近红外在线监测谷氨酸脱羧酶酶法转化制备γ-氨基丁酸

以L-谷氨酸(L-Glu)为底物经谷氨酸脱羧酶(GAD)酶法转化制备γ-氨基丁酸(γ-GABA),经固定化后的GAD可以连续使用.为了在线监测酶促转化反应过程,引入近红外光谱分析技术(NIRS)结合最小偏二乘法(PLS)建立定量分析模型,对GAD酶法转化制备γ-GABA的过程进行在线监测.建模所使用的数据来自4个批次发酵过程不同时间收集得到的148个样品,其中3组数据用于建模,组内数据用于内部验证,最后1组数据用于外部验证.采用OPUS 7.0处理数据优化模型,结果显示,选用一阶导数光谱预处理方法,当选定波长为1567~1789 nm时,对于L-Glu外部验证的预测标准偏差为1.70 g/L,决定系数为95.67;对于γ-GABA外部验证的预测标准偏差为5.14 g/L,决定系数为86.32.实验表明建立的L-Glu和γ-GABA多元校准模型可用于预测监控酶促转化过程中底物与产物的相对含量的变化,从而为GAD酶法转化制备γ-GABA的生产在线监控提供理论基础.     

生物转化法重组谷氨酸脱羧酶合成γ-氨基丁酸

成功构建了一个高效表达大肠杆菌谷氨酸脱羧酶GAD来源的重组质粒pET28a-gadA,并转化E.coli BL21(DE3),工程菌株经0.4mmol/L IPTG或1g/L的乳糖, 37℃诱导表达8h,粗酶液的酶活达到12U/mL,大约是出发菌株E.coli K-12的60倍.工程菌1.15U粗酶液以31g/L L-谷氨酸钠为底物, 37℃、pH 4.0条件下反应4h,γ-氨基丁酸的生成量达到19.57g/L, L-谷氨酸钠的转化率为93%,从而为γ-氨基丁酸的生产提供了很好的前景.     

全细胞生物转化法制备γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyrate,GABA)是广泛存在于自然界的一种非蛋白质的功能性氨基酸.它是哺乳动物中枢神经中一种重要的抑制性神经递质.为了高效廉价制备GABA,采取谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)催化L-谷氨酸生成GABA的工艺.从K12来源的大肠杆菌(E. coli)基因组中PCR扩增得到GAD基因片段,并克隆到载体p ET-23a中,得到重组质粒p ET-23a-K12gad,并将其转化至大肠杆菌E. coli BL21(DE3)中,获得了能够重组表达GAD活性的工程菌株.从反应温度、p H、菌体量这三个方面对催化工艺进行了优化.为了进一步降低成本,通过化学法将谷氨酸钠转化为谷氨酸作为催化底物,提高转化速率的同时简化了纯化工艺.     

芜青中谷氨酸脱羧酶（Gad）酶性质的时空差异

该文对芜青中谷氨酸脱羧酶(Gad)粗酶的提取和优化、酶活力最适反应条件、时空分布差异及光照影响等进行对比分析,同时利用超高效液相色谱法技术(UPLC)分析测定反应产物γ-氨基丁酸(Gaba)的含量.实验结果表明,提取Gad粗酶时加入纤维素酶能提高约70%酶活力.在最适条件对比实验中,对芜青芽苗、块根、茎生长点、茎及顶端分生组织分别进行测定,其中芽苗与顶端分生组织中的酶活力较高.光照对萌发中芽苗的Gad酶活力有较大影响,避光条件下酶活力下降约75%.结果表明,芜青芽苗Gad酶活力好且易于获取,转化谷氨酸反应生成γ-氨基丁酸的转化率高.     

γ-氨基丁酸纯化的研究

γ-氨基丁酸(GABA)广泛分布于从哺乳动物到单细胞有机生物体,可以由谷氨酸脱羧酶转化L-谷氨酸或谷氨酸盐而成。γ-氨基丁酸分离、提取及与酶反应偶联体系建立进行研究,分离、提取方法能够提取高纯度产品。     

酶法合成组胺的研究

为探究生物催化法合成组胺,通过对IPTG浓度、诱导时间和酶学性质的研究,确定组氨酸脱羧酶诱导表达条件以及最适反应条件.结果表明:不同IPTG诱导浓度对酶活影响不大;酶活随着诱导时间的增加而升高;酶反应最适温度为30℃,pH为6.0;随着产物浓度增加,酶活降低,具有产物抑制现象;5%底物时转化率达到60%,3%底物时转化率达到97.7%.可见,该组氨酸脱羧酶有工业应用开发潜力.     

卡拉胶固定化Nocardia sp.生产L(+)酒石酸

采用卡拉胶包埋具有环氧琥珀酸水解酶活性的诺卡氏菌菌体用于生产酒石酸。固定化的最适卡拉胶浓度为20 g/L,菌体浓度为200 g/L,交联剂戊二醛浓度为5 g/L,固定化后的酶活回收率可以达到70%。高浓度的环氧琥珀酸对水解反应产生抑制作用,游离细胞的米氏常数(Km)为0.234 m o l/L,抑制常数(KI)为0.22 m o l/L,固定化细胞则分别为0.31 m o l/L和0.21 m o l/L。游离细胞和固定化细胞反应的最适pH分别为8.0和8.5。细胞固定化以后,耐热稳定性增强。30°C 0.2m o l/L的底物浓度下,摇瓶中连续转化25批,L( )酒石酸的转化率接近100%。     

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.     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的制备及性质

以壳聚糖为载体 ,戊二醛为交联剂制备固定化木瓜蛋白酶 .研究了固定化时间、温度、pH值、给酶量和戊二醛浓度对固定化木瓜蛋白酶活力的影响 ,结果表明 :木瓜蛋白酶最佳固定化条件是给酶量为每克载体 10mg ,戊二醛浓度0 .5 % ,pH7.5 ,室温下 (2 5℃ )反应 10h .所制备的固定化木瓜蛋白酶的最适pH8.0 ,最适温度 70℃ ,与溶液酶相比 ,固定化酶的热稳定性显著提高     

修饰性载体固定化漆酶

采用壳聚糖铜固定化和交联酶聚集体的方法固定化漆酶.探索了固定化前后漆酶的最适温度、pH,热稳定性和金属离子对其活性的影响,交联漆酶聚集体制备的条件.结果为:游离漆酶的最适温度是20℃,最适pH是4.6;壳聚糖铜固定化漆酶的最适温度是25℃,最适pH是4.0;交联漆酶聚集体的最适温度是15℃,最适pH是3.6.固定化后漆酶的热稳定性提高,不同金属离子影响固定化漆酶的活性,其中K+的激活作用尤为明显.制备交联漆酶聚集体最适戊二醛浓度为1%,最适交联时间是2 h.     

固定化恶臭假单胞菌细胞生产丙烯酰胺的研究

本文以海藻酸钙包埋法制备固定化恶臭假单胞菌细胞,以分批反应、间歇反应及连续柱式反应转化0.3mol/l 丙烯晴溶液来生产丙烯酰胺.丙烯晴溶液用0.05mol/l tris—HCl 缓冲液调至pH 值8.0,控制温度为5℃.间歇反应在恒温水浴摇床上以100r/min 振荡进行,13h 后丙烯酰胺浓度积累为30%,丙烯晴的转化率在95%以上.连柱柱式反应在带夹套的串联柱式反应器中进行,以每克湿固定化细胞每小时1 ml 的流速输入底物溶液,可有95%以上的丙烯晴被转化.酶柱实测半衰期达1200 h 以上.反应产物经分离提取后得到白色针状晶体,经红外光谱等鉴定,确认它为丙烯酰胺.     

对固定化大肠杆菌谷氨酸脱羧酶生产γ-氨基丁酸的研究

用海藻酸钠—戊二醛法固定产谷氨酸脱羧酶的大肠杆菌As 1.505细胞,在37℃0.2 MpH 4.0醋酸缓冲液中,能催化L-谷氨酸(glu)裂解为γ-氨基丁酸和二氧化碳(CO_2)。固定化细胞在催化反应过程中由于部分辅酶—磷酸吡哆醛(PLP)的脱落而导致酶活力的下降,因此影响了反复使用。本法将固定化细胞在37℃0.05mM PLP溶液中保温2小时,酶活力便获得100%的恢复。     

γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状

γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的神经抑制性递质,广泛存在于动植物中,它是谷氨酸经由谷氨酸脱羧酶作用生成.本文综述了GABA的生物学功能以及近年来的研究现状.     

固定化糖化酶性质及其应用的研究

以聚乙烯醇复合凝胶作为载体固定化糖化酶,最终酶活力达到1558μ/g干胶,酶活回收率为30.2%.用该固定化酶在pH4.6,45℃下进行连续操作.实验结果表明,10%～15%的淀粉液经过水解后,DE值均高于95%,产物转化率最高可达到98.2%,生产强度最高为28.9g/L·h,可连续使用24～28d.研究表明该固定化酶反应体系在高底物浓度下的操作稳定性和重复使用性较好.     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的制备及性质

以壳聚糖为载体，戊二醛为交联剂制备固定化木瓜蛋白酶，研究了固定化时间、温度、pH值、给酶量和戊二醛浓度对固定化木瓜蛋白酶活力的影响，结果表明：木瓜蛋白酶最佳经条件是给酶量为每克载体10mg，戊二醛浓度0.5%，pH7.5，室温下（25℃）反应10h。所制备的固定化木瓜蛋白酶的最适pH8.0，最适温度70℃，与溶液酶相比，固定化酶的热稳定性显著提高。     

磁性交联核酸酶P1聚集体的制备及性质研究

采用磁性纳米颗粒与酶蛋白共沉淀后经戊二醛交联的方法,制备了磁性交联核酸酶P1聚集体,并且对比分析了游离酶和固定化酶的部分酶学性质.优化的最佳制备条件为:硫酸铵质量浓度为0.8 g/mL,沉淀时间为0.5 h,戊二醛体积分数为0.6%,交联时间为2 h,所制得的固定化酶活性回收率为32.4%.酶学性质研究表明,固定化酶的Km值(30.7 mmol/L)明显高于游离酶的(7.27 mmol/L),二者最适反应温度分别为90℃和75℃,最适pH值均为5.2,固定化核酸酶P1对热和酸碱的耐受性明显增强,连续反应6次后酶活力仍保留70%,良好的操作稳定性和磁响应性有利于核酸酶P1的工业化应用.     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选

从多种酸菜水中分离筛选出乳酸菌,利用乳酸菌将谷氨酸转化为GABA的脱羧作用,通过混合酸碱指示剂颜色变化,直观判断谷氨酸脱羧酶（GAD）活性,进而筛选出产GABA乳酸菌菌株BL2,并对其进行初步鉴定;同时,采用纸层析法进行定性分析,确定菌株BL2可将谷氨酸钠转化生成GABA.     

环氧化硅胶固定木瓜蛋白酶及其动力学性质

以硅胶为载体,γ-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,对木瓜蛋白酶进行了固定化.最适固定化条件如下:温度为25℃,pH为8.0,时间为18 h,酶量为每100mg环氧化硅胶固定24 mg酶.同时以酪蛋白为底物,研究了固定化条件对酶活力回收的影响,并比较了固定化酶和溶液酶的动力学性质,结果表明:固定化酶的最适pH和最适温度都比溶液酶有所提高,且有较好的操作稳定性.     

产物作溶剂体系固定化酶催化合成棕榈酸异辛酯

以产物作为溶剂,采用固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯。考察了溶剂用量、底物用量比、水含量、水活度对反应的影响以及固定化酶的使用寿命。研究结果表明,最适溶剂量为每g棕榈酸3 mL棕榈酸异辛酯,最适醇酸物质的量比为1.3∶1;同时体系中水含量越高反应转化率越低,使用MgC l2饱和盐溶液可将反应体系的水活度控制在0.33左右,可使反应转化率增加20%左右。以1 g棕榈酸、0.67 g异辛醇、0.12 g固定化脂肪酶和3 mL棕榈酸异辛酯组成的反应系统在40℃条件下敞口反应24 h,酯化率可达97.5%,固定化酶连续反应30批后酯化率仍能达到95%以上。     

海藻酸钠固定化β-葡萄糖苷酶的制备及其性质研究

在活性炭、明胶等8种固定化载体筛选的基础上研究了以海藻酸钠为载体,戊二醛为交联剂固定化β-葡萄糖苷酶的条件,并对固定化酶的酶学性质及其在催化制备大豆异黄酮活性苷元染料木素中的应用进行了研究。β-葡萄糖苷酶在0.20%戊二醛溶液中交联2 h后再与20 g/L海藻酸钠混合,然后逐滴加到4 g/LCaCl2溶液中,固化1 h后过滤、洗涤得固定化β-葡萄糖苷酶,固定化酶的酶活回收率为83.67%。固定化酶的最适温度、热稳定性、pH值稳定性以及与底物的亲和力都有所提高,最适pH值基本不变。该固定化酶重复使用6次后其活力仍保持90.94%,染料木苷转化率达60.02%。