固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶制备染料木素活性苷元的研究

比较了以海藻酸钠为载体,用胶囊法、包埋-交联法、交联-包埋法三种不同方法固定化黑曲霉β-葡萄糖苷酶的效果,并研究了最佳固定化方法的固定化条件和固定化酶的部分性质。结果表明,交联-包埋法即β-葡萄糖苷酶与0.20%戊二醛交联后再用2.0%海藻酸钠包埋的固定化方法中酶结合效率和酶活力回收率最高。海藻酸钠浓度和戊二醛浓度对酶结合效率影响较大,戊二醛浓度和包埋颗粒直径大小对酶活力回收率影响显著。与游离酶相比,制备的固定化酶最适温度、最适pH值和Km值分别由50℃、4.5和2.57μg/mL下降到40℃、4.0和2.02μg/mL。固定化酶具有更强的耐酸性和稳定性。该固定化酶用于大豆异黄酮活性苷元染料木素的合成,重复使用6次后,固定化酶的活力仍保持84.94%,染料木苷转化率为56.04%。     

桦褶孔菌漆酶固定化及其对染料的降解

采用壳聚糖交联法和海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化桦褶孔菌产生的漆酶,探讨最佳固定化条件,固定化漆酶的温度,pH稳定性及操作稳定性,并以两种固定化酶分别对4种染料进行了降解.结果表明:(1)壳聚糖交联法固定化漆酶的最佳条件为:壳聚糖2.5%,戊二醛7%,交联时间2h,固定化时间5h,给酶量1g壳聚糖小球:1mL酶液(1U/mL),固定化效率56%;(2)海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化漆酶的最佳条件为:海藻酸钠浓度4%,壳聚糖浓度0.7%,氯化钙浓度5%,戊二醛浓度0.6%,给酶量4mL 4%海藻酸钠:1mL酶液(1U/mL),固定化效率高达86%;(3)固定化的漆酶相比游离漆酶有更好的温度和pH稳定性;(4)比较两种固定化漆酶,海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化酶的温度及酸度稳定性要优于壳聚糖固定化酶,但可重复操作性要弱于后者,两者重复使用8次后的剩余酶活比率分别为71%及64%;(5)两种固定化酶对所选的4种不同结构的合成染料均有较好的降解效果,其中壳聚糖固定化酶对茜素红的降解效果及重复使用性极佳,重复降解40mg/L的茜素红10次,降解率仍保持在100%.     

壳聚糖固定化半纤维素酶的研究

从青霉菌m8提取出半纤维素酶,将其固定在用戊二醛交联的壳聚糖载体上.0.5 g壳聚糖与4%的戊二醛结合固定2.5 mg蛋白质,酶活回收率为45.6%. 原酶的最适pH为4.6,固定化酶为pH 3.6.原酶的最适温度为55℃,固定化酶在60～75℃都具有较高活性.固定化酶的耐热性优于原酶. 以半纤维素为底物,固定化酶的表观K_m值略低于原酶,前者为5.0×10^－2 g/L,后者为3.58×10^－2 g/L.     

绿色木霉MJ1产内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

利用KTAUPC-900快速蛋白液相色谱系统(FPLC)从绿色木霉MJ1固体发酵产物中分离纯化出内切β-葡聚糖苷酶。分离纯化后酶的比活力提高了28.6倍,回收率为19.7%。SDS-PAGE后经BIO-RAD凝胶成像系统分析该内切酶的分子量为64.7kD。酶学试验研究表明:该酶的最适反应温度53℃,最适pH为4.2,Lineweaver-Burk法求得动力学参数,K_m和V_max分别为1.230×10^{-2相似文献}   

乙二醇缩水甘油醚交联海藻酸钠-羧甲基纤维素钠固定化脂肪酶

以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)为载体,分别以乙二醇缩水甘油醚(EGDE)和戊二醛为交联剂,采用包埋交联法对脂肪酶进行固定化,结果显示EGDE的交联效果要优于戊二醛,添加EGDE的固定化酶酶活最好。得到制备固定化酶的最优方案为海藻酸钠2.5%,CMC浓度1.5%,给酶量800U/ml复配载体,氯化钙5%,以0.02%的EGDE交联固定30min,由此制备得到酶活约为380 U/g的固定化酶,酶活收率约为50.09%。固定化酶的最适反应p H为8.5,比游离酶增大0.5个单位;最适反应温度是45℃,比游离酶提高5℃;耐热性能变好,且重复使用7次后仍能保持60%左右的相对酶酶活。     

海藻酸钠固定化β-葡萄糖苷酶的研究

以海藻酸钠为载体,研究了β-葡萄糖苷酶固定方法及其条件,并利用固定化β-葡萄糖苷酶进行了酶解试验。结果表明,采用交联-包埋方式,在海藻酸钠质量分数3．5％、给酶量100U／g载体、戊二醛体积分数1％、氯化钙质量分数2％的条件下固定β-葡萄糖苷酶2h,可以获得较佳的固定化效果。其固定率达到65％,重复分批利用20次仍能保持90％以上的酶解得率。利用固定化β-葡萄糖苷酶连续酶解纤维二糖时,在不同进料速度下有着不同的催化效率,当进料速度为1．5mL／min、1．0mL／min时,酶解得率分别达到96,7％和99．0％;与木霉纤维素酶协同水解纤维素时,在β-葡萄糖苷酶总酶活与滤纸酶活之比为0．5（FPA为2．0U／mL）的条件下,酶解滤纸纤维素和微晶纤维素60h的得率比单独采用木霉纤维素酶分别增加了20．4％和29．3％。研究结果对于解决酶法水解纤维资源得率低、酶使用成本高这一关键问题提供了一种有效的方法。     

交联壳聚糖微球固定化β-葡萄糖苷酶工艺研究

目的:以戊二醛交联壳聚糖微球为载体,通过共价连接反应固定化β-葡萄糖苷酶.方法:以固定化酶比活和酶活回收率为目标,采用单因素方法优化固定化工艺、微球制备条件.结果:微球最佳制备条件:2.5%壳聚糖,2%乙酸,7.5%氢氧化钠,氢氧化钠:乙醇(v/v)=1:1.最佳固定化工艺为:0.1g壳聚糖微球在20mL 3%戊二醛溶液中50℃交联2h.加酶量为7 388mU/g干球,25℃吸附24h.固定化酶比活为6 188mU/g干球,酶活回收率为95.4%.结论:交联壳聚糖微球共价连接法可有效固定化β-葡萄糖苷酶.     

嗜热古菌Infirmifilum uzonense来源的双功能高温β-葡萄糖苷酶IuBgl3的原核表达及酶学性质分析

β-葡萄糖苷酶在食品、医药、生物质转化等领域具有重要的应用价值,因此发掘适应性强、性质优良的β-葡萄糖苷酶是国内外研究热点。本研究从嗜热古菌Infirmifilum uzonense中成功克隆出一个GH3家族的β-葡萄糖苷酶基因,命名为Iubgl3。基因序列分析显示Iubgl3全长为2109bp,编码702个氨基酸,理论分子量为77.0kDa。将该基因在大肠杆菌中进行克隆表达并对纯化后的IuBgl3进行酶学性质研究。结果显示,重组酶IuBgl3最适pH5.0,最适温度85℃。该酶具有良好的热稳定性,80℃处理2h后仍能保持85%以上的酶活力。其具有优良的pH稳定性,在pH4.0−11.0范围内处理1h,仍维持85%以上的酶活力。通过底物特异性测定发现,该酶对对硝基苯-β-d-吡喃葡萄糖苷(p-nitrophenylβ-d-glucoside,pNPG)和对硝基苯-β-d-吡喃木糖苷(p-nitrophenyl β-d-xylopyranoside,pNPX)均有很高的水解能力,是典型的双功能酶。以pNPG为底物时的动力学参数K_m和V_max分别为0.38mmol和248.55μmol/(mg·min),催化效率k_cat/K_m=6149.20s⁻¹mmol⁻¹。大多数金属离子对IuBgl3的酶活力没有显著影响,SDS可导致酶完全失活,而EDTA却能提高30%的酶活力。本研究丰富了高温古菌GH3家族的β-葡萄糖苷酶基因,获得了一个稳定性优良的高温酸性双功能酶,具有良好的工业应用前景。     

基于金属有机框架的固定化酰胺酶制备及催化合成(S)-4-氟苯甘氨酸

以微水溶剂热法快速制备的稳定锆基金属有机框架为载体,戊二醛为交联剂,采用交联法对酰胺酶进行固定化,考察了不同条件对酰胺酶固定化效率的影响。结果表明,戊二醛浓度为1.0%、交联时间为180 min、载体与酶的质量比为8︰1,固定化效率最佳,固定化酶活力回收率达86.4%,蛋白负载量达115.3 mg/g。固定化酶最适温度为40 ℃,最适pH值为9.0,在40 ℃下半衰期为72.2 d,该固定化酶的Km为58.32 mmol/L,Vmax为16.23 μmol/(min·mg),kcat为1 670 s–1。此外,考察了固定化酶催化合成 (S)-4-氟苯甘氨酸的工艺：最适底物浓度300 mmol/L,固定化酶用量10 g/L,反应时间180 min,在最佳反应条件下转化率达49.9%,对映体过量 (Enantiomeric excess,e.e.) 为99.9%。进一步考察了该固定化酶分批催化反应性能,重复使用20批次后,固定化酶活力仍保留95.8%。     

米曲霉F-81产中性蛋白酶的固定化条件及其特性

以海藻酸钠为载体,戊二醛为交联剂固定化米曲霉F-81产中性蛋白酶,研究了固定化条件及固定化酶的性质。结果表明,固定化的最佳条件为:固定化时间1 h、海澡酸钠浓度4%、戊二醛浓度9%、CaCl2浓度0.7 mol/L。在此条件下固定化的中性蛋白酶活力为游离酶活力的68%。固定化酶的最适作用温度为65℃,最适作用pH值为7.0。60℃下酶稳定性较好,80℃下处理60 min,粗酶中几乎检测不到酶活力;中性蛋白酶pH稳定范围为6.5-9.5。Km值为24.83 mg/mL,最大反应速率Vmax为0.043 12 mg/min。     

固定化β-葡萄糖苷酶催化合成红景天甙的研究

目的:利用海藻酸钠和壳聚糖固定β-葡萄糖苷酶,催化合成红景天甙,并对固定化条件的选择、固定化酶催化合成红景天甙的条件优化进行研究.方法:采用正交实验方法寻求最佳固定化条件,以转化率为指标对合成条件进行优化.结果:固定β-葡萄糖苷酶的最佳条件为:壳聚糖浓度1.5%,吸附时间9h,交联时间12h,戊二醛浓度1.0%,吸附温度O℃,酶活力回收率达74.38%.催化合成红景天甙的最佳条件为:反应介质pH 5.8醋酸缓冲液/叔丁醇(1:9),底物浓度酩醇5g/L,D-葡萄糖与酪醇摩尔比为1:1,反应时间50h,反应温度50℃,红景天甙的转化率最高可达到71.9%.结论:固定化酶催化合成红景天甙的转化率得到较大的提高,为工业化生产提供了可靠的理论依据.     

用固定化方法研究超氧化物歧化酶的活性与结构的关系

 采用吸附、包埋、共价交联等方法固定化超氧化物歧化酶(SOD)所得固定化酶活力回收都不高,表明酶的催化反应速率受超氧阴离子自由基(O_2~-)扩散速率的控制。用海藻酸钠包埋SOD,固定化酶不表现活力,破固定化后所得的糊状物却有很高的活力。用戊二醛交联所得的固定化酶活力回收率也很低,表明ε-NH_3~+的正电荷是酶活力所必需。     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶An-bgl3的重组表达及东莨菪苷的转化

东莨菪素是一种香豆素类化合物,有消肿抗炎、镇痛、抗菌、杀螨等生物活性。从植物中提取东莨菪素由于东莨菪苷及其他成分的干扰常导致提取率低、纯化困难。本研究对黑曲霉(Aspergillus niger)来源的β-葡萄糖苷酶基因An-bgl3进行异源表达、纯化及表征,分析了该酶与东莨菪苷的构效关系,并研究其对植物粗提物中东莨菪苷的转化作用。结果表明,纯化后β-葡萄糖苷酶An-bgl3的比活力为15.22 IU/mg;表观分子量约为120 kDa;最适反应温度和pH分别为55℃和4.0。10 mmol/L的金属离子Fe²⁺和Mn²⁺可使该酶活力活分别提高1.74倍和1.20倍;10 mmol/L的Tween-20、Tween-80和Triton X-100对于该酶的抑制效果均为30%;能够耐受10%浓度的甲醇和乙醇溶剂。东莨菪苷与An-bgl3具有较好的亲和作用。该酶处理丁公藤(Erycibe obtusifolia Benth)粗提物,能够专一性地将东莨菪苷水解为东莨菪素,使东莨菪素含量增加47.8%。本研究表明黑曲霉β-葡萄糖苷酶An-bgl3对东莨菪苷具有专一性,且酶学性质良好。该研究为使用β-葡萄糖苷酶资源从植物材料中提取东莨菪素提供了参考。     

谷胱甘肽硫转移酶(GST)的固定化及酶学特性研究

对谷胱甘肽硫转移酶的固定化、游离酶和固定化酶的酶学特性进行了研究,通过试验,确定谷胱甘肽硫转移酶的最佳固定化条件为先用2％壳聚糖吸附酶,然后再加戊二醛交联,交联用戊二醛浓度为1．2％,交联时间6h;游离酶的最适温度为45—55℃,最适pH值为6．5-7．0：固定化酶的最适温度为45-50℃,最适pH值为7．0;游离酶和固定化酶的最适酶促反应时间为30min。     

粪便微生物宏基因组来源GH1 β-葡萄糖苷酶的重组表达及酶学性质

[背景] β-葡萄糖苷酶是一类重要的纤维素分解酶类。目前较多可培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶（Bgl）存在热稳定性和酸碱稳定性差及作用范围窄的问题。[目的] 从滇金丝猴粪便微生物宏基因组中挖掘新型β-葡萄糖苷基因,异源表达并研究其酶学性质,为食品等领域提供新型酶资源。[方法] 从粪便微生物宏基因组出发,扩增和异源表达β-葡萄糖苷酶基因BglRBS_26和BglRBS_9,并进行酶学性质研究。[结果] 获得GH1家族重组β-葡萄糖苷酶BglRBS_26和BglRBS_9,分子量分别为60 kD和50 kD。BglRBS_26的最适作用条件为pH 6.0、45 ℃;BglRBS_9的最适作用条件为pH 5.0、40 ℃。BglRBS_26和BglRBS_9的K_m分别为0.681 6±0.164 2 μmol/L和3.317 0±0.871 4 μmol/L。BglRBS_26具有较好的酸碱耐受性,在pH 5.0–6.0下处理1 h,剩余酶活大于110%;pH 7.0-8.0范围内,剩余酶活仍然保持在100%以上。此外,蔗糖对BglRBS_26和BglRBS_9有不同程度的激活,当反应体系中加入20%（质量体积分数）蔗糖,BglRBS_26酶活力可提高至140%;10%（质量体积分数）蔗糖可将BglRBS_9酶活力提高至180%。此外,BglRBS_26具有较好的NaCl耐受性和稳定性,其在37 ℃、2.5 mol/L的NaCl下处理1 h后保留80%活性。[结论] 从滇金丝猴粪便微生物宏基因组中获得2个新型β-葡萄糖苷酶基因BglRBS_26和BglRBS_9,并成功在大肠杆菌BL21（DE3）中表达。BglRBS_26和BglRBS_9具有较好的pH稳定性和蔗糖耐受性,在食品、发酵等行业具有潜在应用价值。     

壳聚糖固定化琼脂酶的研究

采用壳聚糖微球对琼脂酶进行固定化,在单因素实验的基础上用正交试验法确定最佳固定化工艺。结果表明:在戊二醛体积分数为2.5%,交联时间为6 h,加酶量为15 mL,固定时间为3 h时固定酶的活力最高;固定化酶的最适反应温度及最适pH分别为50℃和8.5,高于游离酶;同时其热稳定性及操作稳定性均高于游离酶。     

锰过氧化物酶的耦合固定化及其性质研究

分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖为载体,并以戊二醛为交联剂,通过包埋-交联和吸附-交联两种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。与游离酶相比,制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7.0降低到5.0、5.0和3.0,最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化酶的耐热性都显著提高,其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH 2.2～11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6～9次酶活力,重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中,用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下,以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下,均表现出与游离酶相近的脱色能力,并且在重复进行的摇床实验中,脱色能力未降低,反应前后的酶活力均没有损失。     

包埋法固定化真菌漆酶及其应用研究

采用海藻酸钠包埋法固定真菌漆酶,海藻酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为3%和4%,最佳给酶量为30U,最大回收率为48.0%.与游离漆酶相比,固定化漆酶的热稳定性有明显改善,最适反应pH向酸性方向漂移0.5,最适反应温度提高了5℃.使用固定化酶处理低浓度造纸废水,运行8批次后残留酶活为64%.     

链霉菌Strz-6木聚糖酶的纯化和固定化研究

链霉菌胞外木聚糖酶经过盐析、离子交换和分子筛层析纯化,粗酶液被纯化了32.5倍,比活力达498u/mg,活力回收46.6%。纯化后的酶固定在戊二醛交联的壳聚糖上,酶活回收率为42.8%。固定化酶的最适pH为6.0,最适温度为60℃,且固定化酶在65~75℃活力都较高。该酶的耐热性比较强,固定化酶热稳定性优于原酶;以木聚糖为底物,固定化酶的表观米氏常数为0.93×10-2g/L。     

蒜氨酸酶的固定化及其酶学性质研究

为了提高蒜氨酸酶的稳定性并实现酶的反复利用,研究了影响蒜氨酸酶固定化的因素及固定化蒜氨酸酶的酶学性质。蒜氨酸酶的固定化以壳聚糖微球为载体,戊二醛为交联剂,固定化的最适条件为：戊二醛浓度4%,给酶量20.2U,交联时间2h。固定化蒜氨酸酶的最适pH值7.0,最适温度35℃,米氏常数Km 7.9 mmol/L,操作稳定性比较好,连续使用10次后酶活力损失低于10%。