假单胞菌F12转化DL-ATC产物的鉴定及转化条件的研究

目的:确定假单胞菌F12合成产物是否为L-半胱氨酸,减少生成的L-半胱氨酸的降解,增加转化DL-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)合成L-半胱氨酸的得率。方法:研究通过高效液相色谱和质谱分析确定产物;在不同反应条件下探索L-半胱氨酸降解情况,找到抑制脱巯基酶降解的因素。结果:通过与L-半胱氨酸标准品比较,液相色谱和质谱结果显示该菌的转化产物为L-半胱氨酸;隔绝空气下L-半胱氨酸降解产生的少量硫化氢对L-半胱氨酸的降解有很强的抑制作用,在此条件下转化DL-ATC合成L-半胱氨酸浓度最高达到46.2 mmol/L,得率由31.6%提高到94%。结论:菌株假单胞菌F12转化DL-ATC产物为L-半胱氨酸,隔绝空气条件下有利于L-半胱氨酸的积累。     

假单胞菌F12中氨对产酶及L-半胱氨酸合成的影响

目的:探索假单胞菌F12氨的代谢及积累对产酶和转化合成L-半胱氨酸的影响。方法:本研究考察了氨对菌体生长、对DL-2-氨基-△2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)的代谢及产酶的影响,以及转化过程中氨的积累对L-半胱氨酸合成的影响。结果:氨浓度大于60mmol/L时对菌体生长有明显抑制作用,并没有影响DL-ATC的代谢和产酶,但同时加入葡萄糖后产酶显著下降;转化过程中有氨的释放,但DL-ATC消耗引起的氨的积累不影响L-半胱氨酸的合成。结论:氨的积累在产酶阶段和转化阶段对L-半胱氨酸的合成影响不显著。     

海藻酸钠包埋法固定硝基还原假单胞菌的研究

目的优化海藻酸钠和CaCl_2对硝基还原假单胞菌SP.001细胞的固定化条件。方法以海藻酸钠为载体,通过包埋法固定化谷氨酰胺酶,通过单因素实验和正交实验对固定化细胞制备条件进行优化。结果单因素实验中,当海藻酸钠和CaCl_2的浓度分别为4%和3%、酶液量与海藻酸钠的体积比为1:2、固定化时间为3 h时,包埋效果最好,测得固定化细胞回收率较高,可达80.5%。通过正交实验得出最佳组合为:酶液量与海藻酸钠体积比1:3,固定化时间3 h,海藻酸钠浓度4%,CaCl_2浓度3%,固定化细胞回收率达到85.78%。结论本研究优化了海藻酸钠包埋法固定硝基还原假单胞菌的条件,并对固定化细胞的性质进行探讨,为硝基还原假单胞菌所产的谷氨酰胺酶的固定化和应用提供参考。     

溶氧对假单胞菌TS1138生产L-半胱氨酸合成酶系的影响

假单胞菌(Pseudomonas sp.)TS1138在含有DL-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸(DL-2-amino-Δ2-thiazoline-4-carboxylic acid,DL-ATC)的环境中能够转化DL-ATC生成L-半胱氨酸的酶系。通过固定不同溶氧浓度,探索溶氧对假单胞菌TS1138发酵产酶的影响。摇瓶实验结果表明：溶氧浓度过低,菌体生长缓慢,细胞产酶能力较低;溶氧浓度过高,菌体生长速度快,但不利于细胞产酶。7L罐发酵实验结果表明：在产酶中后期,应根据溶氧浓度变化来调节搅拌转速或空气流量,使溶氧浓度控制在30%以上。     

填充床反应器中固定化假单胞菌细胞连续制备L-瓜氨酸

对实验室筛选的产精氨酸脱亚胺酶的假单胞菌( Pseudomonas sp.)进行了固定化,以及对固定化细胞转化L-精氨酸生产L-瓜氨酸进行了研究.比较4种不同固定化方法,确定卡拉胶包埋结合戊二醛后处理为假单胞菌的细胞固定化方法.固定化反应的最适pH值为6.5,细胞固定化后细胞精氨酸脱亚胺酶的热稳定性增加.在50 mm×240 mm固定填充床反应器中,底物浓度为0.5 mol/L L-精氨酸盐酸盐,pH值6.5,温度37 ℃,稀释速率为0.147/h的条件下,连续运转54 d,固定化细胞对底物的摩尔转化率在95%以上,平均生产强度 0.010 8 g/(h*g)(每单位质量的固定化细胞每小时生产的瓜氨酸质量).转化液经732阳离子树脂吸附,氨水洗脱,及浓缩、结晶,得到纯度为99%的L-瓜氨酸晶体,提取总收率约为87%.     

Sulfolobus solfataricus P2 β-半乳糖苷酶在枯草芽孢杆菌中的表达及固定化

研究室获得1株来源于Sulfolobus solfataricus P2的β-半乳糖苷酶突变体F441Y,该突变体具有转苷性高,热稳定性好的特点。研究中,成功将β-半乳糖苷酶突变体F441Y在枯草芽孢杆菌中进行重组表达,3 L发酵罐发酵80 h后胞内酶活达到76.5 U/m L。鉴于β-半乳糖苷酶为胞内表达,为提高酶的使用效率并降低酶的成本,以2%的海藻酸钠、1%的明胶混合作为固定化包埋载体,2%氯化钙为固化液,0.5%的戊二醛为交联剂对重组菌进行细胞的固定化,全细胞酶活回收率达到62%,将该固定化细胞进行乳糖的酶转化,优化酶转化条件后,低聚半乳糖的最高转化率高达55.1%。     

包埋-交联法固定大肠杆菌细胞制备γ-氨基丁酸的研究

以明胶为载体,戊二醛为交联剂,采用包埋-交联复合固载法固定大肠杆菌细胞,研究明胶浓度、菌体加入量和戊二醛对固定化大肠杆菌细胞谷氨酸脱羧酶活力的影响,并将固定化大肠杆菌细胞用于制备γ-氨基丁酸.结果表明:0.1g大肠杆菌菌粉分散在30mL、13％的明胶溶液中,转变成凝胶后再用0.5％戊二醛溶液20mL交联2h,固定化细胞的谷氨酸脱羧酶活力最高;采用15g固定化细胞在pH值为4.0、温度40℃转化20.0mL、60mmol/L的L广谷氨酸底物,反应11h的转化率达95％,重复进行6次转化反应,转化率达95％的时间是20h.该包埋-交联法固定化大肠杆菌细胞在制备γ-氨基丁酸上有较好的工业化应用前景.     

利用荧光假单胞菌固定化细胞生产2- 酮基-D- 葡萄糖酸

以海藻酸钠为载体固定荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)AR4,考察固定化细胞发酵生产2- 酮基-D-葡萄糖酸的条件。结果表明：利用5.0% 海藻酸钠制备的固定化细胞颗粒稳定性好,可重复利用7 次;发酵培养基中玉米浆的最适质量浓度为0.75g/100mL,固定化细胞的适宜发酵温度为30～36℃;在适宜的培养条件下,固定化细胞与游离细胞的2- 酮基-D- 葡萄糖酸产量及糖酸转化率基本相同,分别可达13.5g/100mL 和90.0% 左右。     

固定化Amycolatopsis sp.ST 2710转化洛伐他汀的研究

研究用海藻酸钠固定化ST2710的技术,确定了较好的制备工艺,并用该固定化细胞对转化洛伐他汀进行了研究。结果表明,在海藻酸钠浓度2%,CaCl2浓度为2%,固化时间为1 h,包埋量为2.5 mL菌悬液/100 mL凝胶的条件下,固定化细胞具有较好的机械强度和较高的转化率。     

碳氮源对酶法合成L-半胱氨酸的影响

以假单胞菌(Pseudomonas sp.)TS1138为供试菌株,研究了在酶法转化DL-ATC合成L-半胱氨酸中碳氮源对酶源细胞酶活力的影响,确定了在产酶培养基中最适的碳源是葡萄糖,最适加入量为4.0%;最适的氮源是酵母粉、蛋白胨和尿素的组合,最适加入量分别是蛋白胨1.0%,酵母粉1.5%,尿素0.3%,酶源细胞的酶活力达到2679 U·mL-1.