磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷的研究

本文在磁性Fe3O4外包覆一层SiO2,再在其外包裹壳聚糖制备出磁性硅基壳聚糖微球（MSC）,对MSC进行环氧基修饰后用于柚苷酶的固定化研究,并对磁性硅基壳聚糖微球固定化柚苷酶水解柚皮苷的pH、温度、操作和储藏稳定性进行了考察。通过单因素实验,确定了环氧基修饰的磁性硅基壳聚糖微球（MSCE）固定化柚苷酶的最佳工艺条件为：pH 3.0,温度30 ℃,时间4 h、给酶量57.48 U/mL。在此条件下,MSCE固定化柚苷酶的载酶率、酶活回收率和酶比活力分别为31.29%、88.92%和409.33 U/g。与游离柚苷酶相比,MSCE固定化柚苷酶用于水解柚皮苷具有良好的pH稳定性和温度稳定性,重复使用8次后仍具有53.36%的相对酶活力,4 ℃条件储存一个月后仍具有80.97%的相对酶活力。     

磁性壳聚糖微球的合成及其在固定化血管紧张素转化酶的应用

以化学共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子为磁核,采用乳化交联法制备磁性壳聚糖微球,并对其形貌、结构和磁饱和强度等性质进行了表征。以磁性壳聚糖微球作为载体,固定化猪肺粗提物中的血管紧张素转化酶,并对固定化条件进行研究。结果表明,固定化血管紧张素转化酶的最佳条件为：pH值为8.3,最佳温度为50 ℃,最佳时间为1.5 h,最佳酶溶液蛋白浓度为6 mg/mL,此时固定化酶活力最高为0.048 U/g微球。与游离酶相比,固定化酶的pH值稳定性和热稳定性均得到提高。固定化酶重复使用10次,仍然保持40%以上相对活力,说明磁性壳聚糖微球是固定化血管紧张素转化酶的良好载体。     

磁性壳聚糖微球的制备及其固定化乳糖酶的研究

采用水热法制备得到磁性Fe_3O_4纳米粒子,以壳聚糖、制备的Fe_3O_4为原料,采用乳化交联法成功制备了磁性壳聚糖微球,并通过SEM、FTIR、VSM、XRD对其进行表征。进一步以制备的磁性壳聚糖微球为载体,采用吸附法制备磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶。以酶活力为考察指标,研究了不同固定化条件对制备固定化酶的影响,以及固定化酶的酶学性质。结果表明,乳糖酶的最佳固定化条件为:固定化时间4 h,pH为7.0,乳糖酶酶液浓度为0.6 mg/mL,固定化酶相对于游离酶的pH稳定性和温度稳定性均有一定程度的提高,固定化酶重复使用5次后,酶活仍保留65%以上。     

磁性壳聚糖微球的制备及其用于甲酸脱氢酶的固定化

分别采用乳化交联法和共沉淀法制备磁性壳聚糖微球载体,并对形貌结构进行比较,结果表明,采用共沉淀法制备的磁性壳聚糖微球负载Fe3O4的效果好,故将其作为载体固定甲酸脱氢酶。最佳固定化条件:添加酶量9 U.g-1,pH=7.0,固定化时间5 h。游离酶和固定化酶的最适宜反应温度分别为50℃和30℃;游离酶的最适宜pH=7.0,固定化酶的最适宜pH=6.0;将游离酶和固定化酶分别置于60℃恒温水浴放置180 min后,游离酶和固定化酶的相对酶活力分别为0.78%和40.39%;将游离酶和固定化酶置于不同pH的缓冲液中保存1 h后,在强酸(pH=2.0)和强碱(pH=10.0)条件下,固定化酶的相对酶活力分别为11.03%和38.43%,游离酶已全部失活;固定化酶重复使用6次后,相对酶活力为73.53%,表明固定化酶具有较好的热稳定性、酸碱稳定性和操作稳定性。     

磁性聚乙烯醇缩丁醛微球固定化α-淀粉酶

制备出磁性聚乙烯醇缩丁醛微球,并用该微球做载体,采用共价交联法固定α 淀粉酶。最佳固定化工艺条件为:pH=6 07,激活和交联时戊二醛的质量分数分别为4%和0 025%。在最佳固定化条件下所制磁性固定化酶的活力为25426 3U/g微球,蛋白载量为187 2mg/g微球,比活为135 8U/mg蛋白,活性回收率为36 9%。磁性固定化酶的理化性质为:磁性固定化酶的最适温度(60℃)比自由酶(50℃)高,最适pH(6 97)与自由酶相同,磁性固定化酶Km(米氏常数)值(5 7×10-4kg/L)较自由酶Km值(5 0×10-4kg/L)大,热稳定性、pH稳定性及操作稳定性均比自由酶有所提高。     

用于酶固定化的多胺化壳聚糖基载体的合成及性能表征

以构建性能优良的壳聚糖基固定化酶载体为目的,用反相悬浮交联法制备了壳聚糖微球,以其作为固定化载体基体,进一步制备了多胺化壳聚糖载体,分别优化了壳聚糖微球环氧化及胺化反应条件。最佳环氧化条件为:n(环氧氯丙烷)∶n(壳聚糖结构单元)=10∶1、50℃反应6 h,环氧基含量达3.32 mmol/g;最佳胺化条件为:n(四乙烯五胺)∶n(环氧基)=15∶1、55℃反应6 h,载体氨基含量可达4.55 mmol/g,高于未胺化微球的2.01mmol/g。用IR、SEM、XRD等对最终产物进行了表征。结果表明,制备的多胺化壳聚糖呈单分散球形,粒径220~300μm,表面较光滑,抗酸性能显著增强。采用该载体对木瓜蛋白酶进行固定化,固定化酶表观活力最高达146 U/g,活力回收率达51%,是采用未经多胺修饰的壳聚糖微球固定化的2~3倍。     

交联柚苷酶聚集体水解柚皮苷制备普鲁宁

为了提高普鲁宁的收率、简化分离提纯的工艺、得到较高纯度的普鲁宁,本实验采用交联柚苷酶聚集体水解柚皮苷制备普鲁宁,以普鲁宁浓度为优化指标,研究了底物浓度、p H、温度、加酶量、反应时间对制备普鲁宁的影响。利用正交设计对水解过程进行优化,确定最佳工艺条件为:柚皮苷浓度13.79 mmol/L、p H=8.0、温度65℃、加酶量18.0 mg/m L、反应时间12.0 h,优化后制备得到的普鲁宁浓度为13.36 mmol/L、收率达到96.87%。连续使用3个批次后,普鲁宁的收率可以达到91.29%,交联酶聚集体的稳定性较好。采用聚酰胺树脂对水解产物进行吸附,体积分数为40%~60%的异丙醇线性梯度洗脱,从0.36 g柚皮苷反应液中可以分离得到0.22 g普鲁宁。     

两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖

考察了利用柚苷酶和酵母静息细胞作为催化剂,两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖的工艺过程。柚苷酶水解柚皮苷的最佳工艺条件是ρ(柚皮苷)=14 g/L的水溶液为底物,加酶量10 mL/L(即每升底物中加入酶的体积,下同),pH=5.5,酶解时间22 h。酵母代谢葡萄糖的最佳工艺条件是酵母用量2.5 g/L(即每升水解液中加入酵母的质量,下同),温度32℃,pH=6.0,发酵时间120 min。在30 L发酵罐中进行了小试,最终获得了质量分数大于98.5%的鼠李糖结晶85.6 g,为理论得率的86.5%。     

柚皮苷二氢查耳酮工艺研究

以柚皮苷为原料制备了柚皮苷二氢查耳酮。考察了反应时间、催化剂用量、反应温度、反应压力、搅拌速度等因素对柚皮苷二氢查耳酮收率的影响。实验结果表明,制备柚皮苷二氢查耳酮优化反应条件为:pH值为13,反应温度45℃,反应时间6 h,氢气压力0.5 MPa,雷尼镍(用量为柚皮苷质量的7%)为催化剂,此条件下收率达90.0%。     

静电纺PU纳米纤维膜及其固定化酶的研究

采用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维膜,用壳聚糖进行亲水改性后固定柚苷酶,测定不同浓度的壳聚糖对纤维膜亲水改性下的载酶量和酶活力以及固定化柚苷酶在不同酶解温度、时间和pH条件下的酶活力。结果表明,当聚氨酯纺丝液质量分数为12%,接收距离为22 cm,纺丝电压为22 kV,注射的速率为0.5 mL/h,接收器滚轮转速为300 r/h的条件下,能够得到纤维样貌良好的纳米纤维膜;通过亲水改性,聚氨酯膜由疏水性变为亲水性,膜上接枝了作为亲水基团的羟基;壳聚糖浓度为0.5%时,聚氨酯膜上有最大的载酶量,为83.2 mg/g;同时固定化柚苷酶具有最高的相对酶活性,且固定化酶相较于游离酶在一定的温度、反应时间和pH下表现出更高的酶活性。     

磁性壳聚糖微球固定化环糊精糖基转移酶催化合成α-熊果苷的研究

利用磁性壳聚糖微球固定化环糊精糖基转移酶合成α-熊果苷,采用透射电镜、扫描电镜及傅里叶红外光谱对凝胶颗粒及固定化载体进行表征,探讨了固定化条件及固定化酶的相关酶学性质。结果表明,环糊精糖基转移酶固定化最优条件为:戊二醛体积分数为2%,交联时间为4 h,加酶量为0.45 mg/m L,固定化时间为5 h。相比游离酶,固定化酶温度稳定性提高,重复催化反应5次后,仍能保持初始转化率的46.3%。     

Cu(Ⅱ)螯合壳聚糖磁性微球固定化胃蛋白酶的制备及性能研究

将Cu(Ⅱ)螯合壳聚糖磁性微球用作固定化胃蛋白酶的载体,讨论了固定化时间、pH值和给酶量对酶固定化的影响.确定最适固定化条件为:固定化时间1.0 h、pH值4～5、给酶量150 mg·(g载体)-1.与自由酶比较,固定化胃蛋白酶的催化特性和稳定性均令人满意.     

磁性琼脂糖微球固定化血管紧张素转化酶的制备及性质

采用反相悬浮包埋法制备磁性琼脂糖微球,然后以环氧氯丙烷为活化剂固定血管紧张素转化酶(ACE)。探讨了ACE固定化的影响因素,确定了固定化最适条件：酶溶液蛋白质量浓度为8g/L,pH为7.8,温度为50℃,固定化时间为2h,所得的固定化酶的活力达到0.128U/g;对磁性固定化ACE的性质进行了研究,固定化ACE最适温度为42℃ ,最适pH为8.3。同时,比较了磁性固定化与游离ACE对pH的耐受力和热稳定性,在 pH =5 的缓冲液中放置1h后,固定化ACE和游离ACE酶活力保留率分别为62.1%和40.7%,当pH= 9,两者酶活力保留率分别为95.7%和89.2%;60℃时,两者酶活力保留率分别为50.2%和20.7%;-20℃储存30d后, 两者酶活力保留率分别为90.3%和43.0%;连续操作10次后,固定化ACE活力仍保持53.0%。研究表明,磁性固定化ACE在外加磁场的作用下可快速重复回收利用,具有良好的应用前景。     

磁性聚乙烯醇微球固定化α-乙酰乳酸脱羧酶

采用分散聚合法,用Fe3O4磁流体和PVA分子单体共聚合,制备表面富含羟基和羧基等官能团,粒径分布在8～64µm的磁性聚乙烯醇微球。以CDI为一种PVA的羧基化剂,并通过共价结合固定化法,使ALDC固定到磁性聚乙烯醇微球表面上。结果,固定化ALDC的总活力、蛋白载量、比活和活性回收率分别为65180U/g、74.72mg/g、872.32U/mg和48.71％。固定化ALDC的最适温度和最适pH值分别为50℃和6.0。ALDC被固定化后其热稳定性、操作稳定性、pH稳定性均比自由酶提高。固定化ALDC在４℃、pH 6.0磷酸缓冲液中保存31d,其相对活力仍保持95.7％,这比其自由酶的提高7个百分点。     

微生物来源柚苷酶的研究进展及应用

柚皮苷是影响柚子汁品味的最主要因素,柚苷酶具有将柚皮苷分解为普鲁宁、鼠李糖、葡萄糖和柚皮素等物质的功能,并且这些物质已广泛用于制药和饮料行业。本文介绍了近年来国内外微生物来源的柚苷酶的研究、酶学特性、酶活测定、结构与功能等,表明细菌来源的柚苷酶最适温度为37～70 ℃,最始pH值为4.5～8.0;真菌来源的柚苷酶最适温度为30～75 ℃,最始pH值为4.0～11.0。介绍了柚苷酶及其相关产物在食品、饮料和制药工业中的应用进展,发现柚苷酶不仅具有脱苦的作用,还对人类的身体健康具有重要作用。展望了今后的研究方向,应该从柚苷酶高产菌株的选育、发酵产酶的工艺优化和酶的应用等方面开展工作,大幅度提高柚苷酶的产酶水平。     

修饰固定化青霉素酰化酶在非水相中的催化

为提高酶的催化水解活力和稳定性,将青霉素酰化酶组装于介孔泡沫二氧化硅(MCFs)中,并应用于水/有机混合体系催化水解。分别考察了有机介质种类和体积分数、葡聚糖(Dex10k)修饰对固定化酶活力的影响,研究了不同条件下固定化酶的稳定性。实验结果显示:体积分数20%石油醚中,添加Dex10k的介孔泡沫硅固定化酶比活力达209.5U/mg,是缓冲液中MCFs固定化酶活力的196.2%。20%石油醚中,经25次连续操作,固定化酶保持初始活力的71.5%。结果表明:石油醚等烷烃形成的水/有机体系是适合青霉素酰化酶催化的二相体系,且添加Dex10k能提高固定化酶在二相体系中的催化活力及稳定性。     

梳状亲水性环氧基载体固定化Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为引发剂,亲水性丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,CuCl及联吡啶(Bipy)为催化体系,通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)制备得到梳状亲水性环氧基柔性载体(PS-acyl-P(AM-co-GMA)),通过改变AM与GMA配比,使载体环氧基含量和亲水性得到控制.用该柔性载体固定Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶,优化了固定化条件,并对柔性固定化酶性质进行考察.结果显示,当n(AM)∶n(GMA)=20∶60,固定化时间为24 h,固定化温度为30℃,固定化pH为7.0时,固定化酶活力达到最高,为24.1U·g-1.固定化酶的最适pH为8.0,最适温度为30℃,其热稳定性比游离酶高,重复使用8次,剩余酶活力80％左右.以上表明,以ATRP法合成的载体PS-acyl-P(AM-co-GMA)可成功用于脂肪酶的固定化,有效提高脂肪酶的稳定性和实用性.     

真菌共培养强化柚苷酶生产的工艺优化

共培养技术作为一种新型发酵策略,能够有效提高目标产物产量,在生化、制药和食品工业具有很好的应用前景。研究采用平板透明圈法对产酶菌种进行筛选,进一步考察各发酵参数对真菌共培养液态发酵产柚苷酶过程的影响。结果表明,黑曲霉FFCC uv-11与根霉FFCC 3201为较适宜的菌种组合,当接种时间间隔为36 h,接种量为10%,接种比例为2:1,发酵初始pH为5.5,共培养发酵时间为72 h时,柚苷酶活力最大可达733.19 U·m L~(-1),是未优化条件下柚苷酶酶活的2.22倍。研究为进一步探索柚苷酶共培养发酵过程、提高柚苷酶酶活提供了基础数据,同时对推动柚苷酶工业化进程具有重要意义。     

磁性SiO2纳米粒子的制备及其用于漆酶固定化

以氨基修饰的磁性SiO2纳米粒子为载体,通过交联剂戊二醛固定漆酶,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性质. 结果表明,漆酶固定化的最佳条件为戊二醛浓度8%(w),固定化时间6 h,缓冲液pH值7.0,初始酶液浓度0.15 g/L. 固定化的漆酶的最适pH为4.0,最适温度为20℃. 在60℃条件下保温4 h,固定化漆酶仍能保持酶活力60.9%,在连续10次操作后,酶活力仍能保持55%以上,其热稳定性和操作稳定性均比游离酶高.     

超大孔微球固定木瓜蛋白酶制备酵母抗氧化肽

文中选用新型超大孔聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球偶联木瓜蛋白酶,用于催化酵母蛋白水解制备抗氧化肽。木瓜蛋白酶在微球上负载量为66.5 mg/g,并且均匀分布于微球内外表面;固定化酶比活力为137.5 U/mg,活力回收率达60.6%,高于商品化介孔微球固定化酶的活力。在固定化木瓜蛋白酶的可控催化作用下,酵母蛋白水解产物的最高抗氧化活力为81.2 mol TE/g,远高于蔬果的抗氧化活力。此外,固定化木瓜蛋白酶重复使用20次后仍剩余35%的初始活力。