棉纤维固定化菊粉酶酶学性质及连续降解菊糖的研究

无花果曲霉SK004发酵产生的胞外菊粉酶经部分纯化,采用共价键吸附法固定在4-甲苯磺酰氯活化的棉纤维上。以菊糖为底物,固定化酶反应的最适温度为60℃,最适反应pH为5.0。热稳定性及酸碱稳定性几乎没有变化。在装有固定化酶的填充床反应器中,50℃,0.2mL/min流速下,5%菊糖可达到100%水解率,定容产率43g·L-1·h-1;10%菊糖的水解率为70%,定容产率53g·L-1·h-1,操作半衰期19d。      

固定化菊粉酶的研究

报道了克鲁维酵母突变株（ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ－ＵＶ－Ｇ－４０－３）所产菊粉酶的固定化及固定化酶的性质，并用固定化菊粉酶酶解洋姜提取液生产果糖，在分批式反应器中，当底物和固定化酶体积比为３．５∶１时，２．５ｈ水解率达到９２．４％，产率为２８．７ｇ／Ｌｈ，在连续填充床反应器中，在稀释率为０．５ｈ－１，转化率达９３．６％，产率为１５．７ｇ／Ｌｈ，半衰期达１１０ｄ以上。     

黑曲霉产菊粉酶的条件及其酶学性质的研究

对黑曲霉SL-09在摇瓶条件下产菊粉酶的奈件及其酶学性质进行了研究。结果发现,接种量和装瓶量对产酶影响不大,而pH值影响较为显著,最佳产酶pH值为6．0;在对催化条件的研究中发现最佳反应温度、底物浓度和pH值分别为60℃、60g/L和6．0;锰离子对酶活有较强的激活作用,最适浓度为1．5×10mol／L;同时发现该酶存在着严重的产物抑制现象,当果糖浓度大于1％时,菊粉酶活力将大幅度下降。     

海洋脂肪酶YS2071的固定化及酶学性质研究

为提高脂肪酶的利用效率,更好应用于工业化生产,研究了脂肪酶YS2071的固定化技术,筛选最优载体,通过单因素实验法对脂肪酶固定化的条件进行优化,并对其性质进行了研究。采用MI-BSI伯胺功能基吸附树脂为载体,京尼平为交联剂,吸附-交联的方法,分析了加酶量、吸附时间、吸附温度、初始pH、交联剂的浓度、交联时间等因素对脂肪酶固定化效果的影响,并通过PB实验和响应面实验,确定了最佳固定化条件:加酶量为8 mg,吸附时间8 h,吸附温度为20℃,初始pH 8.6,交联剂质量浓度为0.48 g/L,交联时间为1 h时,固定化效率最高,酶活回收率达到60%以上。     

菊粉外切酶的异源表达、纯化及酶学性质

将菊粉降解菌Paenibacillus sp. Lfos16的菊粉外切酶基因克隆至表达载体p ET-28a (+),转入Escherichia. coli BL21(DE3)中实现了异源表达。利用镍柱亲和层析纯化重组菊粉外切酶,并进行SDS-PAGE检测。重组菊粉外切酶的表观分子质量为87 k Da,经纯化后,重组菊粉外切酶的比酶活为348.30 U/mg。重组菊粉外切酶作用菊粉和蔗糖的酶活分别为259.37 U/m L和592.16 U/m L,I/S值为0.438,且重组酶水解菊粉的主要产物为果糖。重组菊粉外切酶最适作用温度为40℃,且当温度低于30℃时酶活较稳定;最适作用pH为6。Ag~+、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Fe~(3+)具有显著抑制作用。重组菊粉外切酶对菊粉的K_m为19. 28 mg/m L,Vmax为0.18 mg/(min·m L)。     

转氨酶的固定化及酶学性质研究

利用环氧树脂载体进行固定化转氨酶的研究,通过单因素优化确定了较优的酶固定化条件:ES-103b树脂载体、转氨酶和辅酶磷酸吡哆醛最佳质量比为50:6:5,在pH为7.0的1mol/L磷酸钾缓冲液介质中吸附25 h.将得到的固定化颗粒重新置于pH为9.0的100 mmol/L磷酸钾缓冲液中,30℃保温30 h.取出后置于pH为8.5的3 mol/L甘氨酸-NaOH缓冲液中,25 ℃保温12h,制得固定化转氨酶,其比活力为52.7 U/g(湿载体),酶活回收率达到49.3％.酶学性质研究表明:固定化转氨酶催化反应最适pH、温度分别为7.0、50℃;固定化酶热稳定性及pH稳定性明显提高,50℃条件下的半衰期为20.2 d;在pH 8.0的三乙醇胺缓冲液中(4℃),10 d后酶活仍保持初始酶活的82.3％.     

游离果胶酶和固定化果胶酶的酶学性质

研究游离果胶酶和固定化果胶酶的酶学性质,结果表明,游离酶的最适温度为55℃,最适pH为4.0,明胶固定化酶的最适温度为60℃,最适pH为3.5,固定化酶的稳定性比游离酶更好,底物与固定化酶的亲和力增强。     

曲霉SK004产菊粉酶发酵条件的确定及酶学性质研究

对实验室保存的 1株代号为SK0 0 4无花果曲霉菌株进行了发酵条件的优化 ,确定该菌株产胞外菊粉酶 ,且主要为外切菊粉酶。优化条件为 (g /L) :菊粉 2 5 ,蛋白胨 2 5 ,NH4H2 PO44,NaCl 5 ,MgSO4·7H2 O 0 5 ,Zn SO4·7H2 O 0 1,pH 6 5 ,30℃振荡培养 7 5d ,酶活力达到 5 3 1U/mL。酶反应的最适pH为 4 5 ,最适温度 6 0℃ ,在 pH 3 0～ 8 0的范围内和 6 0℃以下保存时具有较好的稳定性。     

菊粉酶的研究进展及应用

菊粉酶是多种微生物都能分泌的,在一定条件下能水解菊粉的一类酶,可用来生产高果糖浆、低聚果糖和酒精,在食品工业中具有重要的应用价值和良好的应用前景。本文就菊粉酶的性质、应用及固定化做了简要叙说,以便更好地为生产服务。     

内切型菊粉酶酶学性质的研究

以食品与生物工程实验中心酶工程实验室保藏的黑曲霉菌种作为菌源,利用黑曲霉细胞深层发酵法生产内切型菊粉酶。通过测定发酵液酶活,从20株黑曲霉菌株中筛选得到产菊粉酶活力最高的编号为E133131的一株黑曲霉菌株,酶活为0.66U/mL。对黑曲霉E133131号菌株所产内切型菊粉酶进行了酶学性质的研究,得到以下结论:最适pH为4.5;最适温度为60℃;最佳底物浓度为4mmol/L;米氏常数(Km)为1.434mmol/L;Ca2+对内切型菊粉酶有激活作用,当加入浓度为1.5mmol/L的Ca2+时,使酶活从0.66U/mL提高到1.09U/mL;Mn2+、Cu2+和Mg2+对内切型菊粉酶有抑制作用,其中Cu2+的抑制作用最大,使酶活从0.66U/mL降低到0.095U/mL;Na+、K+、Zn2+、Fe2+、Mg2+对内切型菊粉酶的酶活影响不大;pH在4.5~8.0范围内,温度在50~60℃之间,内切型菊粉酶的酶活力较稳定。     

Stability evaluation of an immobilized enzyme system for inulin hydrolysis

The stability of free and Amberlite-immobilized inulinase, aiming at inulin hydrolysis was evaluated. The apparent activation energy of the biotransformation decreased when the immobilized biocatalyst was used, suggesting diffusional limitations, despite a decrease in the optimal temperature for catalytic activity for the immobilized biocatalyst. Thermal deactivation, of both forms of the biocatalyst, was evaluated by the linear inverted model. Inulinase immobilization consistently enhanced half-life of the enzyme, which increased up to 6-fold, as compared to the free form. Mean enzymatic activity was computed for both forms of the biocatalyst, and evidenced a decrease of optimal temperature with increased incubation periods. The deactivation energies estimated by an Arrhenius plot, evidenced a decrease of roughly 20% when free inulinase was used. The immobilized biocatalyst was effectively reused in successive batch runs for the hydrolysis of a 5% inulin solution.     

基因工程菊粉酶对高浓度蔗糖水解的研究

对菊粉酶基因工程菌株GS115/INU1进行诱导表达,通过发酵液的分离纯化后,得到在SDS电泳显示单一条带的GS115/INU1酶液。该酶的蔗糖水解酶比活性为1.85U/μg,水解蔗糖最适pH值为4.0,最适温度50℃。加酶量为48U/g底物,对50%蔗糖溶液进行水解,水解时间6h,水解率达到99.7%。对80%蔗糖溶液进行水解,水解时间14h,水解率达到97.8%。     

棉纤维固定化酵母发酵产乙醇研究

为评估棉纤维固定化酵母生产乙醇的可行性,首先对棉纤维表面基团进行化学修饰,以提高载体对酵母细胞的吸附能力。其次分析了固定化发酵的稳定性,并从细胞数量角度定量分析固定化发酵和游离发酵的差异性。结果表明,经过F6-2试剂处理后的载体吸附效果有明显提升,其吸附比例达到83.1%,比未处理的固定化载体提高了15.9%。采用修饰的载体进行固定化发酵表现出较好的稳定性,发酵6批的平均转化率和产率分别为96.77%和5.22 g/(L·h),相比游离发酵,分别提高3%和51.7%。固定化发酵体系中,发酵6批后总酵母数为4.86×10⁸ CFU/mL,是游离发酵体系的2倍。结果表明,利用修饰的棉纤维进行固定化发酵具有明显的优势和应用可行性。     

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。     

酶解-球磨法制备微细化淀粉的性质研究

传统微细化小颗粒淀粉的制备采用原淀粉直接球磨的方法,耗时长,能耗高,产物易糊化。采用先酶解再球磨的新工艺制备微细化小颗粒淀粉,并与玉米原淀粉、原淀粉球磨淀粉的性质进行比较。结果表明:玉米原淀粉的表面积平均粒径为12.90μm,原淀粉球磨淀粉的表面积平均粒径略有增大,而酶解-球磨淀粉的表面积平均粒径显著降低;酶解-球磨淀粉的结晶结构受到一定程度的破坏,部分偏光十字消失,双折射强度减弱,结晶度显著降低。     

水滑石固定化木瓜蛋白酶性质的研究

以阴离子型层状材料——水滑石(LDHs)作为载体,经过戊二醛活化处理后采用共价结合的方法固定化木瓜蛋白酶。研究了溶液酶及固定化酶的催化特性,并进行了比较。结果表明:固定化酶的最适反应pH值为8.0~9.0,最适反应温度为65℃;固定化酶的pH稳定性、热稳定性、对尿素和有机溶剂稳定性、贮藏稳定性与溶液酶相比都有显著的提高,并且固定化酶具有较好的操作稳定性,连续反应11批后,酶活未见下降。     

菊粉酶特性的初步研究

以菊粉为底物研究了pH值、温度、底物浓度、金属离子对菊粉酶活性的影响及酶活随反应时间的变化情况，并测定该菊粉酶的米氏常数和酶活。实验结果表明，该菊粉酶反应的最适pH值为4.7，最适温度为60℃，Ca~(2+)和Zn~(2+)对菊粉酶有激活作用。该菊粉酶的米氏常数Km为0.35mol／L，V_(max)为0.52mg／min。     

Enhancement of functional characteristics of mixed lactic culture producing nisin z and exopolysaccharides during continuous prefermentation of milk with immobilized cells

Antagonistic phenomena between strains often occur in mixed cultures containing a bacteriocinogenic strain. A nisin Z producer (Lactococcus lactis ssp. lactis biovar. diacetylactis UL719) and 2 nisin-sensitive strains for acidification (Lactococcus lactis ssp. cremoris ATCC19257) and exopolysaccharide (EPS) production (Lactobacillus rhamnosus RW-9595M) were immobilized separately in gel beads and used to continuously preferment milk at different temperatures, with pH controlled at 6.0 by fresh milk addition. The process showed high volumetric productivity, with an increase from 8.0 to 12.5 L of prefermented milk per liter of reactor volume and hour as the temperature was increased from 27 to 35°C. Lactococcus lactis ssp. lactis biovar. diacetylactis UL719 counts in prefermented and fermented (22-h batch fermentation) milks were stable during 3 wk of continuous fermentation (8.1 ± 0.1 and 8.9 ± 0.2 log cfu/mL, respectively). The L. lactis ssp. cremoris population (estimated with real-time quantitative PCR) decreased rapidly during the first week of continuous culture to approximately 4.5 log cfu/mL and remained constant afterward. Lactobacillus rhamnosus counts in prefermented and fermented milks significantly increased with prefermentation time, with no temperature effect. Nisin Z reached high titers in fermented milks (from 177 to 363 IU/mL), with EPS concentration in the range from 43 to 178 mg/L. Immobilization and continuous culture led to important physiological changes, with Lb. rhamnosus becoming much more tolerant to nisin Z, and Lb. rhamnosus and L. lactis ssp. lactis biovar. diacetylactis UL719 exhibiting large increases in milk acidification capacity. Our data showed that continuous milk prefermentation with immobilized cells can stimulate the acidification activity of low-acidifying strains and produce fermented milks with improved and controlled functional properties.     

产菊粉酶菌株的筛选及发酵条件研究

自山东威海沿海滩涂菊芋生长根际土壤中,筛选得到具有菊粉酶能力的菌株25株,通过复筛得到1株具有高产菊粉酶活力的真菌,通过形态学观察、18S rDNA全序列分析,初步鉴定该菌为囊状青霉(Eladia saccula SA1201)。对其发酵产酶条件的研究结果表明,最适产酶发酵条件为菊粉30.0g/L,蛋白胨7.0g/L,NaCl 5.0g/L,K2HPO4.3H2O 3.0g/L,初始pH值6.0,250mL发酵三角瓶装液量为50mL,30℃、160r/min振荡培养3d。