固定化重组大肠杆菌细胞催化合成靛蓝

为提高表达黄素单加氧酶(FMO,E.C.1.14.13.8)的重组菌E.coli BL21(pET28a-fmo)转化吲哚的效率,采用包埋法对重组菌进行了固定化研究。采用常规的固定化方法,分别使用卡拉胶、明胶、聚乙烯醇、海藻酸钠对重组大肠杆菌进行包埋并分析各自对吲哚的转化效果,确定了海藻酸钠是较好的固定化载体。随后对海藻酸钠固定化条件进行研究,得到合适的条件是:海藻酸钠浓度为2.0%,CaCl_2浓度为2.0%,固定化时间8h,细胞包埋量50g/L。采用该方法制备的固定化细胞靛蓝的转化率为58.6%,固定化后重组E.coli细胞的耐热性明显提高,且具有较好的操作稳定性,重复催化第8次的转化率为第1次的29.5%,说明固定化细胞转化法确实提高了重组细胞的转化吲哚合成靛蓝的效率。     

固定化重组大肠杆菌细胞催化合成靛蓝

为提高表达黄素单加氧酶(FMO,E.C.1.14.13.8)的重组菌E.coli BL21(pET28a-fmo)转化吲哚的效率,采用包埋法对重组菌进行了固定化研究。采用常规的固定化方法,分别使用卡拉胶、明胶、聚乙烯醇、海藻酸钠对重组大肠杆菌进行包埋并分析各自对吲哚的转化效果,确定了海藻酸钠是较好的固定化载体。随后对海藻酸钠固定化条件进行研究,得到合适的条件是:海藻酸钠浓度为2.0%,CaCl2浓度为2.0%,固定化时间8h,细胞包埋量50g/L。采用该方法制备的固定化细胞靛蓝的转化率为58.6%,固定化后重组E.coli细胞的耐热性明显提高,且具有较好的操作稳定性,重复催化第8次的转化率为第1次的29.5%,说明固定化细胞转化法确实提高了重组细胞的转化吲哚合成靛蓝的效率。     

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。     

固定异养硝化-好氧反硝化菌脱氮能力的研究

为了找到一种适合于具有异养硝化-好氧反硝化性能的WXZ-2菌的固定化方法,分别采用聚乙烯醇、卡拉胶、聚乙烯醇＋琼脂混合液、聚乙烯醇＋卡拉胶混合液,对此菌株进行包埋,制作成固定化小球．以氨氮及总氮去除率、机械强度、保存时间为指标确定适合WXZ-2菌的包埋材料．结果表明：聚乙烯醇＋琼脂小球和聚乙烯醇＋卡拉胶小球氨氮去除率均达到90％以上;聚乙烯醇＋琼脂小球的总氮去除率达到90％以上,聚乙烯醇＋卡拉胶小球的总氮去除率则只有80％左右,另两种小球的氨氮及总氮去除率都不到80％．除卡拉胶小球外,其他3种小球均表现出很好的机械强度,但是聚乙烯醇小球在使用过程中易粘连．聚乙烯醇＋琼脂小球和聚乙烯醇＋卡拉胶小球干燥保存3个月后,其活性分别为85．7％和81．2％．综合评价,聚乙烯醇＋琼脂为WXZ-2菌的最适包埋载体,又对4种小球培养条件进行了研究,结果表明,载体的表面孔径和孔密度越小,转速对包埋微生物活性的影响越大。     

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%.     

κ-卡拉胶与魔芋粉混合载体固定酵母细胞生物合成谷胱甘肽

提出了κ-卡拉胶与魔芋粉混合载体固定化微生物细胞的技术,确立了较好的凝胶条件.并利用该混合载体固定酵母细胞进行生物合成谷胱甘肽的研究.实验结果表明:反应液pH值7.0,反应温度37℃,反应时间6 h,磷酸盐缓冲液0.1%的条件下,固定化细胞具有较高的GSH合成酶活力.     

固定化啤酒酵母菌吸附Pb^2＋的研究

固定化啤酒酵母茵是Pb2+良好的生物吸附荆.本文通过正交试验确定了啤酒酵母菌固定化的最优操作条件,考察了不同因素对生物吸附的影响.结果表明,固定化茵体的优化条件是:茵量为20g/L;用2%PVA+1%SA为包埋刺,比例为2:1;CaCl2浓度为3%(W/V);钙化时间为4 h;用未处理的茵体制得固定化茵体,pH值为4.0;Pb2+初始浓度为0.2413 mmol·L-1;重复使用三次吸附率在70%以上;洗脱率在90%以上.生物吸附过程较好地符合Langmuir模型.相关系数为0.9976,能够用Lagergren的二级吸附速率方程进行拟合.     

α-乙酰乳酸脱羧酶的磁性固定化条件研究

采用分散聚合法,在Fe3O4磁流体存在下,通过PVA分子单体共聚制备出磁性聚乙烯醇微球.微球粒径分布在2.5×10-2～5×10^-2 μm,其中3.7×10-2～4.1×10^-2 μm的微球占总微球的44%,制备微球粒径分布均匀.以磁性聚乙烯醇微球为载体,通过戊二醛交联法进行ALDC的固定化,制备固定化酶,并对其固定化条件进行了初步研究.结果显示,在酶固定化过程中,自由酶的添加量为20 mL/g微球,戊二醛的添加量为0.98%.在其固定化最佳条件下,制备的固定化ALDC的活力为65 180 U/g,而且其比活、活性回收率分别可达872.32 U/mg和42.33%.     

聚苯乙烯微孔膜固载辣根过氧化物酶降解苯酚

以聚苯乙烯蜂窝状微孔膜为载体,碳二亚胺为活化剂,将HRP固定在微孔膜上,探讨固定化条件如酶溶液质量浓度、固定化时间对HRP酶活性的影响,以及固定化HRP酶催化氧化苯酚性能.结果显示,固定化HRP适宜酶溶液质量浓度为1 g/L,固定化时间3 h.固定化HRP酶催化氧化苯酚适宜用量为15 g/g,反应时间50 min,H2O2与苯酚的摩尔比为3∶2,在此条件下苯酚的去除率在76%左右.HRP固定化酶可循环使用3次,3次后其对苯酚的去除率降为4.26%,催化性能有待一进步提高.     

异养硝化-好氧反硝化复合菌剂的固定化与脱氮性能研究

以活性炭、海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋载体,氯化钙、硼酸为交联剂,通过Box-behnken响应面法优化固定化方案,制备由异养硝化-好氧反硝化菌Pseudomonas indoloxydans LJ9、Pseudomonas mendocina YG8、Paracoccus versutus LJ2组成的复合菌剂,验证固定化复合菌剂的脱氮效果。结果表明:包埋载体最佳组合为聚乙烯醇10%,海藻酸钠3%,活性炭1%;交联剂最佳配比为硼酸3%,氯化钙1%,交联剂总体积为100 m L;固定化异养硝化菌剂96 h时NH4+-N去除率、总氮(TN)去除率分别为97.84%,93.12%;固定化好氧反硝化菌剂在72 h NO3--N去除率、TN去除率分别为100%,85.67%。     

功能性PVA／PA6复合纳米纤维的制备及固定化酶研究

利用静电纺丝制得PVA／PA6复合纳米纤维,再通过环氧化反应制备功能性PVA／PA6复合纳米纤维并以之为载体固定过氧化氢酶．实验结果表明,PVA／PA6复合纳米纤维在合理的反应时间内形态稳定;固定后的过氧化氢酶体现出更好的存贮稳定性;经过对酶催化反应进行动力学分析,分别得到自由酶和固定化酶的Vmax值和Km值,动力学参数体现了载体与固定化酶之间良好的生物亲和性．     

PVA/TiO2杂化膜制备及其固定化酶稳定性的研究

以钛酸正丁酯（TBT）为无机前驱体,采用溶胶凝胶法制备PVA/TiO2杂化膜,并将其作为载体固定化过氧化物酶,探讨了PVA质量分数、pH值,以及VTBT∶V正丁醇对反应体系稳定性的影响.红外光谱检测分析表明杂化膜材料有新键形成,当掺杂TiO2的比为1%时,杂化膜的抗张强度有所提高;固定的过氧化物酶贮存和温度稳定性有所改善,且具有良好的操作稳定性.     

固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究

研究了以聚乙烯醇(PVA)为骨架载体,添加适量的添加剂,利用活性炭吸附硝化细菌,采用包埋法制作固定硝化细菌小球,去除水体中氨氮的方法.通过实验,发现1%的海藻酸钠(占PVA的凝胶百分比),4%SiO2,0.3%CaCO3作为添加剂,PVA包埋硝化细菌的成球效果较好,小球表现有较佳的机械强度以及传质性能.同时用正交实验确定了在PVA质量浓度为10%,活性炭含量占PVA凝胶的2%,交联时间32h及包菌量的值为1∶2的情况下,包埋的固定化小球去除氨氮的效率最高,42 h就可以达到80%以上,去除氨氮效率强.     

凹土/PVA多孔载体生物流化床的挂膜启动研究

通过聚乙烯醇(PVA)缩甲醛交联反应制备的凹土/PVA多孔载体,具有比表面积大、孔隙丰富、挂膜启动速度快、附着生物量大等特点,应用于生物流化床处理有机废水可取得较好的处理效果。20d挂膜启动试验表明,在凹土/PVA多孔载体投加量(堆积体积)为曝气区容积20%的条件下,模拟废水进水COD1000~3000 mg/l,进水COD负荷不超过8.7kg·m-3·d-1时,COD去除率可保持90%以上。对氨氮也有较高的去除能力,进水氨氮浓度100 mg/l以内,停留时间为12 h时,稳定运行时氨氮去除率可保持在90%以上。     

响应面分析法优化固定化细胞转化DL-ATC生产L-半胱氨酸工艺条件

利用SAS软件的Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法，对海藻酸钙固定化假单胞菌（Pseudomonassp．）HY1040转化DL-2-氨基-△^2-噻唑啉-4-羧酸（DL—ATC）生产L-半胱氨酸的工艺条件进行了优化，得到较佳的转化工艺条件：固定化细胞接种量为25．5mL，DL-ATC质量浓度为1．0％，固定化细胞增殖时间为12．9h．经5批次转化试验考察，固定化细胞比酶活力平均达934u／mL，较优化前提高38．9％．经连续转化4批次，底物转化率仍可保持在初始值的91．0%以上．     

固定化Gordonia sp.WQ-01A菌株的制备及其脱硫性能

对能够专一脱除二苯并噻吩(DBT)中硫元素的Gordonia sp. WQ-01A菌株进行固定化,研究其脱硫性能,考察了最佳固定化条件,对比了水相中固定化细胞和静息细胞的脱硫性能。结果表明,最佳固定条件组合为海藻酸钠质量分数4%,菌体湿重与载体溶液体积比1∶20,氯化钙质量分数3%,4℃充分交联。固定化细胞脱硫率可达97.6%,比静息细胞的脱硫率提高44个百分点,且重复使用性能和使用寿命大大高于静息细胞。此外,在发酵罐中,固定化细胞在模拟油水两相中具有良好的脱硫效果。     

Biodegradation of Ammonia Nitrogen Using a Novel Candida sp. Strain N6 Immobilization

固定化假丝酵母菌株N6降解氨氮的研究

王 凯^1,2，孙亚文¹，李斯琪¹，张瑛洁¹，程喜全¹，马 军²

（1. 哈尔滨工业大学(威海)， 海洋科学与技术学院，山东 威海 264209；

2. 哈尔滨工业大学 市政与环境工程学院，哈尔滨 150090）

创新点说明：

发现一株假丝酵母菌株，具有较高的氨氮降解能力，采用固定化技术，将其固定化后用于模拟生活污水的处理效果仍然显著，表明将该菌固定化后具有较高的应用价值。

研究目的：

将高氨氮处理效率的菌株N6固定化，以期通过固定化的形式将其应用于废水处理中。

研究方法：

从山东威海金海湾排污口分离出一株假丝酵母菌，该菌株具有较高的氨氮处理效率。采用包埋固定化技术将N6固定，考察了固定化N6的氨氮降解能力以及稳定性，通过单因素以及正交试验确定了固定化材料以及最佳固定化条件。利用SBR反应器探究固定化N6的应用情况。

研究结果：

1）当固定化材料PVA, SA, CaCl2的浓度分别为9%, 1.5%, 2%时最适合N6固定化，在此条件下，固定化N6的氨氮去除率达到了97.97%。

2）稳定性测试表明固定化N6具有很强的稳定性，固定化小球在测试条件下未出现破碎现象。

3）固定化N6的最佳固定化条件为：固定化24h，N6接种量3%，pH 8。

4） 固定化N6在SBR反应器中表现出非常好的氨氮降解能力，去除率稳定在95%-99%。

5）在固定化N6的应用过程中，最适添加量为15%。

结论：

固定化高效菌株用于废水处理具有广阔的前景。高氨氮处理效率的假丝酵母N6固定化后氨氮降解能力仍然较强。固定化N6具有潜在的应用价值，将固定化N6应用到SBR中，具有较高且稳定的氨氮去除率。

关键词：氨氮废水；固定化；假丝酵母菌属；脱氮效率

     

固定化胰蛋白酶及其用于制备酪蛋白磷酸肽(CPPs)的实验研究

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂进行胰蛋白酶的固定化实验。实验条件：壳聚糖0．2g，交联剂浓度9％，交联温度30℃，交联时间2h，加酶量0．8mg，pH值8．0，固定化时间1h，固定化温度4℃。实验结果表明：固定化胰蛋白酶的最适温度为55℃，比溶液酶提高了15℃，活力回收率为50．8％。此外进行了利用固定化胰蛋白酶制备酪蛋白磷酸肽(CPPs)的实验，测定了其持钙能力，发现CPPs浓度为0．5g／L和0．2g／L时能完全阻止磷酸钙沉淀生成，浓度为0．1g／L时能使磷酸钙沉淀生成推迟20min，浓度为0．06g／L和0．04g／L时能使磷酸钙沉淀生成推迟10min。     

不同载体固定化产脂肪酶发酵性丝孢酵母的比较

选择活性炭、硅胶G、大孔树脂DM-130为载体,采用吸附培养的方法将发酵性丝孢酵母细胞固定化,确定了固定化的适宜条件。通过比较适宜条件下固定化细胞的脂肪酶活力,筛选出固定化效果较好的吸附载体为活性炭。结果表明,在培养基中添加10g/L 40目活性炭,接入体积分数为10%的液体种子,于30℃、160r/min吸附培养48h的固定化效果较好,获得的固定化酶活力可达110.32U/g。     

外循环气升式生物反应器中酯酶生产及应用

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定根霉（Rhizopus sp. F-16）细胞,在外循环气升式生物反应器（工作体积为10 L,高径比为2.9）中发酵生产酯酶.与游离细胞发酵相比,固定化细胞具有发酵时间短、产酶活力高等优点,其最适通气量为0.70 m3/h,最适装液量为8.75 L,发酵48 h时酯酶活力达41.6 U/g细胞.固定化细胞的适宜作用pH为8.0～9.0,适宜作用温度为45～50 ℃,其酸碱稳定性和热稳定性均比游离细胞明显增强.该固定化细胞可直接用于选择性水解外消旋乳酸乙酯生成D-乳酸,当底物的质量浓度为150 g/L,反应时间为3 h时乳酸乙酯的水解率达43.9%,D-乳酸的光学纯度达95.7%.固定化细胞性状稳定,可重复利用,连续降解6批乳酸乙酯的平均水解率为43.3%,D-乳酸的光学纯度平均为95.4%.