生物功能催化膜定点固定化技术研究进展

介绍了从生物物理学、生物分析化学、化学工程学和分子生物学等学科角度研究开发的基于定点固定化技术的生物功能催化膜。着重阐述了基因定点突变技术、基因融合技术和翻译修饰技术等新兴定点固定化技术的原理、特点和操作。最后,对生物功能催化膜的研究方向进行了展望。     

多孔玻璃微珠的制作及其固定α-淀粉酶的研究

用分相法和填充法分别制作了两种载体多孔玻璃微珠FXBL和TCBL,用共价偶联法分别固定α-淀粉酶,确定了其最佳固定条件和最佳应用条件,并研究了固定化酶的性质。主要结论如下:①最佳固定条件为:温度10℃;pH=6.2;给酶量TCBL 2.6 g/LF、XBL 2.4 g/L;时间12 h;②最佳应用条件为:温度75℃,比自由酶高5℃;pH值TCBL固定化酶为5.2、FXBL固定化酶为5.4,分别比自由酶的最适pH值6.0低0.8和0.6个pH值单位;③固定化酶的主要性质为:在80℃受热1 h,固定化酶的活力下降小于7%,而自由酶活力则下降至63%;FXBL固定化酶和TCBL固定化酶分别使用5次和8次还可以保持60%的活力。     

硫酸盐还原菌的固定化

针对低浓度生物冶金浸出液难以处理的现状,利用硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)沉淀分离有价金属离子的微生物法是很有应用前景的处理方法. 本工作以提高SRB的还原活性为出发点,通过间歇式实验首先确定适宜的初始COD/SO42-比值和pH值,进而探讨固定化载体对SRB还原性能的影响. 研究结果表明,初始COD/SO42-比值为3、初始pH值为7时SRB具有较高的生物活性. 影响生物膜形成及SRB活性的首要因素是固定化载体的表面粗糙度,其次是孔容. 表面光滑的惰性玻璃珠作为载体时没有生物膜形成,SRB的活性低,SO42-的去除率仅为50%;其他载体均观测到生物膜,且载体的孔容越大,SRB的SO42-去除率也越高. 从SO42-的去除效果和工艺的稳定性考虑,多孔聚氨酯泡沫是较优的固定化载体,SRB的还原活性高,SO42-的去除率高达95%,工艺操作简便.     

三种不同形式的丙酸杆菌发酵的对比研究

在相同环境条件下,对游离、海藻酸钠包埋固定以及壳聚糖交联固定三种不同形式丙酸杆菌发酵的固定化颗粒性能、产丙酸量、pH值变化、残糖浓度变化等进行了对比研究.结果表明:使用壳聚糖交联固定的丙酸杆菌,分批发酵的产酸量可达14.6 g·L-1,高于游离法(11.5 g·L-1)和海藻酸钠包埋固定法(12.4 g·L-1);且在颗粒性能方面,比海藻酸钠固定颗粒有更强的耐酸性和更高的机械强度.     

琼脂包埋法固定化α-淀粉酶特性的研究

以琼脂作为载体材料,采用包埋法固定化α-淀粉酶,并对其特性进行了研究.结果表明,该固定化酶最适pH 值为7.5、最适温度为55～ 58℃,具有较好的贮存稳定性和反应稳定性,18 d后该固定化酶的残余活力仍保留原酶活的71.6%左右,重复使用7次,酶活力下降不大,其酶活回收率达到78.8%.     

活性污泥吸附重金属离子的研究进展

从处理含重金属离子废水的现状出发,简述了活性污泥吸附重金属离子过程中的表面有机络合、离子交换及其它机理;讨论了温度、时间、pH值、污泥种类、预处理、重金属离子浓度等因素对活性污泥吸附重金属离子的影响,并对解吸方式进行了论述;综述了目前国内外有关活性污泥吸附重金属离子的最新研究成果,指明了进一步加强吸附机理和固定化技术以提高活性污泥应用性的研究是今后的方向。     

聚硅硫酸铁铝的制备及絮凝法处理酒精废液

以硅酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝为原料制备聚硅硫酸铁铝絮凝剂(PSFA)。考察了Al3+/Fe2+、(Al3++ Fe2+)/SiO2、反应温度、反应时间等因素对制备的聚硅硫酸铁铝处理酒精废液的絮凝性能的影响。通过正交实验确定了制备PSFA絮凝剂的最佳反应条件：n(Al3+)/n(Fe2+)＝4/1、n(Al3+ + Fe2+)/n(SiO2)=2/1、反应温度60 ℃、Al3+反应时间1.5 h,Fe2+反应时间1.0 h。通过正交实验确定了最佳絮凝条件：絮凝剂PSFA投加量为5 mL/L水样,水样温度为55 ℃,水样pH=11,该条件下浊度去除率在94％以上。同时,用酚醛泡沫作载体,对固定化聚硅硫酸铁铝絮凝剂进行研究探索。     

一种新型纤维素基吸附剂的制备及其对漆酶的固定化性能研究

利用NaOH/尿素体系溶解纤维素并加入纳米碳酸钙,而后在盐酸溶液中再生,制得具备多孔结构的纤维素小球;之后采用丙烯酰胺对纤维素小球的羟基进行改性,接枝碳链并引入酰胺基,在碱性条件下酰胺基水解为羧基,得到改性纤维素基吸附剂;其可通过静电吸附和氢键间作用力固定漆酶。对接枝改性和漆酶固定化的最佳条件进行了探索,得到最佳改性条件为：时间6 h、温度50℃、单体配比8∶5、引发剂浓度0.08%;最佳固定化条件为：pH值=5.0、初始酶浓度10 g/L、固定化时间3 h。利用此最佳改性纤维素小球在最佳条件下固定的漆酶具有良好的热稳定性和可重复使用性,酶活提高了52%。结果表明,改性纤维素小球作为一种新型的绿色载体,在漆酶固定化方面具有广阔的应用前景。