脂肪酶固定化研究和应用

采用硅藻土作载体,进行了脂肪酶的固定化。利用固定化酶选择性催化1-苯乙醇与乙酸乙烯酯的转酯化反应,得到R-乙酸苯乙酯,进行1-苯乙醇的拆分。实验考察了不同吸附方法固定化酶的效果,确定效果最好的固定方法为载体涂布法,并对该法的固定化条件进行了优化。制备的固定化酶的转酯比活比游离酶提高了14．3倍。固定化没有改变酶的选择性．对映体过剩值仍大于98％。初步探讨了固定化酶和游离酶的反应过程。     

磁性凹土基复合材料的制备、改性及交联固定化脂肪酶

以凹土为原料,醋酸铁为γ-Fe2O3前驱体,湿法工艺制备了磁性凹土基复合材料,并用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对磁性凹土基复合材料进行了氨基改性。XRD、TEM、FT-IR、VSM表征结果表明:γ-Fe2O3粒子均匀负载于凹土层间,粒子直径为4~15 nm;经过改性,氨基接枝于磁性凹土基复合材料表面;改性前后的磁性凹土基复合材料均具超顺磁性,饱和磁强度分别为13.4和10.7 emu·g-1。以戊二醛为交联剂,以氨基化磁性凹土基复合材料为载体固定化假丝酵母脂肪酶,研究结果表明:相比于游离脂肪酶,固定化脂肪酶的热稳定性和p H稳定性显著提升,重复用于水解反应8次后仍保持约78%的活力,米氏常数是游离脂肪酶的1.28倍,且在外加磁场作用下易于从反应体系分离。     

改性硅藻土负载混合微生物处理染料废水的研究

利用改性的硅藻土作为载体分别负载白腐菌和好氧反硝化菌对染料废水进行连续式处理,废水的脱色率和CODCr降解率不能同时达到最佳效果;利用改性硅藻土负载混合微生物协同处理染料废水,水处理系统的启动时间为6d,废水的色度去除率达到70％,CODCr去除率达到63.82％,废水的色度和CODCr能够被同时降低,该方法克服白腐菌仅对染料废水色度降解率高和好氧反硝化菌仅对染料废CODCr降解率高的弊端,扩大了硅藻土和生物水处理技术的应用范围.     

蚕丝固定化脂肪酶催化性能研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶对橄榄油的催化水解特性，发现在５５℃，ｐＨ＝８．２的条件下，固定化脂肪酶活性最高。底物浓度高达５７％（Ｖ／Ｖ）时，仍无抑制，适宜的搅拌速度是４００～４５０ｒｐｍ。在上述条件下，固定化脂肪酶间歇水解橄榄油，重复使用１０次水解率从９６．５％降至５３．０％，间歇水解猪油的半衰期约为２６０ｈ。     

黏土吸附法固定化脂肪酶的初步研究

为研究天然黏土为载体固定化脂肪酶的可行性,采用羟基化、硅烷化处理,对黏土进行改性,并以此为载体吸附固定化脂肪酶,探讨黏土固定化脂肪酶的条件对酶活及蛋白吸附量的影响,优化固定化脂肪酶条件。研究结果表明:黏土经羟基化、硅烷化改性处理后能显著提高固定化酶活和蛋白固定量,其中硅烷化改性最优;载体固定脂肪酶最优条件为:加酶量50 mg/g,载体粒径180—250μm,pH值为4.0,固定化温度25℃,固定化时间2.0 h;与游离酶相比,固定化酶显示出更广的pH值适应性。黏土固定化脂肪酶重复使用10批次后,仍能保留76.85%的初始活力。以天然黏土为载体固定化脂肪酶,具有较好的实际可应用性及操作稳定性,在较低pH值条件下应用具有一定优势。     

不同粒径硅藻土改性POM研究

用硅烷偶联剂处理的硅藻土改性聚甲醛(POM),研究不同含量及不同粒径的硅藻土对POM拉伸性能、冲击性能、弯曲性能及耐热性的影响,采用扫描电子显微镜观察POM／硅藻土复合材料的微观形貌。结果表明,不同粒径的硅藻土在POM基体中分散性较好,且随着硅藻土含量的增加,复合材料的弯曲性能和耐热性显著提高。     

硅藻土改性及其吸附性能的研究

对硅藻土进行酸洗改性、钡盐沉积改性、溴化十六烷基三甲胺改性,探讨了改性硅藻土作为吸附剂对甲基橙染料的吸附影响。实验结果发现：在酸洗改性中,当溶液p H=2、硅藻土投放量5 g、吸附时间为70 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在钡盐沉积改性中,当溶液p H=2、钡盐质量浓度为0.15 mol·L^-1、振荡时间为60 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在溴化十六烷基三甲胺改性中,当溶液p H=2、改性硅藻土投入量为0.07 g、吸附时间为2 h的情况下,改性硅藻土对甲基橙的去除率达到最高。     

介孔分子筛SBA-15表面改性对脂肪酶固定化的强化作用

引言 脂肪酶可以催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、多肽合成及高聚物合成等多种有机反应,已被广泛应用于食品、精细化工及制药工业中[1].作为重要的生物催化剂,脂肪酶应用的有效性和经济性很大程度上取决于酶的固定化.     

脂肪酶固定化及催化酯化反应

本研究报道了利用吸附法和化学键合法将白地霉脂肪酶固定化于五种载体上，用吸附法固定化的脂肪酶保持了高的活性。在有机溶剂中，固定化酶催化了长链脂肪酸与醇的酯化反应，酯化率可达９４％。固定化过程并未改变脂肪酶的选择性。固定化脂肪酶可重复使用。     

大孔载体固定化脂肪酶

用自制大孔载体固定化脂肪酶,对固定化条件进行了优化,比较了固定化酶与游离酶的酶学参数. 结果表明,酶粉与载体质量比为1:1、固定化温度在20~25℃之间、固定化时间1.5 h的条件下,所得固定化酶的酶活最高. 固定化酶的最适pH为8.5,最适温度为40℃,其热稳定性、操作稳定性都比游离酶高,4℃下保存7 d后,酶活仍剩余94%.     

功能化磁性纳米颗粒固定化脂肪酶研究

用葡萄糖酸对Fe3O4磁性纳米颗粒表面进行修饰,然后用水溶性碳化二亚胺（EDC）作偶联剂,对脂肪酶进行固定化。考察了偶联剂浓度、给酶量和反应时间对脂肪酶固定化过程的影响。结果表明,制备功能化磁性颗粒固定化酶的最佳条件为：偶联剂浓度为12．5mg／mL磷酸缓冲液（PBS）,给酶量为2．5mg／mLPBS,反应时间为24h。固定化脂肪酶表现出优异的热稳定性,60℃时酶活为游离酶的6倍。重复使用10次后,酶促活力依然保持80％以上。     

大孔载体制备及其固定化脂肪酶

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体;二乙烯基苯(DVB)为交联剂;采用固液联合致孔的方式;通过本体聚合制备具有超大孔的含有环氧基团的多孔载体。其孔径分布为典型的双孔分布;其中150～400 nm的孔区约占总孔容的60%;孔隙率为59.82%;比表面积29.60 m·g-1。载体的环氧基团水解成羟基后;以戊二醛为偶联剂固定化脂肪酶。在相同条件下;比较了不同孔结构载体的固定化假丝酵母脂肪酶催化橄榄油水解的效果。结果表明;具有一定超大孔结构的多孔载体固定化酶的效果最好。同时考察了固定化脂肪酶在正己烷中催化十二酸辛醇的酯化反应活力。     

改性硅藻土处理含铜废水的试验研究

采用氢氧化钠改性的硅藻土作为吸附材料,研究了吸附剂用量、搅拌时间、pH值以及废水浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明,在100 mL Cu2+的质量浓度为10.49 mg/L,改性硅藻土投加量为3.5 g,pH值为8.5,吸附时间为30 min的条件下,废水中Cu2+的去除率最高可达97.93%,出水Cu2+的质量浓度低于0.22 mg/L,达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求。     

硅藻土负载异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮性能

将硅藻土经改性后作为异养硝化-好氧反硝化菌H1的载体,对负载条件以及固定化菌对环境的耐受性能进行了优化及研究.确定最佳吸附时间为24h,载体投加量为0.06g/mL(硅藻土/菌悬液).改性剂FeSO₄用量、pH值、温度不仅影响硅藻土载体吸附性,同时影响固定化H1活性.菌株经改性硅藻土负载后较游离菌对pH值及温度耐受性都有所增强,对溶解氧变化适应范围更广,当m(FeSO₄)/m(硅藻土)=3.5%、pH=7.5、温度为30℃、溶解氧为5.1mg/L左右时,固定化H1脱氮性能最佳.使用该固定化菌对生活污水进行连续式处理,8天后目标污染物的去除率趋于稳定,TN、NH₄⁺-N及COD去除率分别达到52.40%、55.64%与61.23%,表明改性硅藻土负载异养硝化-好氧反硝化菌在污水脱氮领域具有广阔的前景.     

改性硅藻土处理含磷废水的研究

采用加入Al3+处理后的改性硅藻土作为吸附剂,研究了改性硅藻土对磷的吸附影响因素。结果表明,改性硅藻土的最佳用量为30g/L;常温下即有很好的吸附效果,搅拌20min可达到吸附平衡;在酸性条件下磷去除效果明显。经实验处理后磷的剩余浓度达到GB8978-1996规定的二级排放标准。该工艺简单,成本低廉,具有良好的应用前景。     

磁性聚丙烯酰胺-丙烯酸共聚纳米粒子固定脂肪酶的研究

用沉淀聚合制备了P(Am-co-Aa)-Gd(Ⅲ)磁性高分子纳米微球,在此基础上通过共价键合固定脂肪酶。结果表明:固定脂肪酶后的磁性纳米微球具有优异的磁分离能力;钆离子对固定化酶有明显的激活作用,当钆离子质量分数为0.8%时,偶联率和活力回收率分别提高57%和60%;脂肪酶被固定化后其pH稳定性,操作稳定性均比自由酶明显提高。     

Covalent immobilization of porcine pancreatic lipase on amorphous AlPO4 and other inorganic supports

Porcine pancreatic lipase (PPL) was covalently immobilized through the formation of an aromatic Schiff's-base obtained by reaction of the ε-amino group of lysine residues in the enzyme and the aromatic aldehyde function of activated supports. The enzymatic activities of different immobilized PPL systems on amorphous AlPO₄ and several inorganic supports at different pH values and temperatures were determined by hydrolysis of ethyl acetate. The nature of the support material critically affects the efficiency of enzyme immobilization as well as enzyme stability. All the supports examined, with the exceptions of cellulose and natural sepiolite, exhibited good properties for enzyme attachment. AlPO₄ was the best support for enzyme immobilization, giving the highest percentage binding of enzyme (90%) and the highest retention of enzyme activity after immobilization (92·8%). © 1998 SCI     

Synthesis of magnetically modified palygorskite composite for immobilization of Candida sp. 99–125 lipase via adsorption

Magnetically modified palygorskite composites were synthesized withγ-Fe2O3 dispersing on the external surface of clay mineral. The magnetic clay was characterized with Fourier transform infrared, X-ray diffrac-tion, transmission electron microscopy, and vibrating sample magnetometer. Candida sp. 99–125 lipase was immobilized on magnetic palygorskite composites by physical adsorption with enzyme loading of 41.5 mg·g-1 support and enzyme activity of 2631.6 U·(g support)-1. The immobilized lipase exhibit better thermal and broader pH stability and excellent reusability compared with free lipase.