青霉素G酰化酶的固定化研究进展

青霉素G酰化酶是一种重要的工业催化剂,每年催化制备20 000 t的6-氨基青霉烷酸,同时也用于β-内酰胺抗生素的合成.有效地回收和重复利用能够大大提高工业催化剂的应用性能,人们越来越关注青霉素G酰化酶的固定化研究.综述了青霉素G酰化酶的常用固定化方法,主要包括吸附法、包埋法、共价结合法、交联法等,以及该领域的最新研究进展.     

丝素膜作为固定化酶载体的研究：丝素膜固定化青霉素酰化酶性质的研究

本文以丝素蛋白膜和ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ４Ｂ（交联琼脂糖）为载体固定青霉素酰化酶（ＰＡ），详细研究了固定化前后酶性质的变化。结果表明与自由酶相比，固定化酶的热稳定性及ｐＨ值稳定性有很大的提高；固定化酶的表现米氏常数比自由酶仅有很小的增加；此外研究发现用丝素蛋白膜为载体比用Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ为载体制备的固定化酶具有更高的热稳定性。     

戊二醛交联几丁质固定化青霉素G酰化酶及其性质研究

目的 以几丁质为载体,戊二醛为交联剂固定化粪产碱杆菌青霉素G酰化酶.方法 单因素优化固定化条件,以交联度、pH、温度、酶量4因素3水平正交试验,确定最佳固定化条件,并研究固定化酶的最适反应温度、pH及批次稳定性.结果 最佳固定化条件为几丁质0.3 g,酶量6.0 mL,交联度1.5%,温度37℃,pH 8.0,时间48 h,固定化酶最高比活性为62.3 U/g湿载体,最适反应温度为65℃,最适pH 9.0,重复使用8批活性基本稳定.结论 戊二醛交联几丁质固定化青霉素G酰化酶稳定性较好,具有一定的丁业应用前景.     

戊二醛交联几丁质固定化青霉素G酰化酶及其性质研究

目的以几丁质为载体,戊二醛为交联剂固定化粪产碱杆菌青霉素G酰化酶。方法单因素优化固定化条件,以交联度、pH、温度、酶量4因素3水平正交试验,确定最佳固定化条件,并研究固定化酶的最适反应温度、pH及批次稳定性。结果最佳固定化条件为几丁质0.3 g,酶量6.0 mL,交联度1.5%,温度37℃,pH 8.0,时间48 h,固定化酶最高比活性为62.3 U/g湿载体,最适反应温度为65℃,最适pH 9.0,重复使用8批活性基本稳定。结论戊二醛交联几丁质固定化青霉素G酰化酶稳定性较好,具有一定的工业应用前景。     

壳聚糖-铜(Ⅱ)配合物固定化青霉素G酰化酶

目的壳聚糖与CuSO4络合为壳聚糖铜后以高分子配位键法固定化青霉素G酰化酶,考察固定化酶的性质。方法单因素优化固定化条件,对Cu^2＋浓度、络合时间、pH、温度、加酶量进行L16（4^5）的正交试验,获得最佳固定化条件,并研究固定化酶的最适反应温度、pH及批次稳定性。结果最佳固定化条件为：壳聚糖直接与Cu^2＋络合制备壳聚糖铜载体,Cu^2＋浓度／0．1g·mL^-1,络合时间16h;载体0．3g,酶量1mL,pH4．9,温度30℃,固定化25h。最高固定化酶活性为65U／g湿载体,固定化酶最适反应温度60℃,最适pH9．0,固定化酶具有较好的保存稳定性。结论壳聚糖-铜（Ⅱ）配合物固定化青霉素G酰化酶的活性高,具有一定的应用潜力。     

固定化青霉素酰化酶对荧光假单胞菌群体感应的抑制作用

水产品腐败菌的群体感应现象是加速水产品腐败的原因之一。近年来,由于化学保鲜剂的使用导致许多腐败菌产生抗性,并且其安全性也令消费者担忧,因此研究安全、高效的生物保鲜剂是水产保鲜中的重要课题。本研究用固定化青霉素酰化酶来抑制水产品优势腐败菌——荧光假单胞菌的群体感应现象。利用CV026验证固定化青霉素酰化酶对荧光假单胞菌AHLs的淬灭作用;利用光学显微镜和扫描电镜研究酶对生物被膜的影响;利用牛奶琼脂平板验证胞外蛋白酶的活性;通过分子对接预测酶与不同AHLs的相互作用。结果表明,固定化青霉素酰化酶能够降低荧光假单胞菌AHLs的含量,从而减少紫色杆菌CV026紫色菌素的生成,减缓荧光假单胞菌生物被膜和胞外聚合物的形成。同时也干预了胞外蛋白酶的产生,当酶质量浓度为15 mg/mL时无法观察到明显的蛋白抑制圈。分子对接结果显示,该酶与短链和长链的信号分子都能成功对接,然而,更偏向于长链AHLs。3D对接结果显示,C14-HSL被活性中心周围的氨基酸残基全部包裹,相互以氢键连接,氢键的数量较多,结合作用更强。由此说明固定化青霉素酰化酶具有良好的群体感应淬灭活性,可作为新型保鲜剂应用于水产品保鲜。     

重组大肠杆菌产青霉素酰化酶的发酵动力学研究

对产青霉素酰化酶重组大肠杆菌M3进行分批发酵动力学研究。根据Logistic和Luedeking-Piret方程,拟合出重组大肠杆菌M3分批发酵过程中菌体生长、青霉素酰化酶合成、基质消耗的动力学模型及模型参数。结果表明,重组大肠杆菌M3产青霉素酰化酶的发酵动态过程能很好的被该模型所表达。     

应用固定化胰蛋白酶制备大豆肽的研究

采用固定化胰蛋白酶水解大豆分离蛋白制备大豆低肽，对固定化胰蛋白酶水解工艺参数等进行了系统研究。结果表明：固定化胰蛋白酶的最适温度为60℃，最适pH为8．7，最佳底物浓度为2．0－3．0mg/mL，大豆分离蛋白的最佳流速为0．3mL/min，大豆分离蛋白的水解率达到45．6％，酶解液中大豆肽含量为1．462mg/mL。酶解液多肽分子量大部分在10000以下。     

三种失活酵母对苹果汁中展青霉素去除研究

研究了固定化失活酵母、磁性固定化失活酵母和失活酵母粉去除苹果汁中展青霉素。比较了三种处理对展青霉素的去除效果以及对苹果汁感官品质的影响。试验结果为:三种处理方法中,固定化失活酵母对展青霉素的去除率最高可达70.4%。固定化失活酵母处理对苹果汁感官品质无显著影响,磁性固定化失活酵母处理后苹果汁的色值和透光率显著下降。     

交联青霉素G酰化酶聚集体制备及其催化特性研究

目的考察交联青霉素G酰化酶聚集体催化特性,探讨其应用潜力。方法以硫酸铵为沉淀剂获得青霉素G酰化酶蛋白沉淀,戊二醛交联沉淀的蛋白质制备交联酶聚集体,在此基础上研究交联酶聚集体的催化特性。结果交联粪产碱杆菌来源青霉素G酰化酶聚集体的最适反应温度55℃,最适pH 9.0,其酸碱和热稳定性均优于游离酶,重复使用13批次几乎无酶活性丢失,反应20批次后仍有50.9%的活性。结论交联酶聚集体的稳定性较游离酶好,具有一定的工业应用前景。     

固定化脂肪酶性能研究及在洗毛中的应用

利用硅藻土吸附法对解酯假丝酵母发酵产生的脂肪酶进行了固定化,研究了固定化酶和游离酶的酶学性质,以及用固定化脂肪酶对羊毛进行生物酶法洗毛。结果表明:固定化酶比游离酶的最适作用温度提高了5℃,最适作用pH值向碱性方向移动了0.5个单位,热稳定性和pH值稳定性有了大幅度提高。在固定化酶的最适作用pH值下,得到最佳的洗毛条件为:温度45℃、浴比1∶35、时间20 h。     

海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠微胶囊二步法固定化β-葡萄糖苷酶的制备

以二步法制备的ACA微胶囊为载体,对β-葡萄糖苷酶进行固定化,以固定化β-葡萄糖苷酶的酶比活力和酶的稳定性为考查指标,对影响二步法制备固定化β-葡萄糖苷酶的各因素及其性质进行了探讨。ACA微胶囊二步法固定β-葡萄糖苷酶的优化条件是:3.5%海藻酸钠溶解0.15g酶,逐滴滴入到2%的CaCl2溶液中引发25min,所形成微球先在0.4%壳聚糖(0.5%(v/v)醋酸溶解)溶液中进行成膜反应,再在0.2%海藻酸钠进行覆膜反应,然后用1%戊二醛交联4h(4℃)。用上述最适条件制备固定化酶,总酶活的回收率为68.3%。4℃下贮藏,固定化β-葡萄糖苷酶的酶活力在一个月内保持稳定,重复使用3次后其活力仍保持在原来的80%以上。固定化酶反应的最适温度是60℃,最适pH是4.6。     

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。     

脂肪酶在磁性纳米粒子上固定化及其酶学性质研究

以Fe_3O_4纳米粒子为载体,碳化二亚胺为交联剂,共价结合制备固定化脂肪酶,探讨脂肪酶固定化影响因素,并对固定化脂肪酶性质进行研究;运用TEM测定其粒径,用FTIR检测脂肪酶—Fe_3O_4磁性纳米粒子耦联。结果表明,脂肪酶固定化适宜条件为:200 mg磁性纳米粒子,加入2 ml 2.5mg/mL脂肪酶磷酸盐缓冲液(0.1mol/L,pH7.5),在4℃超声分散45 min,固定化酶最适pH为7.0,最适温度为45℃,均与游离酶相似;与游离酶相比,该固定化脂肪酶热稳定性明显提高,并具有良好操作和存储稳定性。     

环氧基修饰磁性微球固定化磷脂酶A1

以自制的环氧基修饰的Fe3O4磁性微球为载体固定化磷脂酶A1，采用响应面试验优化固定化条件，并研究固定化酶的酶学性质。结果表明：最佳固定化条件为缓冲液pH?4.0、固定化时间1.9?h、酶液添加量3.6?mL/g，得到的酶活力为3?675?U/g，固定化率为61.1%。固定化酶与游离酶比较，最适pH值向碱性方向偏移1.0，最适温度提高5?℃；贮藏稳定性有一定程度的提高；在重复菜籽油脱胶8?个批次后，仍保留81.1%的酶活力。此外，通过X射线衍射、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等现代分析手段对载体进行表征，表明成功制备纳米尺寸的微球，且微球表面成功修饰上环氧基团。     

高碘酸钠氧化法固定化脂肪酶的研究

研究了以醋酸纤维素/聚丙烯复合膜为载体的高碘酸钠氧化法固定化脂肪酶的固定化条件,采用响应面分析法对固定化条件进一步优化,并对固定化酶膜的酶学性质进行了讨论。结果表明,以固定化酶活力为指标,当高碘酸钠浓度为0.15 mol/L,活化为60 min时,浓度为0.013 g/mL的酶液与pH 8.0的磷酸盐缓冲溶液于戊二醛质量分数0.24%,温度4℃下,进行交联反应,反应3.1 h后,获得的固定化酶活最高,为0.52 U/cm2。固定化酶膜的酶学性质为:固定化酶最适温度35℃,最适pH为9.0。     

交联青霉素G酰化酶聚集体制备及其催化特性研究

目的考察交联青霉素G酰化酶聚集体催化特性,探讨其应用潜力。方法以硫酸铵为沉淀剂获得青霉素G酰化酶蛋白沉淀,戊二醛交联沉淀的蛋白质制备交联酶聚集体,在此基础上研究交联酶聚集体的催化特性。结果交联粪产碱杆菌来源青霉素G酰化酶聚集体的最适反应温度55℃,最适pH9．0,其酸碱和热稳定性均优于游离酶,重复使用13批次几乎无酶活性丢失,反应20批次后仍有50．9％的活性。结论交联酶聚集体的稳定性较游离酶好,具有一定的工业应用前景。     

棉织物对甲苯磺酰氯活化法固定化菊粉酶工艺的研究

以4-甲苯磺酰氯活化的棉纤维为载体，对固定化菊粉酶的条件进行探讨。通过对不同纤维成分布料的比较，绒布为载体时得到了较高的固定化酶活。分别采用单因素试验和正交试验，得到优化的工艺参数：每克干基棉布加入10ml干吡啶，对甲苯磺酰氯与干吡啶的比例为1g：1ml，偶联pH值4．5，离子强度0．2mol／L，加酶量80U／g，菊粉酶酶活回收率达到83．60％。在优化的工艺条件下，对糖分组分进行HPLC分析，固定化酶与250g／L菊糖（5U／g菊糖）作用1．5h，低聚果糖含量达到28．21％。