Fe_3O_4磁性壳聚糖微球固定化脂肪酶研究

研究了磁性壳聚糖微球固定化脂肪酶,旨在增加脂肪酶的重复利用率.利用悬浮交联法制备出粒径为40~60μm的磁性壳聚糖微球,微球经接枝、叠氮化修饰后用于固定化脂肪酶.通过响应面法考察反应条件对固定化酶的影响,得出最优固定条件:酶浓度4 mg/mL,反应时间8.4 h,反应温度39.3℃,pH值为7.0.结果表明,最优条件下载体微球实际载酶量为64.4 mg/g,与预测值相接近,证明该方法可以用于固定化脂肪酶.     

固载化猪胰脂肪酶的制备及其在2-氯丙酸甲酯水解中应用

采用载体表面涂布法制备固载化猪胰脂肪酶并应用于2-氯丙酸甲酯的水解,主要考察了固载化过程中不同载体、加酶量、温度及PH值对固载化酶活力的影响.确定了固载化最佳工艺条件为:以硅胶为载体,pH值为7.2,温度为40℃,m(酶)∶m(载体)=1∶3.在所选择的固载化条件下制备的固载化猪胰脂肪酶的酶活力为150 IU.固载化猪胰脂肪酶(200 mg)用于2-氯丙酸甲酯(5mmol/50 mL,PH=7.2)进行水解,4 h水解率为10.5%,(R)-氯代丙酸的ee值达87%,与游离猪胰脂肪酶的光学选择性基本一致.     

壳聚糖微球固定化脂肪酶催化性质研究

以壳聚糖微球为载体制备固定化脂肪酶制剂并研究其催化性质.首先,制备壳聚糖微球,用2%醋酸溶液溶解壳聚糖,以液体石蜡为分散剂制成壳聚糖微球;然后,通过戊二醛交联制备固定化脂肪酶制剂,并研究其催化性质.结果表明:壳聚糖微球在2%戊二醛浓度下常温下交联9 h,脂肪酶固载率可达60%.与游离脂肪酶相比,壳聚糖微球固定化脂肪酶的最适底物、最适p H值及最适温度分别转变为4-硝基苯基辛酸酯,p H 8.57及50℃.固定化脂肪酶重复实验6次后仍保留有47.7%的催化活性,置于60℃下4 h酶活保留73%,其金属离子K+和Mg2+最适浓度分别为0.15 mol/L,0.10 mol/L.     

纳米TiO2固载脂肪酶及其固载界面表征

以3种不同形貌的纳米TiO2为载体固定化脂肪酶,研究载体形貌、酶添加量、pH值、温度和时间对固载酶活性的影响.研究结果表明,纳米线形貌TiO2固定化效果最好,最优固定化条件为加酶量0.25g/25mL溶液、pH 7.0、固载温度40℃、固载时间6.3h.利用SEM、XRD、FT-IR等对固载酶及其界面进行表征,SEM和XRD结果表明,脂肪酶吸附于纳米线TiO2载体表面,且未改变纳米线TiO2的晶型结构;FT-IR表征表明固载酶含有脂肪酶的特征吸收峰;比表面积分析显示固定化后样品的BET明显减小,表明脂肪酶在纳米线TiO2表面进行物理型吸附.     

纤维素酶固定化研究

采用交联法制备了聚乙二醇改性壳聚糖(PEG-CS)载体,并将其用于固定纤维素酶.探讨了栽体制备过程中的几种主要影响因素、纤维素酶固定化的影响因素,并对固定化纤维素酶的性质进行了讨论.结果表明,固定化酶最适pH值比原酶降低,最适温度为60℃,比游离酶高10℃.在pH值为5.0,温度40℃时,固定化酶对羧甲基纤维素钠盐的表观米氏常数为7.2 mg/L,而游离酶为3.3 mg/L.与游离酶相比,该固定化纤维素酶热稳定性明显提高,并具有良好的操作和存储稳定性.     

聚合物刷改性的纳米纤维在固定化脂肪酶中的应用

基于静电纺丝技术制备甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚纳米纤维(PMMA-co-PAA),利用壳聚糖(CTS)和甲基丙烯酸钠对纳米纤维改性.以该纳米纤维作为载体固定脂肪酶,研究改性纳米纤维对酶的固载量及稳定性的影响.试验表明,改性纳米纤维的亲水性和纤维直径得到提高,当甲基丙烯酸钠浓度为0.1mol/L时,酶的固载量达到165mg/g.此外,相比于游离酶,固定化脂肪酶有较高的温度和pH值稳定性,pH值在5~9,温度在20~60℃变化时,固定化酶在最低点的相对活性相比游离酶提升了325%和400%;60℃保温10h后,固定化酶的相对活性比游离酶提升170%.     

假单胞菌H3壳聚糖酶的固定化研究

分别采用纳米CaCO3吸附法、聚丙烯酰胺(PAG)包埋交联法和DEAE-22纤维素交联法固定化假单胞菌H3壳聚糖酶,结果表明:以DEAE-22纤维素为载体、戊二醛为交联剂的固定化方法较优,酶活保留率达91.4%;此外,还确定了DEAE-22纤维素交联法的固定化条件为:DEAE-22纤维素载体0.5 g,3.5%戊二醛交联剂20 mL,给酶量为15 mg,固定化温度为4℃,固定化时间为12h;壳聚糖酶在经固定化后,最适温度为50℃,最适pH为4.5,并表现出比游离酶更高的热稳定性,固定化酶的米氏常数Km值为14.29 g/L;将该固定化酶重复使用12次,固定化酶的活力降低到75%,具有较好的操作稳定性.     

海藻酸钠、卡拉胶联合固定化α-淀粉酶特性研究

以海藻酸钠、卡拉胶共混包埋制备固定化α-淀粉酶,并对α-淀粉酶固定化条件和固定化酶性能进行了探讨。研究表明:在海藻酸钠浓度3.0%、卡拉胶浓度1.0%、酶浓度18g/L、氯化钙浓度0.8%条件下,可以获得最佳的固定化效果,固定化酶活力为139.66U/g.min,活力回收率为55.70%;与游离酶相比,制备固定化酶的最适酶促反应pH值由7.0降至6.0,最适酶促反应温度由60℃升至70℃,其作用温度范围、pH值范围均比游离酶范围宽;固定化酶在连续操作5次后仍显示出良好的活性,固定化酶的耐热性也显著提高。     

214型离子交换树脂固定化假丝酵母脂肪酶的研究

以假丝酵母脂肪酶(Candida rugosa lipase)催化脂肪酸甲酯化是植物油精制副产物中提取天然维生素E的重要预处理反应.为提高预处理效果,通过固定化假丝酵母脂肪酶提高其酯化能力,降低水解反应的能力.笔者在不同性能树脂筛选的基础上,开展了离子交换树脂214型固定化假丝酵母脂肪酶的研究.以酶固定化率为指标,开展了酶质量浓度、树脂的量、缓冲液pH、固定化温度、时间和振荡速率等条件试验和响应面试验,得到的最适固定化条件为酶质量浓度6.09mg/mL,5mL酶液中加入0.75g树脂,缓冲液pH 8.4,振荡转速134.26r/min,固定化温度30℃,固定化时间4h.该条件下,假丝酵母脂肪酶与树脂的结合率最高,酶的水解作用基本消失,酯化能力得到保持,可以获得较好的维生素E提纯预处理效果.     

活性炭粒度与吸附条件对脂肪酶固定化的影响

以活性炭为载体固定化脂肪酶,研究了活性炭粒度和吸附条件对脂肪酶固定化的影响。结果表明,随着活性炭粒度减小,其吸附酶量和固定化酶活力增大,但吸附酶量过大会导致酶分子相互凝结,降低固定化酶的催化活性。当酶液质量浓度在0.01~0.05 mg/mL时,提高酶液质量浓度可以提高载体吸附酶量和固定化酶活力。酶液pH和温度仅对固定化酶活力有影响,而对载体吸附酶量无影响。在pH 7.0、30℃和150 r/min振荡条件下,采用40目活性炭吸附0.05 mg/mL酶液1 h,制得的固定化脂肪酶活力达65 U/g。