多酚氧化酶的固定化及其酶学性质研究

游离多酚氧化酶在使用过程中容易流失,无法重复利用。文章主要研究了低成本、高效率的两种固定化方法:海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法,确定了其最优固定化条件,分别为海藻酸钠包埋法:2.5%CaCl2,2.5%海藻酸钠,固定化时间2h;戊二醛交联法:1.25%戊二醛,振荡固定pH 4.5,酶与载体质量比75(mg/g),固定化反应时间6.5h。同时对游离多酚氧化酶及固定化多酚氧化酶的酶学性质进行了研究。结果表明:游离酶、海藻酸钠包埋法固定多酚氧化酶(polyphenol oxidase immobilized by sodium alginate,A-PPO)和戊二醛交联法固定多酚氧化酶(polyphenol oxidase immobilized by glutaraldehyde crosslinking,C-PPO)的比活力分别为864,490,371U/mg,A-PPO和C-PPO的酶活回收率分别为18.6%和24.0%。同时,固定化酶在pH稳定性、热稳定性上优于游离酶,戊二醛交联法固定酶的效果优于海藻酸钠包埋法。     

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。     

交联海藻酸钠固定化柚(皮)苷酶

以海藻酸钠为载体,戊二醛为交联剂,采用交联-包埋-交联法对柚(皮)苷酶进行了固定化。在单因素实验基础上,通过正交实验得到海藻酸钠固定化柚(皮)苷酶的最优工艺条件:海藻酸钠质量浓度3.0%,给酶量为0.01mg/g载体,前交联戊二醛体积分数2.0%,前交联时间1.5h,后交联戊二醛体积分数0.025%,后交联时间2h,制备的固定化酶最高活力5.07U/g。同时,对固定化柚(皮)苷酶的稳定性进行了研究,结果表明:固定化酶的温度耐受性与存储稳定性较游离酶有较大幅度的提高;固定化酶重复使用7次(60℃,pH4.0)后,活力仍然保持在60%。     

海藻酸钠包埋法固定青霉产菊粉酶的研究

利用海藻酸钠包埋法固定青霉(penicillium)产菊粉酶,研究了最佳固定化条件及固定化酶性质,为固定化菊粉酶应用于果糖工业生产提供理论依据。结果表明:海藻酸钠浓度为4%,氯化钙浓度为1%时,固定化酶活力最高且机械强度好;加酶量越少,固定化效率越高;固定化酶与游离酶的最适pH为4.5,但固定化酶在pH4到6.5范围内相对酶活要比游离酶酶活高;固定化酶与游离酶的最适温度均为55℃,在35℃到55℃范围内两者酶活变化不大,在55℃到75℃范围内固定化酶的温度适应性比游离酶的好;在重复利用方面,将固定化酶反复利用7次,酶活仍为原酶活的50.6%。由此说明,固定化酶成本低,利用率高,在工业生产方面具有利用价值。     

固定化亚油酸异构酶制备及其性质

以海藻酸钠、壳聚糖为载体,分别采用直接包埋、交联-包埋法制备固定化亚油酸异构酶;研究酶的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明：以海藻酸钠为载体,采用交联-包埋法以戊二醛为交联剂时固定化效果较好;最佳固定化条件为：海藻酸钠质量浓度为3g/100mL,戊二醛质量浓度为0.3g/100mL,CaCl2质量浓度为2g/100mL;固定化酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.0;与游离酶相比,固定化酶的热稳定性显著提高,温度在20～60℃之间较稳定,pH值在2～8之间表现出较好的酸碱耐受性;固定化亚油酸异构酶的Km为0.36mg/mL。连续操作6次固定化相对酶活力仍保持70.6%,与游离酶相比,固定化亚油酸异构酶催化效率约提高了50%。     

纳米磁性壳聚糖微球固定化Alcalase碱性蛋白酶的制备及酶学性质研究

以自制磁性壳聚糖微球作固定化酶载体,考察给酶量、pH、戊二醛浓度和交联时间对固定酶酶活和酶活回收率的影响,并研究固定化酶的酶学性质及其微观结构。结果表明:给酶量112 000 u/g载体,pH 8.5,戊二醛体积分数8%,交联时间11 h条件下酶活达最高(86 779±119.26)u/g,酶活回收率达(77.48±0.11)%。固定化酶和游离酶最适pH分别为11和10.5,最适温度皆为60℃,且固定酶pH和温度稳定性明显高于游离酶;重复使用5次固定酶酶活保持(80.89±0.20)%;由米氏常数可知固定酶具有更强的底物亲和力;电镜显示Fe3O4磁核和磁性壳聚糖微球皆为表面光滑球形的纳米粒子,高比表面积能提供更多酶结合位点;红外光谱证明Fe3O4已被壳聚糖包埋,振动样品磁强计检测固定化酶具有良好磁响应性。     

明胶载体固定化木聚糖酶技术的研究

以明胶为载体,戊二醛为交联剂,采用包埋-交联法制备固定化木聚糖酶,探讨明胶浓度、戊二醛体积分数、交联时间和固定化时间对固定化酶相对酶活力的影响.通过正交实验确定木聚糖酶的最佳固定化条件,比较固定化酶与其游离酶的最适反应温度、热稳定性、最适反应pH及pH稳定性.研究发现,在明胶浓度为15％、戊二醛体积分数为4％、交联时间为lh和固定化时间为3h时,固定化酶的回收率可达72.56％,同时固定化和游离酶的最适温度分别为50、60℃,最适pH分别为3.6、4.6,pH稳定性及热稳定性有显著提高.     

交联海藻酸钠-明胶固定化L-阿拉伯糖异构酶的研究

以海藻酸钠和明胶为载体,对L-阿拉伯糖异构酶进行固定化。为增强固定化酶的稳定性,又用戊二醛对其进一步交联。研究了海藻酸钠及明胶浓度、CaCl2浓度、硬化时间以及戊二醛浓度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。结果表明最佳固定化条件为：海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度2.0%、硬化时间6h、CaCl2浓度4.0%、戊二醛浓度0.02%,该条件下所得酶活回收率最高为82%,且具有较好的操作稳定性,重复操作7次后酶活损失不到50%。与游离酶相比,固定化酶的最适反应pH及反应温度没有变化,但pH稳定性和耐热性都有所提高。     

固定化米黑根毛霉脂肪酶的制备工艺优化及其酶学性质北大核心CSCD

以海藻酸钠-羧甲基纤维素钠(CMC)为复合载体,戊二醛为交联剂,探究了包埋-交联法制备固定化米黑根毛霉脂肪酶的最佳工艺条件,并对固定化米黑根毛霉脂肪酶的酶学性质进行分析。结果表明,制备固定化米黑根毛霉脂肪酶的最佳工艺条件为海藻酸钠质量分数2.5%、CMC质量分数1.5%、脂肪酶液浓度800 U/mL、CaCl_(2)质量分数5%、戊二醛质量分数0.03%、交联固定化时间30 min,在此条件下固定化米黑根毛霉脂肪酶的酶活力为245.58 U/g,与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶热稳定性和pH稳定性均有所提高。交联剂戊二醛的添加可以提高固定化脂肪酶的操作稳定性和储存稳定性,在重复使用7次后相对酶活力保持在57.39%,在4℃下存放7周后相对酶活力为61.89%。包埋-交联法制备的固定化米黑根毛霉脂肪酶具有更好的稳定性和适应性,为实现植物油酶法酯化脱酸工业化生产提供参考。     

海藻酸钠-壳聚糖固定化胃蛋白酶的研究

采用海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法对胃蛋白酶进行固定化。以固定化酶的活力回收率为指标,探讨了固定化的条件及固定化胃蛋白酶与游离胃蛋白酶的酶学性质。结果表明:最优固定化条件为,海藻酸钠浓度为3.40%,壳聚糖浓度为3.39%,CaCl2浓度为3.64%,游离酶稀释倍数20倍,交联时间4h,固定化酶回收率74.87%±1.07%;固定化酶的最适温度47℃,最适pH3.5;得到的固定化酶的操作稳定性和热力学稳定性都较好,该固定化酶重复使用5次后,活力仍可以保持62%以上。     

褐藻胶降解酶产生菌的筛选与鉴定

为了丰富褐藻胶降解酶产生菌的来源,该研究以褐藻胶为唯一碳源,从长兴岛采集的腐烂海带中筛选能够高效降解褐藻胶 的菌株,并通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定。结果表明,经筛选和鉴定获得一株能够高效降解褐藻胶的 水莱茵海默氏菌（Rheinheimera aquimaris）,编号为E-10,其产褐藻胶降解酶活力为14U/L。     

聚乙烯醇/海藻酸钠共混液的静电纺丝

由于纯海藻酸钠难以用于静电纺丝,研究了聚乙烯醇（PVA）与海藻酸钠共混溶液的静电纺丝工艺。将8％的PVA水溶液与2％的海藻酸钠水溶液分别以体积比9：1、8：2、7：2,6：4、5：5的比例混合。结果表明：共混溶液体积比为6：4时纺丝效果较好,纤维膜成形良好,直径分布均匀,为80—110nm。经氯化钙交联后,纤维膜抗水解能力、断裂伸长和断裂强力提高,断裂强力增加了98．5％,断裂伸长提高了104．3％。     

海洋低温胆固醇氧化酶生产菌株诱变育种及酶学性质研究

利用一株来源于海洋的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）XLH059进行紫外诱变、化学诱变及复合诱变,并对诱变菌株的遗传稳定性及胆固醇氧化酶酶学性质进行研究。结果表明,通过复合诱变育种得到酶活力最高、传代后酶活稳定的菌株XL-c23,其所产胆固醇氧化酶的最适pH值为7.0,酶活力在pH 6.0～8.0有较好的稳定性,胆固醇氧化酶最适温度为30 ℃,30 ℃以下酶活力较为稳定。     

海洋低温肌氨酸氧化酶生产菌株的筛选、鉴定及酶学特性研究

为获得更适应低温环境的产肌氨酸氧化酶菌株,该研究从渤海海泥中分离、筛选高产低温肌氨酸氧化酶菌株,采用形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并对其所产的肌氨酸氧化酶的酶学特性进行初步研究。结果表明,共分离到产肌氨酸氧化酶的菌株8株,其中菌株LYH18的肌氨酸氧化酶活力最高,为1.65 U/mL;菌株LYH18被鉴定为海泥芽孢杆菌（Bacillus oceanisediminis）;肌氨酸氧化酶的最适作用温度和pH分别为25 ℃、8.0,在温度25～40 ℃、pH 7.0～10.0的范围内,酶活性较稳定,该酶属于低温酶。     

响应面优化水酶法提取红树莓籽油工艺

以红树莓籽为原料,在单因素试验基础上,以红树莓籽油提取得率为指标,通过响应面分析建立水酶法提取红树莓籽油工艺模型。结果表明,红树莓籽油最佳提取条件为:料液比1∶5.5(g/mL)、酶添加量1.9%、酶解时间3.9 h、p H 7.3,此条件下进行3次平行验证试验,所得红树莓籽油提取得率为6.25%,与预测值基本相符。     

一株海洋低温葡萄糖氧化酶担子菌的诱变育种及其酶学性质研究

利用紫外诱变、化学诱变及紫外-化学复合诱变技术对一株海洋来源的产低温葡萄糖氧化酶（GOD）担子菌（Basidioascus sp.） WYQ 23进行诱变育种,并对其遗传稳定性及所产酶酶学性质进行研究。 结果表明,获得一株高产低温葡萄糖氧化酶的突变菌株 Basidioascus sp. WYQ 23-3-4。 该突变菌株GOD酶活为2.33 U/mL,是原始菌株的1.40倍。 经8代传代培养实验表明,突变菌株WYQ 23-3-4产葡萄糖氧化酶能力稳定。 该酶最适温度为20 ℃,在10～30 ℃可保持较高酶活;最适pH值为5.6,在pH5.0～6.0可保持较高酶活; 金属离子Ag+、Zn2+、Fe2+对酶活抑制作用较强,Mg2+、K+对酶有激活作用。 综上,通过复合诱变可明显提高担子菌产低温葡萄糖氧化酶 的能力,为该酶的工业化生产提供了潜在的优良的菌种资源。     

响应面法优化西藏黄牛源产纤维素酶菌株发酵条件

在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验得出麸皮添加量、蛋白胨添加量及发酵温度是影响菌株产酶的3个最重要的 因素。利用Box-Behnken试验设计对类芽孢杆菌（Paenibacillus）N30发酵生产纤维素酶的产酶条件进行响应面优化。 结果表明,单因 素试验优化结果为麸皮添加量2.5%、蛋白胨添加量0.5%、初始pH值为7.0、发酵温度37℃、接种量1.5%、转速150r/min、装液量 125mL/250mL、种龄32h、KH2PO4 0.2%;响应面优化后发酵条件为麸皮添加量2.8%,蛋白胨添加量0.5%,发酵温度38℃。 在此优化条 件下,纤维素酶酶活为42.5U/mL,是优化前酶活（12.1 U/mL）的3.5倍。     

海洋低温甾醇酯酶菌株的筛选鉴定及其酶学特性研究

从大连渤海湾海泥海水样品中分离出一株高产海洋甾醇酯酶的菌株Q-06,对其进行形态观察、生理生化试验和分子生物学（16S rDNA）鉴定,并对其产海洋甾醇酯酶进行酶学特性研究。结果表明,菌株Q-06被鉴定为莓实假单胞菌（Pseudomonas fragi）,其最适作用温度和pH值分别为30 ℃和7.0,该酶在低温下酶活性较高,有一定的耐弱碱性。Ag+对酶的抑制性较强,Mg2+、Ni2+、Ca2+等对甾醇酯酶的活性有微弱的激活作用,乙二胺四乙酸（EDTA）和十二烷基硫酸钠（SDS）均可以有效地抑制甾醇酯酶活性。     

海洋源低温微生物产苹果酸脱氢酶发酵条件优化

苹果酸脱氢酶（MDH）是参与生物三羧酸循环（TCA）的关键酶,广泛用于临床肝脏相关疾病的诊断,并在生物制药、化工检测等领域具有极大的市场需求。该研究以墓画大洋芽孢杆菌（Oceanobacillus picturae）XJH-11为苹果酸脱氢酶（MDH）产生菌,基于单 因素试验,通过Plackett-Burman响应面试验并结合Box-Behnken试验设计对发酵条件进行响应面优化。结果表明,菌株XJH-11产MDH 的发酵培养基为葡萄糖10g/L、酵母膏20g/L、硫酸镁0.1g/L、初始pH值8.0,最佳发酵条件为发酵温度27℃、摇床转速150r/min、接种量5%、装液量125mL/500 mL。在此优化条件下,MDH酶活为43.67U/mL,比优化前提高了197.87%。     

接种量对草莓酒发酵特性的影响

采用裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）的接种量分别为3%、5%、7%和9%（V/V）,在25 ℃条件下制备草莓酒,比较不同 接种量草莓酒发酵的降糖速率、产酒精速率、产酸量及香气成分含量等发酵特性的影响。 结果表明,随着接种量在3%～7%的范围内 增加,降糖和产酒精速率越高,产酸量越低;当接种量达到9%时,产酒精速率降低;在发酵后期的草莓酒中,随接种量增大,丁酸乙 酯、乙酸异戊酯、正丙醇、正丁醇和异丁醇含量升高,乙酸乙酯、乳酸乙酯和异戊醇含量先升高后降低,而β-苯乙醇含量与接种量无明 显相关。7%接种量的草莓酒具有较高的酯和高级醇含量,发酵降糖、产酒精速率快,产酸量适中,同时兼具较高的香气质量。 因此,草 莓酒发酵的适宜接种量为7%（V/V）（7×107 CFU/mL）。