Penicilium expansum PED-03固态发酵产脂肪酶及酶学性质研究

利用Penicilium expansum PED03固态发酵产脂肪酶,选用麸皮为碳源、豆粕为氮源,m(麸皮)/m(豆粕)比为1∶4,适宜含水量为50%(V/W),在24℃下发酵4d,脂肪酶活力可达1596U/g。该酶的最适温度为35℃,在50℃以下较为稳定;最适pH值为9.5,在pH6.0～10.0范围内有明显的催化活性;适宜浓度的Na+、Ca+2、Mg+2对酶反应有促进作用,而Cu2+、Fe2+和Mn2+等对酶反应有不同程度的抑制作用。利用P.expansumPED03脂肪酶在非水相中对外消旋烯丙醇酮(4羟基3甲基2(2烯丙基)2环戊烯1酮,allethrolone)进行酶法拆分,35℃反应36h时转化率(C)可达理论值的96%,产物的对映体过量值(eep)可达99%,显示了良好的应用潜力。     

利用木质素沉淀物产漆酶的研究

从玉米秸秆的碱处理液中分离木质素沉淀物,进一步用于Coriolus versicolor液态发酵生产漆酶。研究结果表明,木质素沉淀物对漆酶的形成有明显的促进作用,当其添加量为0.6%时,在摇瓶条件下漆酶活力可高达7005.6IU/ml,比对照组的漆酶活力提高了4.04倍。发酵培养基中添加10g/L葡萄糖有利于菌种的前期生长,从而提高漆酶产量。在3.7L发酵罐中进行产酶试验,发酵罐最适通气量为0.75vvm,最适转速为300r/ min,漆酶活力可达到7506.2IU/mL。该试验结果对于降低玉米秸秆碱预处理液的环境污染,促进木质素沉淀物的回收利用以及加速漆酶的规模化生产等均具有重要意义。     

水/有机溶剂体系中产紫青霉全细胞催化合成单葡糖醛酸基甘草次酸

研究了产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3 全细胞β-D-葡萄糖醛酸苷酶在水/有机溶剂体系中催化水解甘草酸,合成单葡糖醛酸基甘草次酸（GAMG）的反应。确定了最适反应体系为水/叔丁醇（体积比为3∶7）,最适反应条件为：底物甘草酸用量1.5 g•L^-1、反应温度45℃、pH值5.0、全细胞酶量7 g•L^-1、摇床转速120 r•min^-1,在此条件下反应48 h,产物GAMG产率可达79.12%,全细胞酶具有较好的稳定性和可重复使用性,显示了良好的应用前景。     

Promoting effect of licorice extract on induction of β-glucuronidase in Penicillium purpurogenum Li-3

Penicillium purpurogenum Li-3,a fungus producingβ-glucuronidase(PGUS),can convert glycyrrhizin(GL)to glycyrrhetinic acid monoglucuronide(GAMG)when grown in medium with GL as the sole carbon source.In order to improve the conversion rate of GL and the yield of GAMG,licorice extract(LE)was added as an inducer to enhance the production of GAMG by the PGUS.In this work,the influence of LE on the conversion rate of GL to GAMG was studied.When the Penicillium purpurogenum Li-3was grown in the medium containing LE and GL(concentration ratio of LE to GL was 2∶3),the conversion rate of GL was 84.12% with 38.18%increase and the yield of GAMG was 80.47% with 37.18%increase,comparing with to the medium only containing GL at 48h.The enzyme activity ofβ-glucuronidase was also enhanced from 22.4U/mL to 82.3U/mL,which increased up to about 3.67fold.The results showed that LE could significantly improve the induced expression level of PGUS.     

大肠杆菌耐热元器件的构建及其应用

以提高大肠杆菌耐热性为目的,基于腾冲嗜热菌（Thermoanaerobacter tengcongensis MB4）热激蛋白基因 T.te-HSP20 构建了诱导型耐热元器件T7-T.te-HSP20 和组成型耐热元器件gapA-T.te-HSP20,转入大肠杆菌（Escherichia coli）获得工程菌 E. coli-TH 和 E. coli-GH。工程菌E. coli-TH在30℃和IPTG诱导下,目标蛋白呈可溶性表达,经50℃热激30 min后,存活率提高了3.2倍。高温发酵表明gapA-T.te-HSP20扩宽了工程菌E. coli-GH的最适生长温度的范围（37～43℃）,较大程度提高了大肠杆菌的耐热性。抗逆性分析还发现工程菌E. coli-GH具备了耐热与耐丁醇的双重功能,并有一定的抗乙酸和乙醇能力。为工业梯度升温发酵生产生物基产品的高效制造、节省成本提供了新思路。     

荧光假单胞杆菌磷脂酶B界面催化分子机制初探

基于荧光假单胞杆菌磷脂酶B (Pf-PLB)一级序列,分析了Pf-PLB的相关理化性质及其二级结构,并采用同源建模的方法对Pf-PLB的三级结构进行了预测;基于其预测结构,提出"掀盖进入,侧向离去"假说模型,初步探讨了Pf-PLB界面催化的可能机制;采用定点突变的方法对Pf-PLB的结构进行改造,结合突变体Pf-PLB的催化特性对所提出的机制模型进行了验证。     

扩展青霉脂肪酶的生产及其在外消旋烯丙醇酮拆分上的应用

试图应用脂肪酶催化拆分法代替化学法拆分外消旋烯丙醇酮(4-羟基-3-甲基-2-(2-烯丙基)-2-环戊烯-1-酮,allethrolone).以Rodamine B平板筛选法获得了一株脂肪酶高产菌Penicillium expansum PED-03,并对该菌液态发酵产脂肪酶的主要工艺参数进行了优化.确立了0.5%的淀粉和4% 的豆饼粉为该菌种的适宜碳源和氮源,最适C/N为0.5.Tween-80对产酶有明显的促进作用,添加0.05% Tween-80后所产酶活力可提高55%.发酵罐产酶试验结果表明,搅拌速度对脂肪酶的产生有明显影响,适宜的搅拌速度为500 r·min-1. 利用P. expansum PED-03脂肪酶在非水相中对外消旋烯丙醇酮进行手性拆分,反应36 h时转化率(C)可达理论值的96%,产物的对映体过量值(eeP)可达99%,显示了该酶在烯丙醇酮的酶法拆分方面具有良好的应用潜力.的淀粉和4% 的豆饼粉为该菌种的适宜碳源和氮源,最适C/N为0.5.Tween-80对产酶有明显的促进作用,添加0.05% Tween-80后所产酶活力可提高55%.发酵罐产酶试验结果表明,搅拌速度对脂肪酶的产生有明显影响,适宜的搅拌速度为500 r·min-1. 利用P. expansum PED-03脂肪酶在非水相中对外消旋烯丙醇酮进行手性拆分,反应36 h时转化率(C)可达理论值的96%,产物的对映体过量值(eeP)可达99%,显示了该酶在烯丙醇酮的酶法拆分方面具有良好的应用潜力.     

大肠杆菌耐热元器件的构建及其应用

以提高大肠杆菌耐热性为目的,基于腾冲嗜热菌(Thermoanaerobacter tengcongensis MB4)热激蛋白基因T.te-HSP20构建了诱导型耐热元器件T7-T.te-HSP20和组成型耐热元器件gapA-T.te-HSP20,转入大肠杆菌(Escherichia coli)获得工程菌E.coli-TH和E.coli-GH。工程菌E.coli-TH在30℃和IPTG诱导下,目标蛋白呈可溶性表达,经50℃热激30 min后,存活率提高了3.2倍。高温发酵表明gapA-T.te-HSP20扩宽了工程菌E.coli-GH的最适生长温度的范围(37~43℃),较大程度提高了大肠杆菌的耐热性。抗逆性分析还发现工程菌E.coli-GH具备了耐热与耐丁醇的双重功能,并有一定的抗乙酸和乙醇能力。为工业梯度升温发酵生产生物基产品的高效制造、节省成本提供了新思路。     

大豆凝集素的灭活研究

分别用干热、湿热、酸碱和金属离子4种方法处理大豆植物蛋白中的大豆凝集素(SBA)，研究理化处理对SBA活性的影响。120℃以下的干热处理不能使SBA的活力明显丧失；而95℃、30min，100℃、20min或105℃、10min的湿热处理，可使SBA的活力完全丧失。在pH值1．0—4．5或pH值9—13范围内提取大豆蛋白质，可使SBA的活力显著丧失。大豆蛋白抽提液中三价、四价金属离子和部分二价、一价金属离子也可显著降低SBA的活力。湿热处理、pH值和金属离子对SBA活性的影响是否具备协同性，有待于进一步探讨。