葡聚糖在酶催化中的应用进展

酶是能够进行复杂化学反应的生物催化剂,具有活性高、选择性好和环境友好等优良特性。然而用于催化反应的酶来源较窄,空间结构相对柔性易失活,以及催化稳定性差等不足,客观上限制了其应用的进一步扩大,强化酶催化性能包括提高酶活性和增加酶催化稳定性是近年生物工程领域的研究热点。不同的糖类物质对酶的活性均有不同程度的保护作用,葡聚糖是一种以葡萄糖为单元通过糖苷键连接而成的同型多糖,在酶催化性能强化的过程中得到了越来越多的关注。近几年来有关葡聚糖在酶催化性能强化中的研究报道相对较多,本文主要综述了葡聚糖作为交联剂、修饰剂和添加剂在酶固定化过程中的研究进展,介绍了葡聚糖在有机溶剂和无溶剂酶催化体系中的应用实例,分析了葡聚糖对酶催化性能的影响,为葡聚糖在酶催化中的进一步应用奠定基础。     

磷脂酶固定化载体材料的研究进展

游离磷脂酶价格昂贵且稳定性差限制了其应用,固定化技术使酶稳定性增强,可以反复使用,降低了成本,极大地拓宽了酶的应用范围。性能优良的固定化酶应具备成本低、稳定性高和催化活性高等特性。载体材料不仅是固定化酶的重要组成部分,还是影响固定化酶性能的因素之一。对磷脂酶固定化载体材料主要从无机材料、有机材料、复合材料以及无载体4个方面进行综述,并对磷脂酶固定化载体材料发展方向予以展望,为固定化磷脂酶研究在载体材料上的选择提供了参考依据。     

酶固定化载体材料的研究进展

酶固定化的载体材料必须与酶的非催化活性基团发生有效结合方能使固定化酶发挥其催化酶解作用,载体材料的确定是酶的固定化技术关键。随着化学工业的不断进步,研发出众多具有特殊结构且功能各异的新材料,推动了载体固定化酶技术的发展。结合目前固定化酶技术的研究现状和应用情况,本文介绍了酶的固定化载体常用的高分子材料、磁性材料、纳米材料和介孔材料的研究现状,比较了上述材料与酶的结合机制。简述了固定化酶的制备方法和应用形式,并对固定化酶载体材料的研究进展进行了总结,以期对酶的固定化材料研究提供参考。     

酶固定化研究进展

由于酶催化的特异性、高效性和温和性,酶的工业化利用一直是酶工程领域的研究热点。酶固定化是酶工程发展的必然趋势。固定化酶已在众多工业生产中发挥越来越重要的作用,围绕酶固定的载体材料开发与固定技术研究进展很快。传统酶固定化主要包括吸附、包埋、结合或化学交联等技术,然而固定化酶的稳定性、牢固性及催化效率等与工业实际应用仍具有很大差距。近年来,随着纳米技术、高分子材料化学、表面化学、蛋白质结构分析及分子生物学等学科的快速发展,新型载体材料和固定化技术不断涌现。以纳米载体材料、纳米磁性材料、金属有机骨架复合材料为代表的新型固定载体以及以定向化学修饰研究为代表的固定化技术取得了显著进展。本文重点对酶固定的纳米载体、金属有机骨架材料以及定向修饰固定技术进行了简要综述,同时对研究前景作了简要展望。     

α-半乳糖苷酶固定化的研究进展

α-半乳糖苷酶催化α-半乳糖苷键的水解,可将豆制食品及饲料中的抗营养因子α-半乳糖苷类转化分解,改善营养成分使其易于消化吸收。近年,α-半乳糖苷酶的固定化更是成为研究的热点。作为固定化酶技术的重要组成部分,载体及固定化方法的选取在很大程度上直接影响着固定化酶的活性及稳定性。综述了近些年国内外有关α-半乳糖苷酶固定化方法、固定化载体材料的研究现状和发展趋势,以期对固定化α-半乳糖苷酶的酶活性及稳定性提高提供参考。     

脂肪酶固定化及其在食品领域中应用的研究进展

脂肪酶作为一种绿色的生物催化剂广泛应用在食品等工业领域,但是其结构极易被破坏且在环境中稳定性较差,固定化脂肪酶是提高其稳定性和重复利用率的关键技术。近年来新型材料的不断出现,为脂肪酶的固定化带来了契机。由于脂肪酶是作用于油水界面的特殊酶,固定化材料的物理和化学性能会直接改变固定化酶的催化特性,提高酶活力、选择性和稳定性等。本文综述了近年来固定化脂肪酶的材料和方法,及其在食品加工领域中的应用,并展望了固定化脂肪酶的发展前景。     

变性淀粉在酶固定化中的应用

将酶固定在各种载体上,既可克服游离酶易变性失活的缺点,保持酶的生物催化特性,且易分离和重复利用,提高酶的利用效率。淀粉来源广泛,廉价易得,可通过改性满足不同酶固定化的需要,是一种较为理想的酶固定化载体。本文主要阐述了几种变性淀粉在酶固定化中的应用,并指出今后变性淀粉在酶固定化中的应用前景。     

脂肪酶固定化技术的研究进展

该文介绍了脂肪酶的传统及新型固定化技术,特别针对纳米载体、磁性载体、微波辅助固定化技术、膜固定化技术等近年来发展的新载体和新技术进行概述,描述了通过固定化来改善脂肪酶的催化性能,包括酶的活力、稳定性、最适条件以及特异性等。提出目前脂肪酶固定化所面临的稳定性差、难以工业化应用等问题,并指出未来脂肪酶固定化技术应向着性质稳定、操作简单以及规模化生产的方向发展。     

固定化酶载体的研究进展

作为固定化酶技术的重要组成部分,载体的结构及性能在很大程度上直接影响着固定化酶的催化活性及操作稳定性。综述了近年来国内外有关固定化酶载体材料的研究现状和发展趋势。     

有机相中脂肪酶的催化反应及其应用

有机相中脂肪酶的催化反应是非水相酶催化反应中一个重要方面,介绍了有机相中脂肪酶的催化反应及主要影响因素,并综述了脂肪酶的固定化及其固定方法。对有机相中固定化脂肪酶催化技术在脂肪酸酯的合成、食品、制药和新能源等领域的应用作了概述,最后对有机相中脂肪酶的催化技术进行了展望。     

虾蟹壳中甲壳素绿色提取技术研究进展

甲壳素的提取需经脱除蛋白质、矿物质、脂质和色素等工艺,酸碱法有成本高、环境危害等缺点,微生物发酵、酶法或基因工程等生物法绿色提取技术亟待研究。本文综述以虾蟹壳为原料,由传统化学法、生物法绿色提取技术的进展;分析微生物发酵、酶法及基因工程等生物法的优缺点,微生物生物转化及酶处理利用发酵产生的有机酸和蛋白酶,经济有效易实现大规模生产,提出微生物发酵法提取甲壳素具有产业化潜力;最后对遗传操作和代谢工程在近几年的进展也进行了讨论。以生物法绿色提取技术生产甲壳素既具备环境友好又具备高效性,具有重要的发展前景。     

磷脂酶D特性及其在磷脂酰丝氨酸合成中的应用

磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine，PS）是一种新资源食品，在自然界中含量稀少，提取困难。磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）是生物酶法制备磷脂酰丝氨酸的关键合成酶。本文主要介绍了PLD的分子结构特点、催化机理及酶活特性，并总结了目前PS的制备方法，重点对PLD酶催化制备磷脂酰丝氨酸的研究进展及反应体系进行了论述，并对催化制备PS反应体系的选择进行了分析和展望，以期为深化酶法技术制备PS的研究提供参考，以此推动新资源食品PS的工业化生产和应用。     

In vivo demonstration of enhanced probiotic effect of co-immobilized Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum

The present study was undertaken to evaluate the effectiveness of co-immobilization as an efficient method for delivering high numbers of viable probiotic cultures to the host for an enhanced probiotic effect, using in vivo mice models. The co-immobilized culture of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum was fed to eight groups of conventional mice. A greater persistence of probiotic cultures was noticed in the intestinal contents of the groups fed on co-immobilized cells. Further, the supplementation of diet with co-immobilized culture also resulted in maximum lowering of faecal coliforms and the enzymatic activity as compared to the prestudy level.     

利用生物技术生产甲硫氨酸的研究进展

甲硫氨酸广泛应用于饲料、食品、医药等诸多领域,其市场需求量逐年增长。现行的化学合成甲硫氨酸产物为外消旋混合物,且对环境污染严重,与生物技术生产甲硫氨酸相比,不具备可持续性。生物技术生产甲硫氨酸可分为微生物发酵法和酶法。科研人员一直尝试阐明甲硫氨酸生物合成途径并进行高产菌株的选育,但由于其合成途径复杂,尚未获得适用于工业生产的菌株。对于现有菌株,深入研究甲硫氨酸生物合成途径、扩大甲硫氨酸向胞外的输出量、对发酵培养基组分及工艺条件进行优化都是有效提高甲硫氨酸产量的途径。酶法生产甲硫氨酸可分为异构体拆分和化合物酶解,其中利用微生物酶实现D型向L型的转化更有助于增加L-甲硫氨酸得率;最新的化合物酶解法结合了基因工程及酶的固定化技术,在实际生产中也具有巨大潜力。本文总结了国内外甲硫氨酸生产近况,重点论述了微生物发酵法、酶法及二者相结合生产甲硫氨酸的最新研究进展,并针对甲硫氨酸的发酵生产特点,提出变构抑制的解除、复合硫源的应用及关键酶的稳定性三方面的问题及建议。鼓励将酶法与发酵法相结合,并提倡通过酶解植物蛋白获得甲硫氨酸的研究,以实现低成本、低污染、高产量、高纯度的甲硫氨酸生产。     

黑曲霉N5-5产单宁酶的酶学性质与固定化

本实验室自主分离的黑曲霉N5-5所产单宁酶已发现对没食子酸丙酯具有良好酶解效果。为了单宁酶的工业化应用,本次研究大批量培养单宁酶,探究其对单宁酸的酶解效果及酶的固定化效果。发酵采用先液体扩培后固体发酵的形式,提酶后利用陶瓷膜过滤技术纯化、浓缩酶液,并对比冷冻干燥和喷雾干燥两种不同干燥方式,还使用树脂载体对酶进行固定化。实验表明,纯化后单宁酶酶活达258.53 U/mL,可水解10%至50%浓度的单宁酸,其中30%以下底物浓度酶解效果较好;冷冻干燥对酶活影响不大而喷雾干燥使酶活降为174.02 U/mL;另外,单宁酶通过树脂载体固定化后,在实验条件下可重复使用至少4次。研究为提高黑曲霉N5-5发酵所产单宁酶的媒介效率、降低酶解反应成本、实现商业化生产建立了理论基础。     

工业生产中木瓜蛋白酶的活性检测方法比较

对不同来源的木瓜蛋白酶用三种不同方法测定其活性,结果表明从酪蛋白为底物的紫外分光光度法操作简便、成本低廉,适于酶纯化过程中的活性比较和木瓜蛋白酶系统产品及国内商品酶的活性测定;以ＢＡＥＥ为底物的光学法反应稳定,重复性好,适于酶学性质的理论研究和出口商品酶的活性测定;以酪蛋白为底物的茚三酮显色法,虽然操作烦琐,但所需仪器简单,测定结果误差较小,因此在条件简陋的地区也可以来用此法测定木瓜蛋白酶的活性。     

牛血清蛋白对纤维素酶水解小麦秸秆的影响

在以分别被稀硫酸和氢氧化钠处理的小麦秸秆为底物进行纤维素酶解时添加牛血清蛋白（BSA）来评估BSA对酶解的影响,当接入纤维素酶40Ug秸秆,添加牛血清蛋白0.04g时,反应48h,还原糖得率分别提高30%和22%,添加牛血清蛋白后酸处理的秸秆水解速率更快,酶解液中酶失活趋势减小,以滤纸为底物测定纤维素酶活力时添加牛血清蛋白能将酶活提高1倍以上,从而推断牛血清蛋白可以提高纤维素酶的稳定性并减少酶因吸附木质素而失活,提高酶的水解效率。