固定化重组大肠杆菌细胞催化合成靛蓝

为提高表达黄素单加氧酶(FMO,E.C.1.14.13.8)的重组菌E.coli BL21(pET28a-fmo)转化吲哚的效率,采用包埋法对重组菌进行了固定化研究。采用常规的固定化方法,分别使用卡拉胶、明胶、聚乙烯醇、海藻酸钠对重组大肠杆菌进行包埋并分析各自对吲哚的转化效果,确定了海藻酸钠是较好的固定化载体。随后对海藻酸钠固定化条件进行研究,得到合适的条件是:海藻酸钠浓度为2.0%,CaCl_2浓度为2.0%,固定化时间8h,细胞包埋量50g/L。采用该方法制备的固定化细胞靛蓝的转化率为58.6%,固定化后重组E.coli细胞的耐热性明显提高,且具有较好的操作稳定性,重复催化第8次的转化率为第1次的29.5%,说明固定化细胞转化法确实提高了重组细胞的转化吲哚合成靛蓝的效率。     

外加剂对提高固定化细胞制备L—苯丙氨酸能力的作用

在固定化细胞制备L－苯丙氨酸的研究体系中，以卡拉胶为固定化载体，所得的固定化细胞在使用过程中的催化稳定性较差，难以满足大规范生产的需要。故在卡拉胶包理固定E.coli细胞过程中，对交联剂的处理方式和吸附剂的添加进行了研究。研究发现，复合交联剂对固定化细胞的处理能使固定化细胞的转化能力明显提高：多乙烯多胺（质量分数0.25%）和已二胺（质量分数0.25%）固定化细胞的组合处理，固定化细胞的转化能力提高了31.6%，在细胞包埋过程中添加质量分数4％的吸附剂E，固定化细胞的转化能力提高了近52％。     

聚氧化乙烯作为固定化细胞包埋剂的研究

以聚氧化乙烯(PEG)为包埋剂,探索其制备固定化细胞小球的工艺过程,着重从小球颗粒的机械强度、传质性能、降解效率等三个方面来选择其最适宜的包埋条件.由正交实验确定最佳工艺组合为包埋剂PEG的浓度为20%,PEG和海藻酸钠比为1∶4,菌胶比为1∶2,交联时间为32*!h,其中,PEG的浓度是主要影响因素,PEG和海藻酸钠的体积比为次要因素.最后还对固定化细胞降解染料的适宜温度及固定化细胞的保存进行了试验研究.     

影响硫酸盐还原菌固定化小球还原性能的研究

研究硫酸盐还原菌（SRB）固定化小球还原性能的影响因素.采用海藻酸钙包埋法来固定硫酸盐还原菌株,分析不同因素对固定化SRB小球还原硫酸盐效率的影响.实验结果表明,SRB固定化最佳时间是菌株增殖64h;最佳包埋条件为：海藻酸钠4%、菌液浓度30%、CaCl2溶液浓度4%;小球在氯化钙溶液中的最佳凝胶化时间为4 h;小球的最佳颗粒粒径为1 mm;最佳环境因素是：温度35℃、pH6.5～7.0、球液配比量1∶10.不同因素下固定化SRB小球对硫酸盐的还原效率最高可达98.76%.     

固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究

研究了以聚乙烯醇(PVA)为骨架载体,添加适量的添加剂,利用活性炭吸附硝化细菌,采用包埋法制作固定硝化细菌小球,去除水体中氨氮的方法.通过实验,发现1%的海藻酸钠(占PVA的凝胶百分比),4%SiO2,0.3%CaCO3作为添加剂,PVA包埋硝化细菌的成球效果较好,小球表现有较佳的机械强度以及传质性能.同时用正交实验确定了在PVA质量浓度为10%,活性炭含量占PVA凝胶的2%,交联时间32h及包菌量的值为1∶2的情况下,包埋的固定化小球去除氨氮的效率最高,42 h就可以达到80%以上,去除氨氮效率强.     

固定化黑曲霉生产柠檬酸的研究

将黑曲霉(Aspergillus niger)菌丝体及孢子联合包埋在海藻酸钙凝胶中,用于生产柠檬酸。确定了包埋固定化的最佳条件:海藻酸钠浓度2.0～2.5%,氯化钙浓度5.0～10.0%。确定了固定化微生物摇瓶发酵生产柠檬酸的条件为:蔗糖12%,发酵液初始pH 值3.0,培养温度35℃等。对固定化微生物半连续发酵生产柠檬酸进行了初步探索。     

聚氧化乙烯作为固定化细胞包埋剂的研究

以聚氧化乙烯（PEG）为包埋剂,探索其制备固定化细胞小块的工艺过程,着重从小球颗粒的机械强度,传质性能,降解放率等三个方面来选择其最适宜的包埋条件,由正交实验确定最佳工艺组合为：包埋剂PEG的浓度为20％,PEG和海藻酸钠为1：4,菌胶比为1：2,交联时间为32h,其中,PEG的浓度是主要影响因素,PEG和海藻酸钠的体积比为次要因素,最后还对固定化细胞降解染料的适宜温度及固定化细胞的保存进行了试验研究。     

共固定化白腐菌对染料脱色的研究

采用海藻酸钙固定化包埋白腐菌,制备海藻酸钠-氯化钙固定化凝胶珠,研究固定化白腐菌对染料脱色的影响。利用白腐菌产生的酶液,以硫酸铵为聚集剂,戊二醛为交联剂,制备出具有木素过氧化物酶(Li P)和锰过氧化物酶(MnP)的交联酶聚集体。将所制备的交联酶聚集体加入到固定化白腐菌海藻酸钠凝胶颗粒内,制备出新型的共固定化白腐菌凝胶颗粒,研究各种因素下共固定化白腐菌凝胶颗粒对染料脱色率及总有机碳(TOC)变化的影响。结果表明:在一定浓度的NaCl存在下不影响共固定化白腐菌凝胶颗粒对酸性金黄G染料的脱色,共固定化白腐菌凝胶颗粒对酸性媒介黑PV染料6 d的最大脱色率为54.14%。     

复合载体固定化硝化细菌去除水体中氨氮的研究

用壳聚糖和海藻酸钠作为载体,包埋固定化硝化细菌,制备固定化小球,处理养殖水体中的氨氮,寻找了固定化硝化细菌小球的最佳工艺条件.结果表明,当壳聚糖的质量分数为1.5%~1.7%,海藻酸钠的质量分数为3%,氯化钙的质量分数为4.6%~5%,戊二醛的质量分数为1.1%~1.3%,包菌量为5~5.3 mL时,氨氮去除率达到94%以上.     

固定化基因重组酵母发酵木糖产乙醇

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定基因重组酵母Sacchromyces cerevisiae ZU-10,研究了固定化细胞的发酵特性.结果表明,在30 ℃、pH 5.5下发酵80 g/L木糖,游离细胞的发酵周期为96 h,乙醇得率为0.37,细胞固定化后发酵周期缩短至60 h,乙醇得率提高到0.40.利用固定化细胞重复分批发酵8次,木糖利用率均在95%以上,平均乙醇得率为0.39.与游离细胞相比,固定化细胞对乙酸的耐受性明显增强,当质量浓度低于1.2 g/L时乙酸对木糖发酵的影响很小.利用固定化重组酵母发酵玉米秸秆水解液中的葡萄糖和木糖,36 h内65.0 g/L葡萄糖和27.0 g/L木糖被完全利用,生成36.9 g/L乙醇,对葡萄糖和木糖的乙醇得率为0.40.     

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。     

固定化脱硫菌性能改进的研究

采用正交试验确定了海藻酸钠包埋脱硫菌制备固定化微生物的最佳条件,同时采用添加活性炭和用己二胺对固定化微生物进行化学处理,使其降解活性、机械强度和酸稳定性均得到提高。     

异养硝化-好氧反硝化复合菌剂的固定化与脱氮性能研究

以活性炭、海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋载体，氯化钙、硼酸为交联剂，通过Box-behnken响应面法优化固定化方案，制备由异养硝化-好氧反硝化菌Pseudomonas indoloxydans LJ9、Pseudomonas mendocina YG8、Paracoccus versutus LJ2组成的复合菌剂，验证固定化复合菌剂的脱氮效果。结果表明:包埋载体最佳组合为聚乙烯醇10%，海藻酸钠3%，活性炭1%;交联剂最佳配比为硼酸3%，氯化钙1%，交联剂总体积为100 m L;固定化异养硝化菌剂96 h时NH4+-N去除率、总氮(TN)去除率分别为97.84%,93.12%;固定化好氧反硝化菌剂在72 h NO3--N去除率、TN去除率分别为100%,85.67%。     

谷氨酸生产菌B44的基因工程构建

从大肠杆菌E.coli K12中通过PCR扩增出磷酸果糖激酶编码基因(pfkA),将其与表达载体pCMVTNTTMvector连接构建成重组质粒pKu 1,转化谷氨酸棒杆菌B4,并得到表达.酶活性测定表明,pfkA基因在受体菌B44中得到表达水平为(128.6±0.86)U/g蛋白,解除了磷酸果糖激酶对已经改造的谷氨酸的整个代谢途径的限制.同时,转化菌对糖转化率比B4高10.64%,产酸率高17.1%.     

固定化产氨短杆菌的酶学性质及L-苹果酸的制备

本文研究了卡拉胶固定化产氨短杆菌细胞由延胡索酸转化生成 L-苹果酸.固定化细胞经胆酸处理,延胡索酸酶活力比未处理前提高10倍,机械强度增大.比较了固定化细胞和游离细胞延胡索酸酶的性质:两者的最适温度为60℃;最适 pH 为7.0;固定化细胞反应的活化能为675J/mol;其表现米氏常数是游离细胞的4.5倍;固定化细胞比游离细胞更稳定.间歇反应20批,L-苹果酸转化率为88%.用柱式反应器连续转化,控制底物流速12mL/h,37℃稳定工作30天,L-苹果酸转化率为85%.     

固定化细胞处理含酚废水

将活性污泥中驯化分离出的对苯酚具有较强降解能力的菌株,用海藻酸钠进行固定化包埋.采用正交实验,确定了制备该菌株固定化细胞的条件.进一步研究表明：该降酚菌株的固定化细胞对苯酚的耐受能力和降解速度均优于游离细胞,经48 h可将1650 mg/L以下的苯酚完全降解;固定化细胞降解苯酚的最适温度为30～35 ℃,最适pH为6～8;用制备的固定化细胞处理含酚废水,48 h后,CODcr值可从1274 mg/L下降到74 mg/L.     

响应面分析法优化固定化细胞转化DL-ATC生产L-半胱氨酸工艺条件

利用SAS软件的Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法，对海藻酸钙固定化假单胞菌（Pseudomonassp．）HY1040转化DL-2-氨基-△^2-噻唑啉-4-羧酸（DL—ATC）生产L-半胱氨酸的工艺条件进行了优化，得到较佳的转化工艺条件：固定化细胞接种量为25．5mL，DL-ATC质量浓度为1．0％，固定化细胞增殖时间为12．9h．经5批次转化试验考察，固定化细胞比酶活力平均达934u／mL，较优化前提高38．9％．经连续转化4批次，底物转化率仍可保持在初始值的91．0%以上．     

苯酚高效降解菌的筛选及其降解特性研究

从某焦化厂处理废水的活性污泥中筛选到一株苯酚高效降解菌（Wust-C）,该菌属革兰氏阴性菌。对Wust-C降解苯酚的特性进行试验研究。结果表明,在初始苯酚浓度为1 000 mg/L的试样中,培养24 h后,Wust-C对苯酚的降解率可达98%;初始苯酚浓度为300 mg/L试样中的苯酚可在8 h内完全降解。采用海藻酸钠对菌体进行固定化后,Wust-C的降酚效率进一步得到提高。培养24 h后,固定化Wust-C对初始苯酚浓度为1 200 mg/L试样中的苯酚降解率达到100%,初始苯酚浓度为300 mg/L试样中的苯酚可在4 h内完全降解。Wust-C的加入对混合菌群降解苯酚起到了促进作用。     

硝化细菌固定化细胞的研究

主要研究了以海藻酸钠和聚乙烯醇( 简称PVA) 为包埋剂,固定硝化细菌,测定硝化作用活性。结果表明:在适宜包埋条件下,固定化硝化细菌保持较好的硝化作用活性,并具有一定的热稳定性及耐酸碱性。提示了硝化细菌的细胞固定化的可行性和优越性     

降解甲醛的假单胞菌菌株的固定化研究

从印染厂采集的活性污泥中筛选得到1株快速降解甲醛的菌株并命名为W1,通过形态与生理生化特征的鉴定,初步鉴定W1菌株为假单胞菌属(Pseudomonas).以海藻酸钠为包埋载体固定W1菌株进行降解甲醛的初步研究,采用不同海藻酸钠浓度、菌悬液添加量配制成不同的包埋载体,利用L9(33)正交试验对W1菌株降解甲醛条件进行优化,分析其甲醛降解率的变化.实验结果表明:培养基为(NH4)2SO4 2.4g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,微量元素母液0.1mL,pH值9.0,30℃恒温培养,在此条件下甲醛48h内的降解率达80.3%.通过对甲醛降解菌W1固定化的研究,为生物法去除甲醛的应用奠定基础.