交联海藻酸钠-明胶固定化L-阿拉伯糖异构酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对L-阿拉伯糖异构酶进行固定化。为增强固定化酶的稳定性,又用戊二醛对其进一步交联。研究了海藻酸钠及明胶浓度、CaCl2浓度、硬化时间以及戊二醛浓度等因素对固定化效果的影响,并对固定化酶的酶学性质进行了研究。结果表明最佳固定化条件为：海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度2.0%、硬化时间6h、CaCl2浓度4.0%、戊二醛浓度0.02%,该条件下所得酶活回收率最高为82%,且具有较好的操作稳定性,重复操作7次后酶活损失不到50%。与游离酶相比,固定化酶的最适反应pH及反应温度没有变化,但pH稳定性和耐热性都有所提高。     

树脂固定化酶的制备及其在低pH值葡萄糖酸生产工艺中的应用

分别利用强碱性大孔树脂、氨基树脂、环氧树脂作为葡萄糖氧化酶（GOD）和过氧化氢酶（CAT）固定化载体制备固定化酶,并研究其在低pH值葡萄糖酸生产工艺中的应用效果。耐酸性试验表明固定化酶较游离酶具有更强的耐酸性能。分别利用游离酶和3种固定化酶在低pH值（pH值3.5）条件下制备葡萄糖酸,强碱性大孔树脂、氨基树脂和环氧树脂固定化酶所需反应时间分别为40 h、24 h和27 h,酶活损失率分别为46.44%、3.42%和21.84%,而游离酶在反应过程中完全失活。3种固定化酶反应液的澄清度及色度均显著优于游离酶反应液。正交试验进一步优化后氨基树脂固定化酶的制备工艺为混合酶液浓度10%、GOD:CAT=1.5:1、固定温度25 ℃。在该条件下,氨基树脂固定化酶的酶活回收率可达93.15%,转化100 g/L葡萄糖溶液所需时间为23 h,反应结束时葡萄糖酸:葡萄糖酸钠可达0.899:1（m/m）。并且氨基树脂固定化酶稳定性良好。因此,利用氨基树脂固定化酶可以建立低pH值固定化酶葡萄糖酸生产工艺,实现高品质葡萄糖酸产物的生产。     

纳米花固定化葡萄糖异构酶的制备及性能分析

该研究采用共沉淀法制备了葡萄糖异构酶（Glucose Isomerase,GI）纳米花,对固定化条件进行了优化,同时对纳米花固定化酶的形态特征以及酶学性质进行了探究。结果表明,40 μL酶液中加入9 mL、pH值7.4的PBS缓冲液后与30 μL CuSO4混合,在35 ℃条件下静置反应18 h,制得的纳米花固定化葡萄糖异构酶（Glucose Isomerase @ Nano flowers,GI@NFs）的酶活回收率高达183.06%。SEM表征结果显示GI@NFs有完整的纳米花结构,傅里叶红外光谱显示GI@NFs具有酶和PO43-的特征吸收,X-射线衍射结果进一步证明其载体为Cu3(PO4)2。酶学性质研究发现,GI@NFs的最适反应温度为60 ℃,比自由酶的提高了10 ℃;最适反应pH值为8,比游离酶的最适pH更高;GI@NFs的温度稳定性和pH稳定性均比自由酶的明显提高;固定化酶被循环使用8次,其酶活力仍保持最初活力的60.32%。实验结果表明,纳米花结构提高了葡萄糖异构酶的酶活,表现出较好的循环性能和稳定性,具有一定的应用价值。     

固定化葡萄糖异构酶的微波活化及其性质研究

为寻求微波处理对酶进行活化改性的可行性,以固定化葡萄糖异构酶为对象,研究微波处理对其活性、酶学性质及动力学参数等方面的影响。研究结果表明:微波处理对固定化葡萄糖异构酶具有活化作用,在微波功率400 W,温度70℃时,固定化葡萄糖异构酶活性增强最明显,此时固定化酶的酶活力为156.13 U/g,比水浴对照高24.50%;同时微波处理降低固定化葡萄糖异构酶Km,增大Vmax,但对其最适p H和最适金属离子浓度几乎没有影响;此外,微波处理在一定程度上降低固定化葡萄糖异构酶的最适反应温度及高温下的热稳定性、操作稳定性,但这些参数依旧较为理想,能够满足实际生产需求。     

共固定化乳糖酶和葡萄糖异构酶的研究

研究了明胶-戊二醛法在共固定化乳糖酶和葡萄糖异构酶中的应用,并与开孔明胶法、卡拉胶包埋法进行了比较.进一步研究pH、明胶质量浓度、前交联中戊二醛的体积分数和二次交联的时间对明胶-戊二醛法共固定乳糖酶和葡萄糖异构酶的影响.结果表明,共固定化的最佳条件为:pH8.6,明胶浓度27%(w/w),前交联戊二醛体积分数0.15%和二次交联时间10min.在此条件下共固定化,乳糖酶的活力回收率为30.85%,葡萄糖异构酶的活力回收率为83.48%.共固定化乳糖酶和葡萄糖异构酶用于制备乳果糖,间歇操作6批次后酶活力仍然保持在初始活力的75%以上.     

磁性壳聚糖复合微球固定化葡萄糖异构酶制备及性能研究

通过化学共沉淀法合成纳米级Fe3O4粒子,并将其作为磁核,采用乳化交联法制备磁性壳聚糖复合微球,用SEM、FT-IR及激光粒度仪对微球结构进行表征。以磁性复合微球为载体,对葡萄糖异构酶进行固定化,并对固定化酶的参数、性质以及动力学参数进行研究。试验结果表明:磁性复合微球呈圆球形,具有较好的磁性。在加酶量12 mg/mL、戊二醛体积分数2%、交联时间2 h、振荡时间6 h条件下可以得到较佳的固定化效果,其酶活回收率达84.7%。对固定化酶性质的测定结果显示,最适Mg2+浓度0.01 mol/L,最适Co2+浓度0.003 mol/L,最适pH 7.2,最适温度75℃。通过计算其半衰期为40 d。对动力学参数的测定结果是:固定化酶的米氏常数为9.720,游离酶的米氏常数为8.190。     

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%。     

海藻酸钠固定化亚油酸异构酶及其酶学性质初步研究

以海藻酸钠为载体固定化亚油酸异构酶。研究了海藻酸钠浓度、酶用量、CaC12浓度、固定化时间对固定化过程的影响。结果表明,最佳固定化工艺是：以4%的海藻酸钠为载体、应用海藻酸钠溶液用量与酶液量的体积比3：1、3%的CaC12固定化5h。固定化酶的最适pH值为7.0,与游离酶相比,提高了0.5个pH单位;固定化酶和游离酶最适温度分别为35℃和30℃;固定化酶比游离酶具有更好的温度和pH值适应性。     

海藻酸钠固定细胞产D-阿洛酮糖的研究

D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DPEase)是一种能催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖的异构酶。本实验采用海藻酸钠作为载体,包埋重组大肠杆菌催化D-果糖生成D-阿洛酮糖。以固定化细胞的酶活活力回收率为指标,优化出最佳固定化条件为:海藻酸钠浓度3%,细胞包埋量60g/L,Ca Cl2浓度2%,固定化时间4h,0.01%浓度戊二醛溶液中交联4h。该条件下所得固定化细胞的酶活回收率高达76%,且具有较好的操作稳定性,重复操作8次后酶活回收率仍然保持61%。固定化后DPE细胞的最适酶反应温度提高了5℃、最适pH与游离细胞基本一致,耐热性明显提高,p H稳定性与游离细胞一致。     

内生真菌β-D-葡萄糖醛酸苷酶固定化及其性质研究

以海藻酸钠为载体、戊二醛为交联剂,对内生真菌Chaetomium globosum S108的高选择性β-D-葡萄糖醛酸苷酶的固定化及部分特性进行了研究。结果表明:β-D-葡萄糖醛酸苷酶的最佳固定化条件为海藻酸钠1.5%、戊二醛1.5%、添加酶量3 500 U、Ca Cl2浓度2%,交联时间30 min。β-D-葡萄糖醛酸苷酶固定化后,其最适温度提高5℃,最佳pH值由6.0~6.8拓展为5.2~7.6,热稳定性和pH稳定性明显改善;米氏常数(Km)明显增大,而最大反应初速度(Vmax)明显减小。固定化酶重复操作15次,其相对酶活仍保持71%。     

一株嗜热菌木糖异构酶的纯化与性质研究

研究了1株嗜热菌(Anoxybacillus flavithermus)所产木糖异构酶的分离纯化以及酶学性质。结果表明,经硫酸铵沉淀、Sephadex G-75凝胶过滤、纤维素DE-52弱阴离子交换柱和Q Sepharose Fast Flow强阴离子交换层析得到的木糖异构酶,分子量约为181 ku,由4个相同分子量的亚基组成。酶反应的最适温度为80℃,最适为pH为7.0且最适pH范围宽泛,pH6.0~11.0酶反应活性能保持80%左右。该酶热稳定性及耐碱性能良好,70℃保温1 h后酶活仍能保持近80%左右;pH5.0~8.0保温1 h后酶活仍能保持近80%以上,甚至pH12.0保温1 h后酶活性仍能保持40%左右。Mn2+和Co2+对酶活性有明显促进作用,Zn2+、Cu2+以及Al3+对酶活性有一定程度的抑制。     

一株高寒地区产纤维酶细菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

从青海茶卡盐湖地区土壤中分离出一株产纤维素酶的细菌菌株,根据菌落形态特征以及16S rDNA序列分析,初步鉴定为琼斯氏菌属（Jonesia quinghaiensis sp.）。在25 ℃、初始pH值为7.0的发酵条件下,该菌株产酶量培养45 h达到最大值,发酵液酶活力为0.3 U/mL。酶学性质研究表明,该纤维素酶最适反应pH值为8.0,最适反应温度为35 ℃,在30～40 ℃的范围内保持60%以上的活性。金属离子Mn2+、Co2+和Cu2+对酶活力有较强的抑制作用,Ca2+具有显著的促进催化作用。     

固定化亚油酸异构酶制备及其性质

以海藻酸钠、壳聚糖为载体,分别采用直接包埋、交联-包埋法制备固定化亚油酸异构酶;研究酶的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明：以海藻酸钠为载体,采用交联-包埋法以戊二醛为交联剂时固定化效果较好;最佳固定化条件为：海藻酸钠质量浓度为3g/100mL,戊二醛质量浓度为0.3g/100mL,CaCl2质量浓度为2g/100mL;固定化酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.0;与游离酶相比,固定化酶的热稳定性显著提高,温度在20～60℃之间较稳定,pH值在2～8之间表现出较好的酸碱耐受性;固定化亚油酸异构酶的Km为0.36mg/mL。连续操作6次固定化相对酶活力仍保持70.6%,与游离酶相比,固定化亚油酸异构酶催化效率约提高了50%。     

果葡糖浆生产过程中甘露糖产生的研究

研究了果葡糖浆生产过程甘露糖产生的原因,结果表明葡萄糖异构酶和碱性条件均可以导致甘露糖的产生。糖浆与异构酶的长时间接触及其中的杂质都会促使异构酶催化产生甘露糖,并且当环境pH值达到10以上也会促使少量果糖转化为甘露糖。同时检测出在碱性pH条件下果葡糖浆还会产生少量甲酸、乙酸、5-羟甲基糠醛等有机酸杂质和一些有色物质。     

海洋高产低温葡萄糖氧化酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

从黄海和渤海海泥样品中筛选高产低温葡萄糖氧化酶（GOD）菌株并进行鉴定,对其所产GOD的蛋白分子质量和酶学性质进行初步研究。获得一株高产葡萄糖氧化酶菌株（编号G01）,根据菌株形态特征及ITS序列分析,初步鉴定该菌株为壳青霉（Penicillium crustosum）。结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和酶谱分析,得出菌株G01所产葡萄糖氧化酶分子质量约为95 ku,初步判断为五聚体,为一种新酶。酶学性质研究表明：该酶最适反应温度为25 ℃,在0 ℃时仍保留有50%以上的酶活,热稳定性差,为典型低温酶;最适反应pH值为4.5,对pH敏感;Mn2+能促进酶活,K+、Na+对酶活基本无影响;而Mg2+、Ca2+、NH4+、Cu2+、特别是Fe3+对酶活有明显抑制作用。酶学性质表明该酶作为一种新酶,在低温和水产饲料领域有良好应用前景。     

一株嗜酸乳杆菌突变株亚油酸异构酶的纯化及性质

亚油酸异构酶可以把亚油酸转化为共轭亚油酸。用硫酸铵沉淀、透析、凝胶过滤等步骤 ,从 1株嗜酸乳杆菌突变株中分离纯化了该酶。纯化倍数为 5 2 .0倍、比活力达 5 1 3 .0U/mg、活力回收 7.0 %。用SDS PAGE测得该酶亚基的分子量为 40 .7ku ;该酶的最适反应pH值为 4.0左右 ,最适反应温度为 3 0～ 40℃ ,在 pH 2 .0～ 7.0和 60℃以下较稳定。Fe2 + 、Mg2 + 、Zn2 + 、Na+ 能提高酶活性 ,Hg2 + 、Cu2 + 、Mn2 + 、Fe3+ 能抑制酶活性。以亚油酸为底物时该酶的动力学常数为 2 1 .6mmol/L。     

浮游球衣菌S9产铁氧化酶发酵条件优化及酶学特性研究

通过单因素及正交设计试验,研究了浮游球衣菌S9产铁氧化酶的发酵条件,并探讨了铁氧化酶的酶学性质。结果表明,菌株S9的最适产酶发酵培养基配方为柠檬酸铁铵1.0%,NH4Cl 0.1%,K2HPO4 0.05%,MgSO4·7H2O 0.05%,CaCl2·6H2O 0.01%;最佳发酵条件为：培养初始pH7.0,培养温度30 ℃,装液量50 mL/250 mL,转速150 r/min,培养时间84 h。在此优化发酵条件下,菌株S9的铁氧化率可达75.25%,与未优化前相比,提高了42.28%。所产铁氧化酶的最适温度为30 ℃,最适pH为7.5,Mg2+、K+、Na+对酶的活性具有增强作用,Pb2+、Ag+会抑制酶的部分活性,且Mn2+、Zn2+对酶具有很强的抑制作用。对该菌最适培养基和产酶条件及酶学性质,对铁氧化酶在给排水工程及其分离纯化和活性保护具有一定的参考价值和指导意义。     

高产β-环糊精葡萄糖基转移酶菌株的筛选、产酶条件优化及酶学性质研究

豉香型白酒肥猪肉浸制和酝浸阶段会析出脂肪油。该研究通过定量分析脂肪油样本中的长链、中链脂肪酸和二元酸含量，推论其氧化产物的产生机理。结果表明，脂肪油的主要成分为饱和脂肪酸（SFA）和单不饱和脂肪酸（MUFA），而多不饱和脂肪酸（PUFA）含量均少于70 g/kg。脂肪油氧化程度越深，PUFA含量越少，中链脂肪酸和二元酸等氧化产物的含量越多，其最高含量分别达4.52 g/kg和3.02 g/kg。随着脂肪油氧化程度的加深，油酸氧化产物如辛酸和癸酸逐渐成为主要的中链脂肪酸，而壬二酸则始终是含量最多的二元酸。该成果可为后续肥肉浸制工艺创新提供理论基础。     

α-葡聚糖酶的酶学性质初步研究

α-葡聚糖酶能够很好地解决制糖工业中的葡聚糖问题,在制糖工艺过程通过添加α-葡聚糖酶去除α-葡聚糖是目前最佳选择。本文初步研究了基因工程菌株GSll5-dex生产的。α-葡聚糖酶的酶学性质。结果显示：该酶的最适反应温度为50℃;最适反应pH为5．0;FeH、Mg2＋和Co2＋对酶有激活作用,Ca2＋、Kr＋、Zn2＋、Na＋、Al3＋的作用不明显,而Cu2＋、Ba2＋、Fe2＋、Sn2＋、Ag＋对酶有抑制作用;30℃以下保存28h酶活损失很小,而40℃保存16h,就已损失60％,在45℃保存30min,就已损失56％,保存温度越高,酶活损失越快;该酶在pH为4～6的范围内较稳定,高浓度蔗糖对该酶起到很好的保护作用,甘油次之,氯化钠基本没有保护作用。