固定化Pseudomonas putida CGMCC3830转化3-氰基吡啶制备烟酸

采用固定化Pseudomonas putida CGMCC3830转化3-氰基吡啶制备烟酸。选择海藻酸钠作为包埋材料进行固定化,考察固定化细胞的制备条件、转化条件以及批次稳定性。结果表明,优化的固定化条件为:海藻酸钠2 g/dL,氯化钙0.4 g/dL,固化时间6 h;最适转化条件为:温度35℃,pH 7.0,底物浓度100 mmol/L。批次转化实验结果显示,当底物浓度为100 mmol/L时,固定化细胞重复使用10次,酶活仍保留59.1%,产物烟酸的得率为91.8 g/g细胞干重,而游离细胞的使用3次后,酶活下降至45.6%。     

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。     

含水有机溶剂体系中固定化Acetobacter sp. CCTCC M209061细胞催化乙酰乙酸乙酯不对称还原反应

本论文报道了含微水有机溶剂体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化乙酰乙酸乙酯不对称还原为(R)-3-羟基丁酸乙酯。研究表明,Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞能遵循反Prelog规则高选择性地催化乙酰乙酸乙酯不对称还原。与单水相反应体系相比,含有机溶剂体系不仅可有效地解决底物和产物的抑制作用,而且可提高反应底物的浓度和产率。在所研究的不同有机溶剂中,正己烷为该反应的最适有机相,其能较好溶解底物且对Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞的毒性较小,从而导致反应的初速度较快,产率较高。异丙醇为该反应的最佳辅底物,其最适浓度为60 mmol/L;该反应体系中的最适正己烷体积百分比、反应温度、底物浓度分别为约100.00%(水含量约为0.01 wt%),35℃,40 mmol/L。在此条件下,反应的初速率、产率和产物的e.e.值分别为0.72μmol/min,85.24%和99.00%以上,明显好于水单相反应体系进行该反应的结果。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化重组大肠杆菌细胞

目的:研究产酸性磷酸酶的重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET28b-AP/PT固定化制备条件以及固定化细胞的酶学特性。方法:比较9种细胞固定化方法,海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化为最佳方法;优化凝胶组成、菌体包埋量和固定化时间等条件,比较固定化细胞和游离细胞的酶学性质。结果:最适共固定化条件是:活性炭质量分数1.0%,海藻酸钠质量分数2.0%,聚乙烯醇质量分数6.0%,Ca Cl2质量分数2.0%,菌体包埋量6 g/100 m L凝胶溶液,固定化时间6 h。固定化细胞的酸性磷酸酶最适作用温度为35℃,比游离细胞提高5℃;固定化细胞与游离细胞的酸性磷酸酶最适作用p H均为5.0,固定化细胞显示出比游离细胞更宽泛的p H适应性。固定化细胞在重复使用12批后相对酶活力为54.5%,具有良好的操作稳定性。结论:海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭共固定化是非常适合固定化重组大肠杆菌BL21(DE3)/p ET28b-AP/PT的方法。     

壳聚糖小球共价固定化α-淀粉酶的研究

以壳聚糖小球为载体,采用戊二醛交联共价固定α-淀粉酶。试验结果表明,以1 g壳聚糖小球为载体,经5m L 2%戊二醛处理后,加入24 mgα-淀粉酶,30℃,在p H 6的磷酸缓冲液中固定化2 h,制备的固定化α-淀粉酶活力达1 407.6 U/g。固定化酶最适p H向酸性方向偏移,最适反应温度不变,固定化α-淀粉酶的酸碱稳定性和热稳定性均优于游离酶。     

双酶体系高效制备(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇

人工合成经密码子优化的羰基还原酶基因Sys1,并与葡萄糖脱氢酶基因Sygdh共克隆至双启动子表达质粒p ETDuet-1中,获重组质粒p ETDuet-Sygdh-Sys1。将其转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3),构建了共表达羰基还原酶和葡萄糖脱氢酶的重组工程菌E.coli BL21/p ETDuet-Sygdh-Sys1。以经IPTG诱导的重组菌为生物催化剂,不对称还原间-氯苯甲酰甲基氯(m-CPC),制备手性药物中间体(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇((R)-CCE)。在m-CPC 30 mmol/L、重组湿菌体70 mg/m L、葡萄糖40 mmol/L、辅酶NADP+0.2 mmol/L,以及p H 7.0、反应温度40℃和反应时间3 h等条件下,所获手性化合物(R)-CCE的摩尔产率高达99.0%,对映体过量值(e.e.值)为100%。     

表面复合修饰纳米超顺磁性材料固定化α-淀粉酶性能研究

以复合修饰的纳米超顺磁性Fe3O4颗粒聚集体为载体固定化α-淀粉酶,比较分析固定化α-淀粉酶及游离α-淀粉酶的酶学性能。研究固定化及游离α-淀粉酶的最适温度、最适p H、操作稳定性及基本动力学等。结果表明,固定化α-淀粉酶最适p H为7,最适温度为60℃。固定化α-淀粉酶与游离α-淀粉酶相比,具有更好的温度和酸碱的耐受性。固定化α-淀粉酶重复催化反应10次,相对酶活力仍剩余72.09%,重复操作的半衰期为18.97次,具有良好的操作稳定性。固定化α-淀粉酶的米氏常数Km值为45.31 mg/m L,亲和性弱于游离α-淀粉酶。     

苯丙氨酸解氨酶仿生固定化及其稳定性研究

利用仿生硅化技术包埋固定化苯丙氨酸解氨酶(PAL),研究固定化条件对PAL固定化的影响及固定化PAL的稳定性。优化的固定化酶制备条件:0.06 m L浓度为6 mg/m L诱导剂聚乙烯亚胺(PEI),25 mmol/L磷酸盐(p H7.0)作为固定化反应介质体系,2 m L浓度为1 mol/L正硅酸甲酯(TMOS)水解液和1 m L(2 U/m L)酶液添加量,所得固定化酶的酶活最大回收率是70%。与游离酶相比,固定化PAL的温度稳定性、p H和储存稳定性,以及变性剂耐受性都有较大提高,重复使用5次,固定化PAL仍能保持初始酶活的40%。     

明胶-海藻酸钠固定化菊糖果糖转移酶

采用明胶和海藻酸钠为包埋载体,进行菊糖果糖转移酶固定化的初步研究,探究明胶与海藻酸钠浓度、Ca Cl2浓度、包埋时间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,明胶浓度为20 g/L、海藻酸钠浓度为20 g/L、Ca Cl2浓度为40 g/L、包埋时间5 h,酶的包埋率为95.6%,重复操作8次后相对酶活力保留在50%以上。与游离酶相比,固定化酶的最适反应p H为5.5⁶.0,最适反应温度为656.0,最适反应温度为65⁷0℃,具有良好的操作稳定性。     

重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸条件的优化

研究重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的适宜条件。检测温度、p H值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响。结果表明:最优转化条件为:转化体系5 m L、底物L-谷氨酸钠浓度0.1 mol/L、重组大肠杆菌细胞6.4 mg(干质量)、Triton-100体积分数0.06%、Ca2+浓度0.6 mmol/L,转化温度45℃、反应体系p H 4.5。在该体系下反应7 h,GABA合成量达到26.1 g/L,GABA转化效率在1 h时达到最高,为13.8 g/(g h),较优化前提高1.5 倍。     

聚乙烯醇复合凝胶固定化黑曲霉细胞研究

以聚乙烯醇(PVA)复合凝胶为载体,利用冻融法固定产α葡萄糖转苷酶的黑曲霉M1菌丝。由于PVA冻胶的多孔性,高分子底物可以穿透载体与细胞酶直接反应。细胞经过固定化后,机械性能和化学稳定性都得到提高,可以重复多次对甲基αD葡萄糖苷进行水解反应。同时对该自由细胞和固定化细胞进行酶学特性研究。发现2者的最适pH值同为pH6.0,最适反应温度分别为55℃、60℃。固定化细胞的Vm值为2.84μmol/(L·min·g),大于自由细胞的Vm1.71μmol/[L·(min·g)],固定化细胞的Km(11.88mmol/L)小于自由细胞的Km(20.50mmol/L)。细胞经固定化,提高了细胞酶的操作、温度和贮藏稳定性。     

有机改性凹凸棒土交联吸附法固定化磷脂酶A_1研究

以有机硅烷偶联剂KH550改性凹凸棒土作为载体,在单因素试验基础上,研究固定磷脂酶A1最佳工艺条件。优化反应条件为:固定化反应时间5.5 h,固定化反应温度50℃,戊二醛浓度0.4%,体系pH 4.7,最终固定化酶酶活5,100~5,330 U/g。固定磷脂酶A1具有比游离磷脂酶更广温度范围和更宽pH应用范围,固定磷脂酶A1最适pH为5.3,而游离磷脂酶A1为4.8;固定磷脂酶A1在较低和较高pH酶活力均高于游离酶;在58℃处理0.5 h,固定化酶仍能保持高于85%酶活,而游离酶酶活则低于70%。     

木霉LE02 β-1，3-葡聚糖酶酶学特性的研究

对木霉菌株LE02所产β-1,3-葡聚糖酶的酶学特性进行了研究。结果表明,该酶最适反应温度为55℃、最适反应pH值为5.0。Co~(2+)、K+、Zn~(2+)、Li~+、Ba~(2+)、Cu~(2+)以及1.0mmol/L的Fe~(2+)对该酶没有影响,Cd~(2+)和10.0mmol/L的Mg~(2+)对酶具有部分抑制作用,而低浓度的Hg~(2+)、5.0mmol/L以上的Mn~(2+)和10.0 mmol/L的Fe~(3+)能强烈抑制该酶的活性。该酶只能作用于β-1,3-糖苷键,以Larinami为底物时其米氏常数K_m值为128.34μg/mL,最大反应速度V_m为23.01μg/(min·mL)。经过SDS-PAGE测定的分子质量近似为80.137ku。     

固定化耶氏酵母提高产γ-癸内酯能力

通过添加凹凸棒石粘土增加了固定化细胞凝胶珠的机械强度,同时疏松了凝胶网格,增加了传质性能,提高了固定化细胞发酵生产γ-癸内酯的能力。其固定细胞制备工艺为:将2%海藻酸钠复合2%凹凸棒石粘土,与9g/100mL耶氏酵母悬液等体积混匀,氯化钙浓度为2%,温度30℃,固化pH为7,时间为4h,制得固定化酵母细胞。发酵条件为:在250mL的三角瓶中装30mL发酵培养基,摇床转速为150r/min,于26℃发酵48h。以此方法生产GDL产量可达4.17g/L,是游离细胞的2.5倍。该固定化细胞重复使用3次后,GDL产量仍可达3.87g/L。     

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。     

南极假丝酵母脂肪酶B在黑曲霉中的分泌表达及其硅藻土固定化应用

为提高南极假丝酵母脂肪酶B（Candida antarctica lipase B,CALB）表达量,根据黑曲霉（Aspergillus niger）密码子偏好性设计合成CALB基因,以PnaII/tpi为启动子构建CALB表达载体并转化到黑曲霉HL-1中表达,摇瓶发酵120 h后上清液中重组CALB活力为171 U/mL。研究重组CALB的酶学性质,最适反应温度和pH值分别为50 ℃和8.0,在pH 6.0～9.0和45 ℃以下具有较高的稳定性,10 mmol/L Cu2＋、Zn2＋和0.1 g/100 mL十二烷基硫酸钠强烈抑制酶活力,而1 mmol/L Ca2＋、0.1 g/100 mL山梨醇对酶活力具有非常明显的激活作用。此外,以硅藻土为载体固定CALB,固定化酶活力为187 U/g。将制备的硅藻土-CALB固定化酶用于生物合成己酸乙酯,经反应条件优化后在无溶剂体系中己酸乙酯产率达91%。     

定向固定化葡萄糖氧化酶及其酶学性质的研究

戊二醛将伴刀豆球蛋白(ConA)和载体壳聚糖膜交联,然后利用ConA 与葡萄糖氧化酶糖链的特异性结合作用,实现酶的定向固定化。定向固定化的最适条件为戊二醛浓度0.1%、ConA 浓度0.02mg/ml、葡萄糖氧化酶浓度0.08mg/ml。定向固定化葡萄糖氧化酶的最适pH4.0、最适温度57℃,米氏常数Km 为15.84mmol/L,与游离酶及非定向固定化葡萄糖氧化酶比较,定向固定化葡萄糖氧化酶的最适pH 值向酸性范围发生了偏移并有更宽的pH 值适用范围,最适温度提高,与底物的亲和力较大。     

氨基化Fe3O4-SiO2固定化磷脂酶A1

以磁性Fe3O4-SiO2纳米颗粒为载体,研究固定化条件对磷脂酶活力的影响,通过响应面试验得到最优固定化条件为：固定化pH 6.7、固定化温度30 ℃、固定化时间7.9 h、戊二醛质量分数8.3%、加酶量8.2 mL/50 mg,在此条件下酶活力回收率能达到63.6%,蛋白固载率68%。并对制备的固定化磷脂酶的化学组分、形态结构和粒径进行分析,结果表明磷脂酶固定化效果较好,粒径均一,载体平均粒径为200 nm左右。固定化酶热稳定性、pH值稳定性和贮藏稳定性增强,最适反应温度为50 ℃,最适pH 6.0,重复操作10 次后保留60%以上的初始酶活力。     

人参皂苷Rb3木糖苷酶的纯化及其酶学性质

采用DEAE-Cellulose DE52阴离子交换柱层析的方法对微生物Absidia sp.GRB3-X8r菌产特异性人参皂苷Rb3木糖苷酶进行分离纯化,分离后该酶在SDS-PAGE上呈现单一蛋白质条带,并对其酶学性质进行研究。研究表明:人参皂苷Rb3木糖苷酶的最适反应pH为3.0,在pH2.2~8.0范围内相对稳定;最适温度为40 ℃,在20~60 ℃范围内具有较好的稳定性;金属离子K+、Na+、Mg2+、Mn2+、Ca2+离子对酶反应无明显作用,Zn2+、Pb2+、Ni2+对酶反应有抑制作用。SDS-PAGE电泳结果表明酶蛋白的相对分子量约为66.7 kDa。反应动力学研究结果显示K_m值为65.63 mmol/L,V_max为2.03 mmol/(h·L)。通过对酶的催化特性研究表明,该酶能水解人参皂苷Rb3木糖基,生成人参皂苷Rd。     

培养基及培养条件对Pycnoporus sp. SYBC-L1分泌漆酶的影响

从作者所在实验室保存的3株白腐真菌中筛选到一株液态发酵产漆酶的密孔菌Pycnop-orus sp.SYBC-L1,以漆酶活力为指标,采用正交试验法,优化了Pycnoporus sp.SYBC-L1分泌漆酶的培养基:麸皮水煮液60 g/L,葡萄糖60 g/L,豆粕粉15 g/L,CuSO_4·5H_2O 1.0 mmol/L;培养条件:初始pH 3.0,装液量50 mL/250 mL,30℃、200 r/min培养13 d,漆酶活力达24.95 U/mL,为优化前的36.16倍.