固定化葡萄糖异构酶的研究——Ⅰ萄葡糖异构酶固定化方法的比较

萄葡糖异构酶亦称木糖异构酶(E.C.5.3.1.5),它能将醛糖转化为相应的酮糖.因此将葡萄糖异构酶固定化后连续地使葡萄糖转变为果糖,对提高产品质量、降低酶的成本就具有较大的优越性.由于它在生产上不受地区和季节的限制,原料来源丰富,生产设备简单,故在六十年代末以来,受到人们的广泛重视.目前在国内已有十来个单位进行该酶的固定化技术的研究,在国外固定化葡萄糖异构酶已用于工业化生产.如日本参松公司采用白色链霉菌热固定法可反复使用七次;美国克林顿公司(Clinton Co.)采用DEAE纤维素吸附法酶的半衰期为16天左右;丹麦诺沃公司采用聚丙烯酰胺     

DEAE—纤维素固定化葡萄糖异构酶

DEAE—纤维素阴离子交换剂经预处理,再用磷酸缓冲液平衡,然后加入葡萄糖异构酶溶液,搅拌吸附半小时.把上清液滤去,得DEAE—纤维素—葡萄糖异构酶复合物,用磷酸缓冲液洗三次.每克固定化酶活性为5,000—6,000单位.如果适当增加酶浓度,或把异构酶初步纯化,DEAE—纤维素吸附葡萄糖异构酶的量可以增加,固定化酶活性能高达10,000单位/克左右.     

固定化葡萄糖异构酶的制备和性质

引言酶是蛋白质,是具有高度专一性与高效率的生物催化剂。由于酶有容易失活,不能多次使用等缺点,因此使酶的应用受到限制。将酶固定在不溶性载体上,即制成固定化酶,则稳定性增加,并可反复使用。固定化酶技术已为许多国家研究和应用。由于酶的纯化比较麻烦,而且费用较高,近年来又发展了直接将酶固定在菌体内或将产酶菌体固定在载体上,即固定化细胞。使用固定化细胞或固定化酶,能达到同一目的,而前者可以最大限度地提高酶的效率,能降低成本,因此目前对固定化细胞的研究不断深入,品种也不断增加。葡萄糖异构酶可以把葡萄糖转化为果糖。许多国家为了解决食糖供应不足的困难,正在利用淀粉作原料,用葡萄糖异构酶进行转化,生产异构糖,这种糖含有45%的果糖和55%的葡萄糖,甜度与蔗糖相仿,类似蜂蜜香味,可以代替蔗糖用于食品工业。这种糖此蔗糖更     

碱性ABSE接枝淀粉固定化葡萄糖异构酶

以2'-氯乙基二乙胺盐酸盐（DEAE）为载体修饰剂,对β-硫酸酯乙砜基苯胺（SESA）为载体活化剂,制备多孔球状碱性氨基苯磺酰乙基接枝淀粉（ABSE接枝淀粉）载体,采用重氮化方法固定化葡萄糖异构酶．测定DEAE基团量对固定化葡萄糖异构酶pH-活力的影响,同时对葡萄糖异构酶的最佳固定化条件和性质进行详细的研究．结果表明,DEAE基因虽然并没有使固定化异构酶的最适pH发生移动,但却使其加宽,于pH6仍保持最大活力85％．葡萄糖异构酶经固定化后pH稳定性明显提高,但是温度稳定性却有所下降．该固定化葡萄糖异构酶于4℃储存2个月,活力没有明显改变．     

双酶体系(葡萄糖淀粉酶—葡萄糖异构酶)固定化的研究

利用正交试验L_(16)(4~4×2~3)对大孔型阴离子交换树脂D_(290)、D_(296)、D_(370)制备固定化双酶(葡萄糖淀粉酶—葡萄糖异构酶)的不同条件进行筛选的结果表明:对制备固定化双酶影响的七个因素中,以树脂的转型、葡萄糖异构酶量影响最大,其次是葡萄糖淀粉酶量及交联剂的最终浓度,而所选用的缓冲液种类、P~H、离子强度等影响甚小。采用正交试验获得的最佳条件分别固定两种单酸和同时固定双酶进行比较,其固定化双酶的酶活性约高于两种固定单酶(混合或串联使用)的酶活性。     

固定化双酶体系（葡萄糖淀粉酶—葡萄糖异构酶）的性质研究

采用大孔型阴离子交换树脂吸附与戊二醛交联法相结合,制备固定化双酶.该酶是将葡萄糖淀粉酶(GA)和葡萄糖异构酶(GI)同时固定在同一载体上,其酶作用的最适pH为6.8,最适温度为55℃,最适底物浓度为15％,热稳定性在50℃以下较稳定.     

固定化葡萄糖异构酶的研究

本文报道了链霉菌菌体经热处理、明胶包埋、戊二醛交联制备固定化葡萄糖异构酶的力法。经反复实验,筛选出了明胶包埋配比和戊二醛最佳交联条件,从而为工业化生产果葡糖浆开辟了一个新途径。     

大孔树脂固定化葡萄糖异构酶及其动力学研究

研究了用大孔径聚丙烯腈树脂固定化葡萄糖异构酶的方法及固定化酶的性质．固定化酶活力达到４．６２９６×１０－６ｍｏｌ·ｇ－１·ｓ－１左右．同时研究了固定化酶的反应动力学，测得其米氏常数Ｋｍ＝６．００ｍｏｌ·Ｌ－１，最大反应速度Ｖｍａｘ＝１．４０×１０－５ｍｏｌ·ｇ－１·ｓ－１．     

葡萄糖异构酶的双层固定化及其在高果糖浆工业化生产中的应用

在对多孔三甲铵甲基聚苯乙烯(TMPS)载体的合成研究基础上，运用分子沉积技术，完成葡萄糖异构酶(GI)200ks双层固定化试验，并在万吨生产线上进行1700t果葡糖浆生产试验。结果表明，开发的双层固定化葡萄糖异构酶(IGI)活力可达到2200μmol/min·g于胶，活力回收率达68．5%。载体机械强度良好，双层IGI的活力比单层IGI活力提高114%，IGI的半衰期45d左右，3个半衰期的转化力为11840kg干基葡萄糖/kgIGI。这一结果与普通IGI相比，相同高果糖浆生产能力的异构化装置可缩小1倍，载体用量可减少1倍。     

固定化葡萄糖淀粉酶的研究

本文报导了甲壳素—戊二醛固定化葡萄糖淀粉酶的一些研究结果,着重研究了葡萄糖淀粉酶与甲壳素的比例,戊二醛的最适浓度以及p~H值对固定化酶制备的影响因素同时,比较研究了固定化酶与自然酶的一些性质,结果表明两者的最适温度相同皆是50℃;固定化酶的最适P~H值高于自然酶,前者最适p~H为4.4,后者最适p~H为4.0.固定化酶与自然酶对热的稳定性无显著差异。     

分子筛固定化葡萄糖淀粉酶的制备

以改性分子筛作为固定化酶的载体,用固定化葡萄糖淀粉酶生产葡萄糖。一种新的基于多次吸附多次戊二醛交联的固定化方法增加了固定化葡萄糖淀粉酶的稳定性,另讨论了该方法的机理。制备的固定化葡萄糖淀粉酶在柱反应器中水解淀粉连续使用２２ｄ,产物ＤＥ值维持在９５左右基本保持不变。     

磁场影响固定化葡萄糖异构酶活性的研究

采用丹麦Novo公司测固定化葡萄糖异构酶 (SweetzymeT)活力的反应体系 ,用半胱氨酸 -咔唑法评价酶的活性 ,研究了磁场在不同条件下对酶活力的影响。实验发现 :在不同磁化时间、温度、磁场强度和pH条件下磁化底物 ,使其活性增加可达 2 8 6 % ,并且具有可逆性 ,但磁化固定化酶或磁场作用于酶—底物反应体系 ,未见酶活力的明显变化。     

以明胶为载体的固定化葡萄糖氧化酶的研究

1.研究了明胶经戊二醛处理后,酶经渗透制备固定化葡萄糖氧化酶的方法。采用这种方法制备的固定化葡萄糖氧化酶活力高、使用稳定。2.酶固定化后,表观米氏常数有所增加,热稳定性有所提高,其他葡萄糖氧化酶性质几乎没有改变。固定化酶提高了酶的稳定性和利用效率,促使近十几年来固定化酶的方法和技术的飞跃发展。固定化葡萄糖异构酶生产果葡糖浆、固定化青霉素酰胺酶生产半合成青霉素中间体6APA等一系列工业应用的成功,已使固定化酶成为新兴的酶工艺的重要组成部分。固定化葡萄糖氧化酶可用于制葡萄糖酸,近年来还用于血糖的分析。明胶是一种优良载体,适用于多种酶的固定化。本文报导了作者用渗透法制备明胶固定化酶的方法及固定化葡萄糖氧化酶的酶学性质等方面的工作。     

葡萄糖异构酶在不同温度下的圆二色谱

我们通过测定葡萄糖异构酶的CD光谱了解其结构与温度的关系。该酶催化葡萄糖转化为果糖,果糖的甜度高于葡萄糖和蔗糖,是优良的蔗糖代用品。该酶的研究引起了世界各国科学家的广泛注意。美、日、苏及丹麦等国做了多方面的研究并取得了突破性的成绩。目前国外已大规模地使用葡萄糖异构酶生产果糖。但对其作用方式、结     

分子筛固定化葡萄糖淀粉酶性能的研究

研究了温度、pH值、底物流速、底物浓度、底物的葡萄糖当量值(DE)等因素对分子筛固定化黑曲霉葡萄糖淀粉酶水解淀粉液化液反应性能的影响规律,考察了固定化酶催化剂的寿命. 在适宜条件下,供给质量百分数10%的淀粉液化液,连续22 d可产生DE值95以上的糖化液,运转30 d,活力仅下降25%. 以DE值15的玉米淀粉液化液为底物,糖化液中葡萄糖的质量百分数可达97%以上.     

明胶—戊二醛固定化双酶体系的研究

采用明胶包埋、戊二醛交联相结合的方法制备固定化葡萄糖淀粉酶—葡萄糖异构酶双酶体系.该酶制备的最适条件是温度50℃pH值6.5.该酶反应的最适温度为50℃,最适pH为5.4,最适底物浓度为15％,热稳定性在50℃以下.     

分子筛固定化葡萄糖淀粉酶性的研究

研究了温度、ｐＨ值、底物流速、底物浓度、底物的葡萄糖当量值（ＤＥ）等因素对分子筛固定化黑曲霉葡萄糖淀粉酶水解淀粉液化液反应性能的影响规律,考察了固定化酶催化剂的寿命,在适宜条件下,供给质量百分数１０％的淀粉液化液,连续２２ｄ可产生ＤＥ值９５以上的糖化液,运转３０ｄ,活力仅下降２５％,以ＤＥ值１５的玉米淀粉液化液为底物,糖化液中葡萄糖的质量百分数可达９７％以上。     

固定化脲酶的制备及其在废水处理上的应用

固定化酶和固定化细胞近年来获得迅速发展,虽然早在1916年已有固定化酶的研究报导,但作为工业上的生产应用是在七十年代才开始的,目前较大量生产应用的固定化酶主要有葡萄糖异构酶,氨基酸酸化酶,蛋白质水解酶和脲酶等.目前固定化脲酶主要应用于医疗和制备脲酶膜电极.应用于含尿素废水处理报导极少,主要有荷兰的报导,是关于用砂子作为载体的固定化脲酶的逆流多层床应用于已解吸氨的含尿素废水处理.目前国际上应用于化肥厂尿素废水处理的方法主要是高温高压水解法,我国也进口了一套这种装置,但至今尚未正常运行,主要原因是消耗能源较多.所以化肥厂的含尿素废水处理问题至今仍未基本解决.本文主要介绍固定化脲酶性质与载体结构关系及其应用于含尿素废水处理的部分结果.     

底物扩散对分子筛固定化葡萄糖淀粉酶性能的影响

对分子筛固定化葡萄糖淀粉酶在固定床反应器中淀粉液化液的扩散和对固定化酶酶促反应的影响进行了研究;并与反应动力学模型相关联,较系统地探窿了底物溶液流速、底物溶液浓度、载体粒度、载体再造孔等因素对固定化葡萄糖淀粉酶活力的影响;提高了通过再造孔成型能够有效减小外扩散和内扩散的影响,显著提高固定酶的活性。     

蔗糖异构酶PalI包埋和交联固定化方法比较

采用海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法两种固定化方法,对来源于Klebsiella sp. LX3的蔗糖异构酶PalI的稳定性和可重复利用性进行研究。结果发现,海藻酸钠包埋法在海藻酸钠、CaCl2 质量分数为1.5%、2%时,所得固定化酶的酶活最高,其最适反应温度为40℃,最适pH值为6;戊二醛交联法在(NH₄)₂SO₄质量分数为90%,戊二醛体积分数为2.5%时得到的固定酶酶活最高,交联酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为5。通过对酶的稳定性比较,两种方法酶稳定性都优于游离酶。4℃保存20d后游离酶的酶活降低到30%,而戊二醛交联酶活性在95%以上,海藻酸钠固定化酶残余酶活仍在60%左右。戊二醛交联法固定酶活性优于海藻酸钠固定化酶,重复利用12次戊二醛交联酶,其残余酶活仍为80%。