绿色生物制造

介绍了生物经济与绿色生物制造的概念以及二者之间的关系,分析讨论了生物制造在国际上的发展现状和趋势,结合我国国情讨论了我国经济社会发展对绿色生物制造的迫切需求,指出了绿色生物制造将在未来经济社会发展中起到重要作用,并围绕生物质高效利用制备乙醇和丁醇、油脂原料生物炼制制备燃料与增塑剂以及低值生物质资源高值化三大方面,详细介绍了其背景、发展趋势及团队成果。     

多酶催化剂的制备及其应用

在生物催化中，很多的复杂反应都需要2个或者多个酶的级联反应催化得到，近几年多酶生物催化开始逐渐取代单酶和细胞发酵，成为酶工程发展的一个热点研究方向。本文对多酶催化剂的制备形式和原理及超分子酶在级联催化中的应用进行了综述。其中超分子酶的制备技术主要包括非定向的固定化技术和定向的基因融合技术、纤维小体支架技术和DNA支架技术等。     

以天然纤维织物为载体固定化脂肪酶

针对天然纤维载体表面氨基和羧基丰富的特点,选取戊二醛和碳二亚胺分别对此二种基团进行预活化,然后共价固定化脂肪酶Candida sp.99-125。考察了pH、温度等对不同载体固定化酶与游离酶的酶活力影响。结果表明,固定化后的脂肪酶对于酸碱的耐受范围变宽,最适pH向碱性方向移动,对温度适应范围也变宽。在相同的保存条件下,固定化酶较游离酶能更好的保持酶活力。在酯化反应中,活化后的载体对酶活稳定性有更明显的改善。     

工业生物技术发展状况分析及前景展望

工业生物技术在引领现代生物经济发展与解决国家重大需求方面具有重要作用。本文对现代工业生物技术发展的状况和特点进行了概括介绍,回顾了2000年以来我国工业生物技术发展的历程,并介绍了世界各国发展工业生物技术的措施,详细分析了工业生物技术发展需要解决的重大基础科学问题,针对目前工业生物技术整体发展的不足之处提出了几点建议。     

脂肪酶粉催化酯化合成三羟甲基丙烷酯

以辛酸、癸酸和三羟甲基丙烷作为反应底物，利用 Candida sp. 99-125脂肪酶粉催化反应，研究了反应条件对酶法合成三羟甲基丙烷三辛癸酸酯的影响，并在实验中找到一种可以提高酶粉稳定性的添加剂β-环糊精。结果表明，加入0.01 mol三羟甲基丙烷(TMP) (1.34g)，n_{三羟甲基丙烷}/n _{(癸酸+辛酸)}=1∶4，其中n_癸酸∶n_辛酸=1∶1，添加水的质量分数为0.05%(以底物总质量为基准)、脂肪酶粉的质量分数为12%(以底物总质量为基准)、β-环糊精的质量为酶粉质量的1.5倍，40 ℃下在恒温摇床中，振荡反应130 h，转速130r/min。在此条件下，反应产物三羟甲基丙烷三辛癸酸酯(三羟基酯)的质量分数可达到80% 左右，酸与酯分离后收率可达96%；连续使用6批添加了 β-环糊精的脂肪酶粉，三羟基酯的质量分数可保持在60%以上，与固定化酶的使用寿命相当。     

固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯的反应器制备研究

开发了填充床式固定化酶反应器合成高档化妆品原料棕榈酸异辛酯的生产工艺，以棕榈酸，异辛醇为原料，使用实验室自制的固定化假丝酵母脂肪酶99-125为催化剂。并对反应器的固定化酶用量，底物浓度，循环流速，填充柱径高比等操作参数以及稳定性进行了研究，反应12h最终的酯化率可达97%，固定化酶使用31批以后，12h酯化率仍然可以达到93%。     

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。