒进行浸泡处理来改性,研究出酶固定化最优条件是:酶液/载体比11∶1(m L/mg),缓冲液p H6.0,固定时间8 h和温度35℃。经3次平行试验,所得实际固定化酶活力平均值为27 980 U/g。对游离酶和固定化酶部分酶学性质比较,得出改性固定化后酶的最适反应p H、温度有所改变,为p H=6.0,温度45℃,其储存时间、操作稳定性和耐热性比游离酶更好。     

壳聚糖固定化α-葡萄糖苷酶的研究

以粉末状壳聚糖为载体 ,采用吸附 -交联的方法将 α-葡萄糖苷酶固定化。最适固定化条件研究表明 ,0 .1 g壳聚糖与 2 4 ,0 0 0 U(0 .0 8ml) α-葡萄糖苷酶进行固定化 ,在p H6.0条件下 ,室温吸附 6h,然后与 3.5%的戊二醛在 45℃交联 6h,可得到固定化酶的活力为 1 4,30 0 U,酶活力回收率为59.6%。通过实验发现 ,与游离酶相比 ,固定化酶的最适 p H向酸性方向移动 0 .5p H单位 ,为 p H4.5;最适作用温度达到70℃ ,比游离 α-葡萄糖苷酶提高 5℃ ;酸碱稳定性、热稳定性及贮存稳定性均有较大提高 ;在 60℃操作半衰期为 1 68h     

固定化精氨酸脱亚胺酶的制备与性质研究

从7种大孔型离子交换树脂中筛选出固定化效果最好的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂D301-G,通过先吸附后交联的方法对精氨酸脱亚胺酶进行固定化条件及固定化酶性质研究。经单因素实验,结果表明,最佳固定化条件为每克树脂加入156 U精氨酸脱亚胺酶液,p H4.0,28℃条件下吸附4 h后,在4℃冷却,加入戊二醛溶液至体系内戊二醛体积分数为0.07%,4℃下交联4 h,最优条件下固定化酶活回收率可达85%以上。固定化酶的最适温度和p H分别为50~60℃和5.0~5.5,较游离酶具有更高的温度稳定性,同时固定化酶的米氏常数Km值比游离酶高。固定化酶在重复使用8次后仍保留57.7%的酶活,表明该固定化酶具有较好的操作稳定性,可为连续生产瓜氨酸提供技术依据。     

磁性聚合物微球固定化发酵液中脂肪酶

脂肪酶是一类功能多样且应用广泛的酶,但是由于游离酶活性易损失且难以分离回收,通常不适合实际应用。为了解决实际应用中游离脂肪酶的稳定性和重复使用性较差的问题,首先使用近平滑假丝酵母发酵生产脂肪酶,然后合成了聚酰胺-胺树枝状大分子接枝的聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球[Fe₃O₄@poly(methyl methacrylate)/polyamidoamine, Fe₃O₄@PMMA/PAMAM],并用多种方法对其进行表征。进一步将Fe₃O₄@PMMA/PAMAM作为载体用于固定化脂肪酶,最优固定化条件为戊二醛用量0.6 mL、固定化时间5 h、固定化pH 8.0、固定化温度35℃,所得的固定化脂肪酶活性为864 U/g,酶活力回收率为74.29%。与发酵液中的游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的热稳定性和pH稳定性均明显增强。在连续循环使用10次后,固定化脂肪酶仍能维持72.23%的酶活性。4℃下贮存30 d后,固定化脂肪酶仍能保留71.44%的酶活性。     

表面复合修饰纳米超顺磁性材料固定化α-淀粉酶性能研究

以复合修饰的纳米超顺磁性Fe3O4颗粒聚集体为载体固定化α-淀粉酶,比较分析固定化α-淀粉酶及游离α-淀粉酶的酶学性能。研究固定化及游离α-淀粉酶的最适温度、最适p H、操作稳定性及基本动力学等。结果表明,固定化α-淀粉酶最适p H为7,最适温度为60℃。固定化α-淀粉酶与游离α-淀粉酶相比,具有更好的温度和酸碱的耐受性。固定化α-淀粉酶重复催化反应10次,相对酶活力仍剩余72.09%,重复操作的半衰期为18.97次,具有良好的操作稳定性。固定化α-淀粉酶的米氏常数Km值为45.31 mg/m L,亲和性弱于游离α-淀粉酶。     

磁性F_3O_4-苯丙氨酸解氨酶仿生固定化及其催化性能研究

利用仿生硅化技术将苯丙氨酸解氨酶(PAL)和F3O4磁性纳米颗粒共包埋在仿生硅胶中,制备出磁性的仿生硅化的固定化酶。研究固定化条件对PAL固定化的影响及固定化PAL的催化性能。获得的固定化酶优化制备条件:2 m L浓度为0.8 mol/m L正硅酸甲酯水解液,1 m L质量浓度为20 mg/m L磁性纳米颗粒和酶添加量5m L(0.86 U/m L)时,所得固定化酶的最大酶活回收率是52%。与游离酶相比,固定化PAL的温度稳定性、p H和储存稳定性,以及变性剂耐受性都有较大提高,重复使用6次,固定化PAL仍能保持初始酶活的20%。     

壳聚糖固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶

在大肠杆菌中重组表达了S-腺苷甲硫氨酸合成酶,然后以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂,对酶进行固定化研究。结果表明,最佳固定化条件为:壳聚糖质量浓度为2.5 g/dL、戊二醛体积分数为0.8%、固定化酶量为6 mg/mL、固定化时间为12 h,该条件下所得固定化酶活性回收率为76%,固定化酶热稳定性较好,在55℃下保温5 h仍保留53%的活力,而游离酶在50℃下保温5 h则完全失活。固定化酶在碱性溶液环境的稳定性较高,在pH 7.5~9.0的缓冲液中4℃保温10 h酶活性仍保留80%以上。将固定化酶用于S-腺苷甲硫氨酸的合成,连续反应5批次后,酶活性仍保留64%。在底物三磷酸腺苷(ATP)浓度为30 mmol/L的条件下,固定化酶催化底物ATP的转化率超过95%。     

蒽醌染料的多巴胺改性活性碳纤维固定化漆酶脱色

利用多巴胺仿生修饰活性碳纤维,通过共价键作用固定化漆酶,采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对该生物材料进行表征,考察了其对蒽醌型染料活性蓝KN-R的脱色效果及主要影响因素。试验结果表明,与游离漆酶及活性碳纤维相比,该固定化漆酶对活性蓝KN-R具有较好的催化降解效能。采用0.5 g固定化漆酶催化降解40 m L初始质量浓度为75 mg/L的活性蓝KN-R,反应10 h,染液基本为无色,经紫外光谱(UV)测定发现,废水中染料分子的芳香结构和共轭体系基本被降解。当p H值在3.0~6.0,温度在20~40℃范围内时,固定化漆酶的脱色效果较好,并且具有良好的热稳定性能和操作稳定性,循环使用3次后,仍有较高的脱色降解能力。     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶提取牛蒡多糖的研究

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂固定化木瓜蛋白酶,从牛蒡中提取多糖,考察固定化工艺的选择、固定化酶提取牛蒡多糖的优化条件及固定化酶的稳定性。结果表明:壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的最佳条件为:壳聚糖浓度2.5%,加酶量0.3g/g载体,时间6h,温度15℃,pH7.5,酶活力回收率38.98%。提取牛蒡多糖的最佳条件为:固液比1:20,pH6.5,温度60℃,时间8h,加酶量1.8g/g载体,多糖提取率11.04%。固定化酶重复使用五次,酶活力仍保持50%以上。     

壳聚糖小球共价固定化α-淀粉酶的研究

以壳聚糖小球为载体,采用戊二醛交联共价固定α-淀粉酶。试验结果表明,以1 g壳聚糖小球为载体,经5m L 2%戊二醛处理后,加入24 mgα-淀粉酶,30℃,在p H 6的磷酸缓冲液中固定化2 h,制备的固定化α-淀粉酶活力达1 407.6 U/g。固定化酶最适p H向酸性方向偏移,最适反应温度不变,固定化α-淀粉酶的酸碱稳定性和热稳定性均优于游离酶。     

脂肪酶固定化工艺优化及其酶学性质研究

以D-101、AB-8和S-8三种大孔树脂为载体,进行黑曲霉脂肪酶的固定化研究。根据脂肪酶的固定化率及活力回收率,确定D-101为固定化载体。经响应曲面法优化得脂肪酶的固定化工艺:以5 g经预处理的D-101为载体,加入9.0 m L酶液(20 mg/m L),p H 7.6,39℃下吸附4.3 h,脂肪酶固定化率为95.11%,固定化脂肪酶活力回收率为101.36%。固定化酶最适反应温度升高2℃,最适p H不变,固定化脂肪酶的酸碱稳定性和热稳定性均优于游离酶。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化重组大肠杆菌细胞

目的:研究产酸性磷酸酶的重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET28b-AP/PT固定化制备条件以及固定化细胞的酶学特性。方法:比较9种细胞固定化方法,海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化为最佳方法;优化凝胶组成、菌体包埋量和固定化时间等条件,比较固定化细胞和游离细胞的酶学性质。结果:最适共固定化条件是:活性炭质量分数1.0%,海藻酸钠质量分数2.0%,聚乙烯醇质量分数6.0%,Ca Cl2质量分数2.0%,菌体包埋量6 g/100 m L凝胶溶液,固定化时间6 h。固定化细胞的酸性磷酸酶最适作用温度为35℃,比游离细胞提高5℃;固定化细胞与游离细胞的酸性磷酸酶最适作用p H均为5.0,固定化细胞显示出比游离细胞更宽泛的p H适应性。固定化细胞在重复使用12批后相对酶活力为54.5%,具有良好的操作稳定性。结论:海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化是非常适合固定化重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET28b-AP/PT的方法。