漆酶的固定化技术及固定化漆酶载体材料研究进展

漆酶作为一种含铜的多酚氧化酶,可催化降解多种有机污染物且发生反应后唯一的产物是水。漆酶具有催化效率高、贮存要求低等优点,在酶催化领域得到了广泛的关注。漆酶固定化技术是通过物理或化学的方法将游离漆酶和相应载体材料结合起来。与游离漆酶相比,固定化漆酶表现出更高的重复使用性以及在温度、pH、储存、操作方面表现出更高的稳定性。结合目前固定化漆酶技术的研究现状和应用情况,文中介绍了漆酶的结构特征和催化特性,并综述了漆酶固定化技术和固定化漆酶载体材料的研究进展,指出了漆酶的固定化技术和载体材料目前存在的问题和未来的发展前景,旨在为进一步对固定化漆酶的研究和开发应用提供参考依据。     

酶在环境保护方面的应用

介绍了酶工程基本技术,包括酶制剂的生产、酶的分离纯化、酶的固定化技术、酶的改造和修饰等,综述了酶在环境保护方面,包括水净化、石油和工业废油的处理、白色污染的治理和环境监测等方面的研究和应用现状.     

酶固定化技术研究进展

酶的固定化技术是酶工程领域研究的重点和热点之一,本文阐述了传统的酶固定化技术,并对定向固定、多酶共固、新型载体等前沿技术做了介绍,另外还对固定化酶的应用前景和发展趋势进行了预测.     

生物酶在废水处理应用中的研究进展

利用生物酶技术处理废水不会造成二次污染,具有高效、环保、成本低等优点,已成为当前废水处理研究的热点。本文介绍了生物酶技术和固定化酶技术在废水处理中的应用进展,并对固定化酶技术应用在废水处理中做了展望。     

聚偏氟乙烯（PVDF）膜的漆酶固定化及其应用研究进展

由于固定态漆酶的形态和性能均高于游离态漆酶,酶固定化技术也备受瞩目。近十年来,鲜有文献对漆酶的固定化进行全面的介绍。首先从漆酶种类、来源、氧化机制等方面对漆酶做了简要的介绍。然后从成膜前、后两方面系统地介绍了漆酶的膜固定化方法,并分析了几种固定方法的优缺点,同时对提高漆酶在高温下的存活率及热稳定性的方法进行了总结。最后介绍了漆酶固定化聚偏乙烯膜在水处理中的应用。     

非水相固定化生物催化的研究进展

非水相固定化生物催化技术有效拓宽了生物催化过程研究的应用范围。本文分别介绍了水-有机溶剂两相以及离子液体、超临界流体、质子惰性有机溶剂和深低共熔溶剂等新型非水相介质以及无机和高分子载体及无载体固定化技术在生物催化研究中的应用进展。展现了各种非水相介质与固定化技术对底物溶解度、酶的稳定性及产物产量等性能的促进作用,体现了其对酶活及生物催化反应的选择性等方面的不利影响,而且突出显示了非水相介质与固定化技术的结合是提高酶和微生物的活性、稳定性与选择性等性能的一个有效手段,再通过生物反应器的选择或设计以及工艺优化,有助于一些生物催化过程更高效地实现工业化。     

酶工程技术与进展

简述了酶工程研究领域的主要内容。包括酶的分离与纯化，固定化酶、人工合成酶、模拟酶、ribozyme、抗体酶、杂交酶、非水系酶等的开发与应用，基因工程和蛋白质工程技术、分子压印技术、酶定向固定化技术、酶化学技术以及极端环境微生物和不可培养微生物的新酶种等现代酶工程技术研究领域的新进展及酶工程的应用。     

酶固定化载体及固定化方法最新研究进展

游离酶在工业生产等实际应用中存在着性质较不稳定、耐酸碱性弱、耐热性不强等诸多的局限性,对游离酶进行固定化是克服上述的不足的有效手段。本文将对常见的固定化载体(有机载体材料、无机载体材料和复合载体材料)和固定化方法(吸附法、包埋法、离子结合法、交联法和热处理法)以及一些新型固定化方法和新载体研究进展进行系统的深入介绍,并归纳和总结它们各自的特点。最后介绍了当前酶固定化载体材料和固定化方法的研究重点,以及阐述了固定化酶技术未来的趋势—运用复合载体材料和多种方法联用的固定化技术。     

纳米结构酶催化剂研究进展

将酶负载于载体上可以提高工业应用中酶的稳定性并便于重复使用。纳米材料的发展为固定化酶提供了新的契机,利用纳米材料固定化酶有望进一步提高酶在工业环境中的催化性能、拓展固定化酶的应用范围。本文主要关注近年来在纳米结构酶催化剂方面的研究进展,重点介绍本研究组以无机晶体、金属有机骨架材料、石墨烯和功能高分子等为载体进行酶固定化以及酶催化过程多尺度分子模拟方法的研究进展,讨论了纳米结构酶催化剂的发展前景。     

明胶固定化酶的研究进展

固定化酶有许多优点,在许多领域得到广泛应用。明胶是一种大分子蛋白质,因具有优良的理化性质而应用广泛,主要包括食品、医学等方面。明胶作为固定化酶载体的例子也颇有出现,其技术目前已得到长足发展。本文介绍了明胶作为固定化酶载体的一些典型例子,同时对进一步修饰改善明胶载体性能的实验方法进行了综述。     

固定化细胞技术应用研究进展

固定化细胞技术是酶工程的核心技术之一,它将酶工程提高到一个新水平.该技术简化了工业分离纯化的步骤,并使酶反应的连续生产成为现实.分析了固定化细胞的优缺点,介绍了固定化细胞的方法及其近年来在食品、发酵和三废处理行业的应用,并对其应用进行了展望.     

固定化木瓜蛋白酶研究进展

木瓜蛋白酶是一种重要的生化产品,已广泛应用于食品、医药工业中。固定化木瓜蛋白酶是近年来酶工程研究的热门课题,本文总结近年来固定化木瓜蛋白酶的研究进展,将近年来应用各种方法制备的固定化木瓜蛋白酶的酶活性、稳定性及回收率等酶学特性进行比较。     

固定化法降解石油方法研究

本文对固定化微生物技术、微生物的固定化方法、固定化载体及固定化技术在石油降解中的应用及研究进展状况进行了综述,同时展望了上述研究领域今后预期的主要研究方向。     

Preparation and characterization of polymer-coated mesoporous silica nanoparticles and their application in Subtilisin immobilization

The preparation and characterization of polymer-coated mesoporous silica nanoparticles (MSNs) and their application in Subtilisin (Alcalase®) immobilization were investigated. For the synthesis of polymer-coated MSNs, acrylic acid (AA) and chitosan (CS) mixture were blended as poly(acrylic acid) (PAA) and CS polymer layer onto MSNs via in-situ polymerization technique. Then, both uncoated MSNs and polymer-coated mesoporous silica nanoparticles (CS-PAA/MSNs) were characterized by taking into account properties such as morphologic pattern, size distribution, surface charge of the particles as well as thermogravimetric stability with SEM, TEM, Zetasizer and TGA analyses. Subtilisin was immobilized onto polymer-coated mesoporous silica nanoparticles via adsorption technique. For optimizing the enzyme immobilization process, the percent enzyme loading depending on the matrix amount, immobilization time and pH were investigated. Then, the activity values of immobilized enzyme and free enzyme were compared at various pH and temperature values. The maximum enzyme activity was achieved at pH 9.0 for both immobilized and free enzyme. Immobilized enzyme showed more stability at higher temperatures compared with free enzyme. Furthermore, the operational and storage stability of immobilized enzyme were determined. The activity of immobilized enzyme was reduced from 100% to 45.83% after five repeated uses. The storage stability of immobilized enzyme was found to be higher than that of free enzyme. The activity of immobilized enzyme was reduced from 100% to 60% after 28 days of storage time. We concluded that the polymer-coated MSNs were a suitable matrix for Subtilisin immobilization compared to uncoated MSNs.     

Enzyme flow microcalorimetry—a useful tool for screening of immobilized penicillin G acylase

Screening of a representative series of immobilized penicillin G acylase biocatalysts (enzyme, cells) using enzyme flow microcalorimetry is described. Immobilized penicillin G acylase biocatalysts were either prepared in the laboratory by various techniques or obtained from four commercial manufacturers. An industrial strain of Escherichia coli was entrapped in (poly)acrylamide gel or hardened calcium pectate gel. Semi-purified enzyme was immobilized in various ways—either by covalent binding to oxirane-acrylic beads or chlorotriazine bead cellulose or by entrapment in (poly)acrylamide gel. The validity of the enzyme flow microcalorimetry results was corroborated by a pH-stat method, showing enzyme flow microcalorimetry to be a suitable method for rapid screening of immobilized biocatalysts regardless of the immobilization technique, carrier type or the biocatalyst source. © 1998 Society of Chemical Industry     

壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶

用酶柔性固定化模型,以壳聚糖为载体,双醛淀粉为柔性链,对木瓜蛋白酶进行柔性固定化. 通过对固定化条件的优化,得出选用壳聚糖、双醛淀粉制得的柔性载体(Chitosan-DAS50)在酶用量为14.4 mg/g(酶/干球)、pH 8的条件下,固定木瓜蛋白酶18 h,所得的固定化酶活力回收率达72%,相当于采用壳聚糖-戊二醛(Chitosan-GA)手臂载体的3倍. 结果表明,酶的柔性固定化模型可以改善传统共价结合法固定化及手臂固定化酶活力回收率不高的缺陷.     

Soybean oil based resin: A new tool for improved immobilization of α‐amylase

Acrylated epoxidized soybean resin has been utilized to immobilize the α‐amylase via UV‐curing technique. Among the numerous methods that exist for enzyme immobilization, entrapment and covalent binding are the focus of this study. The properties of immobilized enzyme were investigated and compared with those of the free enzyme. Upon immobilization by the two methods, the catalytic properties of the enzyme were not considerably changed as compared with that of nonimmobilized form; only the pH profile was broadened for the immobilized enzyme. The free enzyme lost its activity completely in 20 days, where as storage and repeated usage capability experiments demonstrated higher stability for the immobilized form. Immobilized enzyme prepared by attachment method possesses relatively higher activity compared with the activity of those obtained by entrapment method. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 4757–4761, 2006     

包埋固定化技术去除水体中氨氮的研究进展

在氮污染日益严重化的今天,脱氮已成为当今水处理中亟待解决的问题。传统生物脱氮技术中存在许多问题,固定化微生物技术能够弥补传统方法中的不足之处,实现高效脱氮。固定化技术中的包埋法是应用最广泛的一种方法。主要介绍了包埋载体的选择情况以及包埋法固定化脱氮技术在国内外的研究进展情况,并针对将该技术实用化提出了现阶段需要解决的问题。     

融合蛋白CR2-GDH固定化及不对称还原制备(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

比较介孔分子筛材料SBA-15、MCM-41、海藻酸钙、改性二氧化硅4种载体固定化融合蛋白CR2-GDH其酶固载量和酶活回收率,选择SBA-15为固定化载体。研究固定化条件对固定化融合酶量的影响以及固定化酶的稳定性,固定化酶在双相体系催化不对称还原反应。结果表明,在pH值为5.5、酶浓度为1.4mg/mL、反应1h条件下,固定化酶量为27.7mg/g。加入25mmol/L的Ca²⁺,固定化酶的酶活回收率由58.6%提高到78.1%。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性显著提高,40℃条件下酶活回收率提高19.1%。固定化酶水相中反复使用7批次后,剩余活性仍超过30%,具有较好的操作稳定性。与游离酶相比,固定化酶更耐受烷烃类有机溶剂。在水/有机溶剂双相反应体系中,Ca²⁺/SBA-15固定化酶和游离酶催化相比,产物得率提高23.8%。     

超声波对固定化辣根过氧化物酶活性影响研究

为了研究超声波对固定化酶活性的影响,以固定化辣根过氧化物酶为对象,研究了不同超声波处理条件(超声功率,超声时间)以及超声条件下催化体系的pH、温度对固定化酶活性的作用。同时对超声波处理后固定化酶活的重复利用性进行测定。结果表明,超声波处理对提高固定化酶在高温、强酸碱条件下催化活性有一定帮助,最佳处理条件为:超声波功率50 W,超声时间30 min,pH 8,温度35℃,在此条件下,与未经超声波处理相比,固定化酶活性提高了17.6%,固定化酶重复利用性增强,经7次使用后,固定化酶催化活性是未经处理的1.8倍。