壳聚糖微球固定化脂肪酶催化性质研究

以壳聚糖微球为载体制备固定化脂肪酶制剂并研究其催化性质.首先,制备壳聚糖微球,用2%醋酸溶液溶解壳聚糖,以液体石蜡为分散剂制成壳聚糖微球;然后,通过戊二醛交联制备固定化脂肪酶制剂,并研究其催化性质.结果表明:壳聚糖微球在2%戊二醛浓度下常温下交联9 h,脂肪酶固载率可达60%.与游离脂肪酶相比,壳聚糖微球固定化脂肪酶的最适底物、最适p H值及最适温度分别转变为4-硝基苯基辛酸酯,p H 8.57及50℃.固定化脂肪酶重复实验6次后仍保留有47.7%的催化活性,置于60℃下4 h酶活保留73%,其金属离子K+和Mg2+最适浓度分别为0.15 mol/L,0.10 mol/L.     

聚乙烯醇-海藻酸钠共固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶

酶的固定化是提高酶的稳定及降低使用成本的重要途径.通过制备聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)复合载体,对共固定化葡萄糖氧化酶(GOD)和过氧化氢酶(CAT)的条件进行了研究,优化了固定化酶制备工艺,研究了固定化酶性质.得出制备固定化酶最佳条件为:载体比例PVA∶SA=9.0∶1.5,加酶量10mg/mL,酶活之比CAT∶GOD=10∶1.固定化酶的最适反应温度为45℃,比游离酶提高了5℃,最适反应pH没有发生变化,连续使用6次酶活保留60%.研究结果有一定的应用潜力.     

聚合物刷改性的纳米纤维在固定化脂肪酶中的应用

基于静电纺丝技术制备甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚纳米纤维(PMMA-co-PAA),利用壳聚糖(CTS)和甲基丙烯酸钠对纳米纤维改性.以该纳米纤维作为载体固定脂肪酶,研究改性纳米纤维对酶的固载量及稳定性的影响.试验表明,改性纳米纤维的亲水性和纤维直径得到提高,当甲基丙烯酸钠浓度为0.1mol/L时,酶的固载量达到165mg/g.此外,相比于游离酶,固定化脂肪酶有较高的温度和pH值稳定性,pH值在5~9,温度在20~60℃变化时,固定化酶在最低点的相对活性相比游离酶提升了325%和400%;60℃保温10h后,固定化酶的相对活性比游离酶提升170%.     

表面复合修饰磁性颗粒固定化脂肪酶效能研究

以表面复合修饰的纳米超顺磁性Fe_3O_4颗粒聚集体为载体固定胰脂肪酶,比较分析固定化脂肪酶的固载效能及酶学特性,研究了固定化及游离脂肪酶的最适温度和pH值、不同环境下的操作稳定性等应用特性及基本动力学特征。结果表明:在室温下脂肪酶质量浓度为4.01 mg/mL时具有最大的固载酶量0.72 mg/10 mg,固定化脂肪酶最适作用pH为6,最适温度35℃,与游离脂肪酶相比,对酸性环境pH的变化更敏感,但具有更广泛的温度耐受性。固定化脂肪酶催化水解Lineweaver-Burk曲线线性相关,米氏常数K_m值为9.65 g/mL,远高于游离脂肪酶,亲和性弱于游离脂肪酶。固定化脂肪酶重复催化反应7次,相对酶活力仍剩余51.6%,半衰期为6.2次,重复操作较稳定。     

解酯假丝酵母脂肪酶的性质及固定化

以解酯假丝酵母(Candida lipolytica)为出发菌株,采用摇瓶发酵法产酶,对发酵产的脂肪酶粗酶液进行了性质及固定化研究。该酶反应的最适温度为40℃,最适pH为7.5,在pH 6.0～8.0酶活较稳定,热稳定性较差。脂肪酶的最佳固定化条件为:载体硅藻土与脂肪酶质量比为14,固定化温度为30℃,缓冲液pH为8.0,固定化时间为2h。     

磁性固定化纤维素酶的交联法制备及其磁致酶学性质

以磁性壳聚糖微球为载体,采用交联法制备磁性固定化纤维素酶.分别研究了活化剂乙基[3-(二甲胺基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDC)与戊二醛的活化时间及活化温度对酶固载量的影响.比较磁性固定化纤维素酶与游离纤维素酶在外加磁场作用下,其酶活力的变化.结果表明,磁性固定化纤维素酶的酶活受磁场作用影响较小;当磁场强度<500 mT与曝磁时间<60 min时,游离纤维素酶的酶活随着磁场强度与曝磁时间的增加而增加,但超过这范围,酶活就急速下降.     

离子交换树脂固定化脂肪酶催化合成蔗糖乙酯

南极假丝酵母(Candida rugosa)脂肪酶具有优良的催化性能,对其进行固定化可以很方便地实现酶的回收和再利用.采用4种离子交换树脂为载体,对来源于南极假丝酵母的脂肪酶进行了吸附固定化,并对固定化酶催化合成蔗糖乙酯的活性进行考察.结果表明,以弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂214为载体的固定化酶活性最高.固定化酶制备过程中缓冲液的最适宜pH值为8.4,最佳固定化时间为3h,最佳酶液浓度为8mg/mL,最适固定化温度为35℃.所得固定化酶催化合成蔗糖乙酯,酯化率达57.12%,蔗糖-6-乙酯的选择性达到51.21%.10批反应后,该固定化酶仍有较高的酶活力.     

固定化地衣芽孢杆菌胞外脂肪酶的制备

脂肪酶是一类重要的水解酶,广泛应用于食品、医药、化工等领域。脂肪酶通过固定化可以提高酶的使用效率。文章采用戊二醛共价连接法将来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的胞外脂肪酶固定于氨基型载体ZH-HA之上,将1g载体置入10mL酶液中反应3h后固定化酶活力达到最高为60U/g湿载体。经固定化后该酶的温度稳定性得到显著提升,当反应温度为45℃时最高酶活力达到220U/g湿载体。同时,固定化使酶在碱性条件下的稳定性得到提高,最适反应pH值为10。通过自制柱式反应器考察该酶工作稳定性,经过15批连续水解反应,固定化脂肪酶仍保持90%的活力,展现出良好的稳定性。     

新型载体 PEI/SiO2 固定化青霉素酰化酶的酶学性质

以 PEI/SiO2 为复合载体, 制备了固定化青霉素酰化酶. 考察了游离酶与固定化酶催化反应的最适宜 pH 值, 最适宜温度, 固定化酶的连续操作稳定性, 以及二者对金属离子的耐受性能及米氏常数. 实验结果表明: 游离酶和固定化酶催化反应的最适宜 pH 值分别为 9.32 和 7.34, 即固定化酶的最适宜 pH 值向酸性方向发生了移动, 且适宜的 pH 值范围变大. 游离酶催化反应的最适宜温度为 50 ℃, 在较低或较高的温度, 其活性都低;而固定化酶的最适宜温度为 40 ℃, 且温度范围显著变宽, 在 (20～60) ℃范围内, 固定化酶都能保持较高的活性. 固定化酶具有良好的连续操作稳定性, 且比游离酶具有较好的抗金属离子性能;二者的米氏常数分别为 2.38×10-1 mol/L 和 5.44×10-2 mol/L.     

纤维素酶固定化研究

采用交联法制备了聚乙二醇改性壳聚糖(PEG-CS)载体,并将其用于固定纤维素酶.探讨了栽体制备过程中的几种主要影响因素、纤维素酶固定化的影响因素,并对固定化纤维素酶的性质进行了讨论.结果表明,固定化酶最适pH值比原酶降低,最适温度为60℃,比游离酶高10℃.在pH值为5.0,温度40℃时,固定化酶对羧甲基纤维素钠盐的表观米氏常数为7.2 mg/L,而游离酶为3.3 mg/L.与游离酶相比,该固定化纤维素酶热稳定性明显提高,并具有良好的操作和存储稳定性.     

磁性Fe_3O_4/SiO_2复合粒子固定化漆酶及催化去除酚类污染物

利用溶胶凝胶法制备磁性Fe_3O_4/SiO_2复合粒子,并用-氨丙基三乙基硅烷(3-APTES)对复合粒子进行修饰,作为固定化漆酶的载体,研究了固定化漆酶适宜的催化条件.结果发现,固定化漆酶的最佳反应温度为30℃,p H为4.5,固定化酶的酶活为180 U/g,酶活回收率为68.45%.考察了固定化漆酶的热稳定性、p H稳定性和储存稳定性,与游离酶相比,固定化漆酶更加稳定,便于连续操作.将固定化漆酶用于去除废水中的2,4-二氯酚,反应12 h,去除率最高为68.35%,该固定化酶重复重复使用12次后,对2,4-二氯酚的去除率可保持在52.85%.     

假单胞菌H3壳聚糖酶的固定化研究

分别采用纳米CaCO3吸附法、聚丙烯酰胺(PAG)包埋交联法和DEAE-22纤维素交联法固定化假单胞菌H3壳聚糖酶,结果表明:以DEAE-22纤维素为载体、戊二醛为交联剂的固定化方法较优,酶活保留率达91.4%;此外,还确定了DEAE-22纤维素交联法的固定化条件为:DEAE-22纤维素载体0.5 g,3.5%戊二醛交联剂20 mL,给酶量为15 mg,固定化温度为4℃,固定化时间为12h;壳聚糖酶在经固定化后,最适温度为50℃,最适pH为4.5,并表现出比游离酶更高的热稳定性,固定化酶的米氏常数Km值为14.29 g/L;将该固定化酶重复使用12次,固定化酶的活力降低到75%,具有较好的操作稳定性.     

活性炭固定化α-转移葡萄糖苷酶的研究

以活性炭为载体,进行了固定化α-转移葡萄糖苷酶最佳条件研究,并探讨了固定化α-转移葡萄糖苷酶的酶学性质.固定化酶的最适pH值为4.0,最适作用温度为65℃,固定化酶的酶活较高,稳定性较好.     

树脂固定脂肪酶技术的研究

采用大孔树脂D3520作载体以载体涂布法来固定化脂肪酶,对固定化条件进行了优化并分析固定化酶的性能,在水分含量为3%~5%,pH 9.0,反应温度为40℃条件下,固定化酶具有最佳的催化活力(91.49 U/g).与游离酶相比,固定化酶具有更好的性能.     

固定化产氨短杆菌的酶学性质及L-苹果酸的制备

本文研究了卡拉胶固定化产氨短杆菌细胞由延胡索酸转化生成 L-苹果酸.固定化细胞经胆酸处理,延胡索酸酶活力比未处理前提高10倍,机械强度增大.比较了固定化细胞和游离细胞延胡索酸酶的性质:两者的最适温度为60℃;最适 pH 为7.0;固定化细胞反应的活化能为675J/mol;其表现米氏常数是游离细胞的4.5倍;固定化细胞比游离细胞更稳定.间歇反应20批,L-苹果酸转化率为88%.用柱式反应器连续转化,控制底物流速12mL/h,37℃稳定工作30天,L-苹果酸转化率为85%.     

海藻酸钠、卡拉胶联合固定化α-淀粉酶特性研究

以海藻酸钠、卡拉胶共混包埋制备固定化α-淀粉酶,并对α-淀粉酶固定化条件和固定化酶性能进行了探讨。研究表明:在海藻酸钠浓度3.0%、卡拉胶浓度1.0%、酶浓度18g/L、氯化钙浓度0.8%条件下,可以获得最佳的固定化效果,固定化酶活力为139.66U/g.min,活力回收率为55.70%;与游离酶相比,制备固定化酶的最适酶促反应pH值由7.0降至6.0,最适酶促反应温度由60℃升至70℃,其作用温度范围、pH值范围均比游离酶范围宽;固定化酶在连续操作5次后仍显示出良好的活性,固定化酶的耐热性也显著提高。     

214型离子交换树脂固定化假丝酵母脂肪酶的研究

以假丝酵母脂肪酶(Candida rugosa lipase)催化脂肪酸甲酯化是植物油精制副产物中提取天然维生素E的重要预处理反应.为提高预处理效果,通过固定化假丝酵母脂肪酶提高其酯化能力,降低水解反应的能力.笔者在不同性能树脂筛选的基础上,开展了离子交换树脂214型固定化假丝酵母脂肪酶的研究.以酶固定化率为指标,开展了酶质量浓度、树脂的量、缓冲液pH、固定化温度、时间和振荡速率等条件试验和响应面试验,得到的最适固定化条件为酶质量浓度6.09mg/mL,5mL酶液中加入0.75g树脂,缓冲液pH 8.4,振荡转速134.26r/min,固定化温度30℃,固定化时间4h.该条件下,假丝酵母脂肪酶与树脂的结合率最高,酶的水解作用基本消失,酯化能力得到保持,可以获得较好的维生素E提纯预处理效果.     

新型细胞固定化载体强化白腐菌降解活性染料

为提高白腐真菌的产酶能力和后续对染料的降解效果,采用摇瓶试验研究新型细胞固定化载体——聚氨酯泡沫固定化白腐真菌后的锰过氧化物酶(MnP)产生情况以及后续对活性染料——活性艳红K-2BP的降解效果.结果显示,新型载体固定化培养白腐真菌的5d脱色率为95%,比悬浮培养7d的脱色率高15%.固定化培养产生的MnP酶活为936.61U/L,而悬浮培养的MnP仅为269.52U/L,并且酶活高峰期提前4d.另外,固定化培养体系中碳、氮源的消耗比悬浮培养快很多,而且固定化培养使得白腐真菌具有较高的H2O2产量.因此,新型细胞固定化载体强化白腐真菌降解活性染料的原因应归于这种培养体系碳、氮源的快速消耗而带来的MnP酶活的提高和高H2O2产量.     

戊二醛交联壳聚糖球固定化脲酶的制备

在微波辐射下以戊二醛为交联剂,将壳聚糖球交联引入醛基,然后将交联的壳聚糖球浸泡在脲酶溶液中24 h,制备了壳聚糖球固定化脲酶,其酶比活为10.83 U.g-1载体。最优固定化条件是戊二醛的体积分数φ(GA)1%,脲酶与湿壳聚糖球的质量比m(E)∶m(CB)为0.01,固定化时间为24 h,固定化所用溶液的pH值为6.5。研究表明,固定化脲酶具有良好的重复使用性和贮存稳定性。戊二醛交联壳聚糖球可作为酶固定化的优良载体。     

纳米TiO2固载脂肪酶及其固载界面表征

以3种不同形貌的纳米TiO2为载体固定化脂肪酶,研究载体形貌、酶添加量、pH值、温度和时间对固载酶活性的影响.研究结果表明,纳米线形貌TiO2固定化效果最好,最优固定化条件为加酶量0.25g/25mL溶液、pH 7.0、固载温度40℃、固载时间6.3h.利用SEM、XRD、FT-IR等对固载酶及其界面进行表征,SEM和XRD结果表明,脂肪酶吸附于纳米线TiO2载体表面,且未改变纳米线TiO2的晶型结构;FT-IR表征表明固载酶含有脂肪酶的特征吸收峰;比表面积分析显示固定化后样品的BET明显减小,表明脂肪酶在纳米线TiO2表面进行物理型吸附.