功能化碳纳米管固定化脂肪酶的制备及其合成生物柴油研究

文章分别以碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷/戊二醛(APTES/GA)为连接剂,处理含有羧基和羟基的多壁碳纳米管用于固定化脂肪酶,获得羧基碳纳米管固定化脂肪酶(MCNTs-COOH lipase)和羟基碳纳米管固定化脂肪酶(MCNTs-OH lipase)。固定化后酶的p H耐受性和热稳定性较游离酶得到了提高,在温度为25~50℃时均能发挥较好的催化性能,而且最适p H从7变为8,最适温度从35℃变为40℃。在4℃下储藏350 h后,MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase的残余酶活分别为75.7%和85.3%,而游离酶只能保持约55.7%的残余酶活;在60℃下保存3 h后,游离酶已基本失活,而MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase仍保留了54.7%和63.5%的残余酶活力。将游离酶和固定化酶应用于生物柴油的制备,游离酶在第2个批次时的转化率仅为15.2%,而MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase在第8个反应批次时的转化率分别为60.1%和74.3%,表现出较好的重复使用性。     

酶法酯交换棉籽毛油合成生物柴油

以戊二醛交联壳聚糖固定A.niger Li-38脂肪酶,固定条件为0.015%的戊二醛,交联50min。以该固定化酶催化棉籽毛油合成生物柴油,反应条件为:以叔丁醇为反应介质,醇油摩尔比1:1,水分含量0.6%,反应温度55℃,酶载量为8%,分批补加甲醇,反应28h后最终转化率达到89.1%。该固定化酶的贮藏稳定性较好,室温放置12d,酶活保持80%以上,30d时酶活为46.8%。固定化酶在30～70℃,pH值5.5～6.5之间较稳定,其热稳定性和pH稳定性较游离酶有所提高。固定化酶可重复使用7次,转化率保持在80%以上。     

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性.以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0.试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加.     

固定化脂肪酶在离子液体中催化合成生物柴油

通过硅胶载体涂布法对细菌Burkholderia cepacia GX-35所产的脂肪酶进行固定化。比较了自制固定化脂肪酶在4种离子液体中催化合成生物柴油的效果,其中文章研究新设计并合成的一种离子液体溴代1-乙基-2-甲基咪唑[EMIM]Br对催化反应起促进作用。通过对转酯率的测定,研究了固定化脂肪酶在[EMIM]Br中的最适反应条件:最适反应温度为35℃,[EMIM]Br加入量为花生油质量分数的60%,最佳醇类为乙醇,加水量为花生油质量分数的5%,乙醇与花生油之比为9∶1,固定化脂肪酶加入量为花生油的20%,反应时间为6 h。固定化脂肪酶在[EMIM]Br中稳定性好,使用6次之后转酯率下降不明显。试验结果表明,与不加[EMIM]Br相比,加[EMIM]Br能有效提高生物柴油的转化率。     

氨基硅烷化磁性纳米复合微球固定化纤维素酶条件优化研究

以表面氨基功能化纳米磁性复合微球为载体,戊二醛为交联剂,对纤维素酶的固定化条件进行研究。先通过单因素试验确定了温度、时间、pH值、交联剂戊二醛浓度和酶浓度等对固定化酶活性的影响,进而根据中心因子复合原则设计pH值、温度和酶浓度3个因素响应面试验。对试验结果进行二次回归分析,得到了响应面模型,预测最优固定化条件:温度为21.1℃,pH为4.2,酶浓度为0.076,该优化条件下,固定化酶活有所提高,能较好地与响应面模型预测值相吻合。     

一株高活力纤维素酶产生茵-链霉菌C-5产酶研究

以链霉菌(Streptomyces sp.)C-5为实验材料,稻草粉为唯一诱导碳源培养基,采用液体摇瓶发酵法,对其产纤维素酶进行了单因素优化试验和四因素三水平正交设计优化试验.C-5的最佳培养条件为:稻草粉5%(w/v),豆饼粉1.5%(w/v),初始pH为7.5,培养温度31℃.在此最佳培养条件下C-5的CMCase酶活达到了41.37U,是优化前CMCase酶活的3.32倍.链霉菌C-5的产酶进程长,酶活维持较高水平可达10d以上.因此,利用该菌生产纤维素酶具有一定的优越性,对提高秸秆的资源利用率有良好的应用前景.     

膨化玉米秸秆酶解糖化条件优化的研究

采用二次回归正交组合试验设计,以温度、pH值、底物浓度、加酶量和酶解糖化时间5个因素为变量,研究各因素在不同试验水平下对膨化玉米秸秆酶解糖化效率的影响,并对试验条件进行优化组合。结果表明,温度为50℃,pH值为4.8,底物浓度为95g/L,加酶量为40U/g底物,酶解糖化时间为60h,膨化玉米秸秆酶解效果最佳,该条件下还原糖含量达到28.61%。     

基于响应面法对秸秆纤维素乙醇生产工艺参数的优化

文章在对里氏木霉T12菌株产纤维素酶的培养条件进行单因素优化的基础上,以滤纸酶活力(FPA)为响应值,通过Plackett-Burman设计法筛选出对产酶影响最显著的3个因素,依次为麦麸>温度>氯化钙。响应面优化结果为当麦麸、温度、氯化钙分别为6.27 g/L,31℃,0.709 g/L时,纤维素酶理论最大FPA酶活为62281.3 U/m L。在优化后的培养条件下纤维素酶粗酶液的实际FPA酶活为60 126.5±16.0 U/m L。将纤维素酶粗酶液以10%添加量加入秸秆一步转化乙醇的5 L发酵罐中,经过144 h的发酵,乙醇产量(v/v)可达到7.05%±0.18%。     

β-葡萄糖苷酶的异源表达及与纤维素酶协同酶解竹纤维

在毕赤酵母GS115中表达东方肉座菌EU7-22的β-葡萄糖苷酶基因（bgl?）,获得基因工程菌株BP17。优化BP17发酵产酶条件后,重组β-葡萄糖苷酶活力达121 IU/mL。酶学性质研究表明,该酶最适反应温度为70℃,在60℃以下有较好的热稳定性;最适催化pH为5.0,在pH 3.0 ~ 8.0之间有较好的稳定性。将异源表达的β-葡萄糖苷酶添加到东方肉座菌的纤维素酶液中协同降解经过预处理的竹纤维,当纤维素酶添加量为FPA 20 IU/g底物,β-葡萄糖苷酶添加量为BG 6 IU/g底物时,纤维二糖浓度显著下降,酶解得率达到83.03%,表明重组β-葡萄糖苷酶的加入更有利于纤维素的酶解糖化。     

脂肪酶产生菌种的筛选鉴定及产酶条件优化

从富油土壤中分离筛选到一株脂肪酶产生菌M-4,通过对M-4进行形态和r DNA ITS序列鉴定,确定其属于酵母菌Sporidiobolus salmonicolor strain。通过正交试验设计对该菌株进行产酶条件探索,得出其摇瓶培养最适产酶条件为:种子培养时间为90 h,最佳发酵培养基碳源为葡萄糖2%+橄榄油3%,氮源为5%酵母膏,初始p H值为7.0,发酵温度为30℃,在此条件下的产酶可达12.2 U/m L。