嗜热脂肪芽孢杆菌木聚糖酶A的H297F定点突变、表达及酶学性质变化

利用重叠延伸PCR技术对嗜热脂肪芽孢杆菌木聚糖酶XynA活性中心附近的H297位点突变为F。将XynA及XynA_(H297)F在大肠杆菌BL21(DE3)中实施了表达、纯化以及酶学性质研究。比较研究野生型木聚糖酶XynA和突变体XynA_(H297)P的酶学性质发现,突变前后木聚糖酶的最适反应pH值均为5.5,在pH 4~10的缓冲液中处理20 h后残余酶活均在90%以上,均具有较好的pH稳定性。XynA最适反应温度为70℃,80℃处理20min后只有10%的残余酶活;XynA_(H297)最适反应温度为75℃,且相同处理条件下XynA_(H297)仍具有30%左右的残余活性,说明突变体的热稳定性有一定程度提高。与XynA相比,XynA_(H297)F的动力学参数Km、Vmax和Kcat均增大,说明突变后酶对底物的亲和力降低,但催化速率有所提高。     

壳聚糖—戊二醛固定化木聚糖酶的技术研究

采用壳聚糖微球一戊二醛交联的方法固定木聚糖酶,探讨壳聚糖浓度、戊二醛体积分数和交联时间对固定化酶相对酶活力的影响.以正交试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pH值、pH值稳定性、最适反应温度及热稳定性.结果表明,在壳聚糖质量浓度0.1g/mL、戊二醛添加量3％、给酶量2000U/g载体、交联时间2.5h时,固定化酶的回收率较高,可达到65.38％,同时固定化和游离酶的最适温度分别为60℃、55℃,最适pH值分别为4.5、5.0,热稳定性有不同程度的提高,pH稳定性两者变化不大.木聚糖酶的固定化能有效地提高其作用性能,从而为木聚糖酶的工业化应用提供了一定的理论依据.     

玉米芯固定化单宁酶的工艺条件优化

探讨改性玉米芯固定化单宁酶的工艺条件。采用Box-Behnkens试验设计和响应面分析方法,对改性玉米芯固定化单宁酶的条件进行优化,得出其最佳工艺条件为：单宁酶酶液与玉米芯载体比26:1(V/m)、pH 6.8、时间8.0h、温度36℃,在此条件下固定化酶活力达到(16085±5)U/g,酶活力回收率为44.68%。对最佳条件下制备的固定化单宁酶的酶学特性进行研究,发现该固定化酶的最适反应pH值为4.5～5,最适反应温度为60℃。     

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1h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。      

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。     

海藻酸钠-壳聚糖固定化碱性蛋白酶的研究

对主要采用海藻酸钠-壳聚糖固定化碱性蛋白酶做了研究。在各项单因素试验基础的上,以固定化酶的酶活回收率为指标,采用响应面优化方法确定固定化碱性蛋白酶的最优条件。得到的最佳条件为,海藻酸钠浓度为3.00%,游离酶稀释倍数10.09,交联时间1.00 h,壳聚糖浓度3.76%,氯化钙浓度3.35%,响应面最优值为70.44%±1.03%。该固定化碱性蛋白酶的最适p H为10,最适温度为65℃,制得的固定化酶的热力学稳定性及酶学性质都比较好,在重复使用5次后酶活力仍可保持在65%。     

酸性木聚糖酶交联酶聚集体的制备条件优化

交联酶聚集体法是一种新型的无载体酶固定化方法,为提高酸性木聚糖酶的稳定性,使用该法固定化微紫青霉产酸性木聚糖酶,制备无载体固定化木聚糖酶,并对其制备条件进行优化。结果表明,优选的制备条件为将质量浓度0.36 mg/m L的酸性木聚糖酶粗酶液在冰水浴中经饱和质量分数为85%的硫酸铵沉淀30 min后,于40℃,加入终体积分数为0.14%的戊二醛,交联4 h可获得较高活性的交联酶聚集体,酶活保留率达42.2%。这有助于酸性木聚糖酶更好地在工业中应用。     

海藻酸钠-阿拉伯胶固定化糖化酶及其性质的研究

以海藻酸钠（SA）与阿拉伯胶（GA）为载体固定化糖化酶,以酶活回收率为评价指标,在单因素试验基础上,通过响应面法优化固定化条件,得到固定化糖化酶最佳工艺条件为SA-GA质量比2.7∶1,氯化钙质量浓度6.2 g/100 mL,固化时间0.8 h,此条件下固定化糖化酶酶活回收率为67.91%。通过对固定化酶酶学性质的研究得出：经固定化的糖化酶最适反应pH值与最适作用温度均与游离酶相同,pH值为4.6,温度45 ℃,热稳定性及操作稳定性均优于游离酶。     

海藻酸钠-阿拉伯胶固定化酸性蛋白酶及其性质的研究

以海藻酸钠（SA）与阿拉伯胶（GA）为载体固定化酸性蛋白酶,以酶活回收率为评价指标,在单因素试验基础上,通过正交试验优化固定化条件。得到以SA-AG复合凝胶为载体制备固定化酸性蛋白酶的最佳工艺条件为：复合凝胶质量浓度3.5 g/100 mL,SA与AG质量比2∶1,氯化钙质量浓度7.0 g/100 mL,固定化时间1.0 h,给酶量1 540 U/g,吸附时间2.0 h,酶液pH值为3.0。此最佳条件下,固定化酸性蛋白酶酶活回收率为67.34%,酶活力为1 380 U/g。固定化酶酶学性质的研究结果表明,固定化酸性蛋白酶的最适作用温度（45 ℃）和最适反应pH值（pH=3）均与游离酶相同,但其热稳定性优于游离酶,且随着温度的升高这种优势越明显。     

响应面法优化脂肪酶的固定化条件及其水解橄榄油的特性研究

采用Sepharose CL-4B和7种大孔树脂为载体固定Palatase 20000L脂肪酶,对载体进行筛选,以酶活力为指标,采用响应面法优化固定化条件,并考察所制得固定化酶的稳定性和水解橄榄油的酶学性质。结果表明：以大孔树脂HPD-600为载体制得的固定化酶具有较高的活性和良好的稳定性。其最优的固定化条件为：pH3.9,酶与载体比例为9.1mg/g,吸附时间1.8h。在最优条件下制得固定化酶在最适合条件下测得的酶活力达到1440U/g,酶活回收率大于50%。固定化酶最适作用温度为50℃,最适作用pH值为8.0。固定化酶的Km值为0.130g/mL,高于游离酶的Km(0.069g/mL)。固定化酶的热稳定性有一定程度的提高,其重复操作5次后相对酶活力仍保持在58%以上。     

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.     

海藻酸钠固定化碱性蛋白酶制备及酶学性质的研究

对采用海藻酸钠固定化碱性蛋白酶的方法和酶学性质进行了研究。在单因素实验基础上,采用响应面优化方法确定固定化的最优条件,得到的最佳条件为:海藻酸钠浓度3.1%,pH9.4,CaCl2浓度3.0%,游离酶添加量10000U/g,时间1.8h,固定化酶活力可达5518U/g。固定化酶的最适pH为10,最适温度为60℃,制得的固定化酶的热力学稳定性和操作稳定性较好。此外,固定化酶重复利用5个循环后酶活力仅降低40%。     

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。     

脂环酸芽孢杆菌α-葡萄糖苷酶固定化及酶学性质研究

以戊二醛为交联剂,壳聚糖为载体,优化脂环酸芽孢杆菌α-葡萄糖苷酶的固定化条件,探讨固定化对酶性质的影响。结果表明:当戊二醛浓度0.2mol/L、戊二醛交联时间12h、交联pH7.5和交联温度15℃时,酶的固定化效果最佳。此时,固定化酶的最适pH4.5,最适反应温度55℃,在pH4.5～8.0范围酶的活性不受损失。当温度为65℃时,固定化酶的活力接近100%。酶储存3周以上,可以保持80%以上的活力。重复使用6次后,酶活保持在80%左右,说明固定化酶优化了游离酶的部分酶学性质,具有一定的应用价值。     

包埋吸附法固定化酒用酸性脲酶的研究

用包埋吸附法固定化酒用酸性脲酶,探讨了固定化的条件、固定化酶的部分性质以及固定化酶在黄酒中的应用。结果表明:固定化酒用酸性脲酶的最适海藻酸钠浓度、CaCl2质量浓度和壳聚糖浓度分别为2.0、5.0和0.3g/dL,最适固定化时间为2.5h,固定化率为82.3%;最适反应温度40℃、最适pH4.0、半衰期为48d,固定化酶的比活为3.6U/mg;在35℃下添加量为0.1g/mL(固定化酶质量/黄酒体积),24h内黄酒尿素去除率达65%,同样条件下连续使用去除黄酒中尿素,使用13次时尿素去除率达39.7%。     

应用氧化棉织物固定过氧化氢酶的研究

以高碘酸钠氧化棉织物为载体固定过氧化氢酶，研究其固定化的主要条件，考察了固定化酶的性质。试验结果表明，过氧化氢酶固定在氧化棉织物上时，棉织物的最佳氧化条件为：NalO4浓度0．20mol／L，氧化时间8h，氧化浴pH值6．0，氧化温度40℃；过氧化氢酶固定化的条件为：过氧化氢酶用量0．20mL／（g棉织物），固定化时间24h。固定化酶的最适温度比游离酶提高了约10℃，使用温度范围变宽；固定化酶的最适pH值为7．0与游离酶相同，在酸性范围内稳定性较游离酶差，但在弱碱性范围内稳定性比游离酶好。     

海藻酸钠-壳聚糖固定化磷脂酶A2的研究

采用海藻酸钠-壳聚糖作为载体对磷脂酶A2进行固定,以固定化酶的活力回收率为指标,通过单因素实验和响应面分析对固定化条件进行优化,最优固定化条件为:海藻酸钠浓度2.0%,壳聚糖浓度2.0%,钙离子浓度0.25mol/L,戊二醛质量百分浓度0.3%,交联时间7h,此时固定化酶活力回收率达到74.8%;对固定化酶酶学性质进行研究,其最适温度为55℃,最适pH为5.0。该固定化酶重复使用7次后活力可以保持54%以上。扫描电子显微镜(SEM)结果也显示海藻酸钠-壳聚糖能较好的固定磷脂酶A2。     

N-糖基化对重组木聚糖酶XynA酶学特性的影响

为实现木聚糖酶的高效表达,扩大实际生产应用,本实验将木聚糖酶基因xynA在毕赤酵母中进行重组表达,同时采用糖基化抑制剂衣霉素处理毕赤酵母细胞,以此来探讨N-糖基化对木聚糖酶XynA酶学性质的影响。结果表明,SDS-PAGE电泳图谱显示木聚糖酶XynA发生了N-糖基化修饰,分子量约为45 kDa,酶活为406.6 U/mL,最适pH及反应温度分别为5.0和65 ℃;而添加不同浓度衣霉素处理后的木聚糖酶最适pH不变,最适反应温度下降5 ℃,随着衣霉素浓度的增加,去糖基化的木聚糖酶酶活力、分泌量及温度稳定性均有所下降,且当衣霉素添加浓度为15 μg/mL时,剩余酶活为53.6%。去糖基化的木聚糖酶耐受胃蛋白酶的能力较糖基化的有所增强,Na+、K+、Li+、Ca2+、Al3+、EDTA相对于糖基化的木聚糖酶表现出了一定的激活作用。以上结果说明N-糖基化作为一种重要的翻译后修饰对木聚糖酶XynA的分泌及热稳定性有促进作用。     

环氧基修饰磁性微球固定化磷脂酶A1

以自制的环氧基修饰的Fe3O4磁性微球为载体固定化磷脂酶A1,采用响应面试验优化固定化条件,并研究固定化酶的酶学性质。结果表明：最佳固定化条件为缓冲液pH?4.0、固定化时间1.9?h、酶液添加量3.6?mL/g,得到的酶活力为3?675?U/g,固定化率为61.1%。固定化酶与游离酶比较,最适pH值向碱性方向偏移1.0,最适温度提高5?℃;贮藏稳定性有一定程度的提高;在重复菜籽油脱胶8?个批次后,仍保留81.1%的酶活力。此外,通过X射线衍射、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等现代分析手段对载体进行表征,表明成功制备纳米尺寸的微球,且微球表面成功修饰上环氧基团。     

壳聚糖固定化胃蛋白酶的工艺优化及稳定性研究

采用壳聚糖为吸附载体,戊二醛为交联剂,对胃蛋白酶进行固定化。以固定化酶活力回收率为指标,通过响应面分析法优化固定化胃蛋白酶的工艺参数,并对固定化酶的稳定性进行研究。结果表明:胃蛋白酶的最优固定化工艺为壳聚糖含量2.50%,固定化时间3.40 h,固定化温度35℃,固定化酶的活力回收率达74.38%±0.13%。固定化酶在温度30~60℃时,相对酶活保持在70.03%~74.22%;在pH 1.5~4.0时,相对酶活保持在70.33%~83.67%,其最适使用温度和pH值分别为55℃,3.0;该固定化酶重复使用4次后,酶活力回收率仍保持在50%以上;将此固定化酶放入4℃冰箱保存5周后使用,酶活力未见明显下降,表明本法固定的胃蛋白酶对热和酸碱是稳定的,且操作和贮藏稳定性均较好。