酶改性技术研究

酶具有催化效率高、催化专一性强等显著特点,然而,酶的活力和稳定性往往不能满足应用的要求.为了改进酶的催化特性,笔者及其所在课题组20多年来长期进行酶分子修饰、酶固定化、酶非水相催化、酶定向进化等酶改性技术的研究,发现通过酶的改性,可以显著改进酶活力和稳定性.文中对笔者及其所在课题组在酶改性技术方面的研究成果和进展作了介绍.     

苯丙氨酸解氨酶印迹交联酶聚体的制备及部分催化性能研究

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是酶法生产L-苯丙氨酸的关键酶,目前主要利用红酵母PAL进行转化,但红酵母PAL稳定性较差,妨碍了其工业化的应用。该研究将交联酶聚体和印迹酶的制备方法相结合,制备出新型固定化酶-苯丙氨酸解氨酶印迹交联酶聚体,筛选出最优的底物印迹分子,并考察了该固定化酶的部分特性。结果表明,反式肉桂酸是制备印迹PAL交联酶聚体的最适底物,所制备印迹交联酶聚体的最适催化温度和pH值分别是50℃和10.5,并表现出较好的重复使用性,连续催化9个批次后,仍保持了32%的酶活保留率。     

多孔菌（Polyporus）多酚氧化酶的性质研究

研究了多孔菌（PoLyporus）多酚氧化酶的产酶曲线及酶作用最适条件;结果表明在该培养条件下,多孔菌第12天达产酶高峰,峰值酶活为529μ/ml,酶作用的最适PH值为6.0,最酶解温度为30℃,Mg^2 对漆酶有激活作用,而Ag^ 、Cl^-则能明显无抑止漆酶活性。     

酶生物传感器的研究进展

简要介绍了酶生物传感器的工作原理、分类以及酶生物传感器在环境监测、食品分析、生物医学等方面的应用,探讨了影响酶传感器研究进展的瓶颈,并展望了其应用前景.     

秀珍菇废渣中木质素降解酶系的研究

【目的】重点研究秀珍菇废渣中的木质素降解酶系。【方法】对秀珍菇废渣中可能存在的3种木质素降解酶:锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,MnP)、木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,LiP)及漆酶(Laccase,Lac)进行活力测定,并对漆酶的最适pH值和最适温度进行考察。【结果】在秀珍菇废渣中未检测到锰过氧化物酶活力,检测到漆酶和木质素过氧化物酶活力。漆酶的最适pH值为6.2,最适温度为30℃。【结论】较一般食用菌不同,秀珍菇废渣中同时具有木质素过氧化物酶和漆酶活力,并且木质素过氧化物酶活力还较高。     

青霉菌产漆酶条件及酶学性质的研究

通过对青霉菌产漆酶条件的优化,提高酶活,将其应用于生物制浆中。采用单因素对产酶条件进行研究,同时考察了漆酶的酶学性质。研究结果表明最佳培养条件为:麦麸16 g/L,酵母膏2 g/L,Al3+0.6 g/L,KH2PO43 g/L,30℃,pH 6.0摇瓶培养192 h。优化后漆酶的酶活提高了12.34倍。经过酶学性质的研究得出该酶的最适反应温度为30℃,而热稳定性为20~40℃,pH稳定性为3.6~4.0。     

表面吸附固定化酶及其应用

研究用无机物载体(活性炭、分子筛、硅胶)表面吸附固定植物酶(菠萝酶,木瓜酶)技术,以及固定化酶的活性寿命及其催化效能。将实验制得的固定化酶多次反复应用于催化胶液水解反应中。反应结果证实表面吸附固定酶在技术上是可行的,经济上是合理的。另外还采用“补酶”的方法,使吸附酶趋向平衡,以减少该固定化酶中酶的脱落。初步探讨了用与水不溶支撑体的共价结合法固定酶技术。     

土壤酶在环境中的应用

1899年,在美国俄亥俄州召开的美国科学进步学会年会上,Woods首次提出有关土壤酶的研究报告.可是,由于当时缺乏有效的研究方法,难以理解土壤酶的真实性质,因此,在以后的50年中,土壤酶学的研究受到了限制.19世纪50年代后,随着植物和动物生物化学研究的进步,许多这方面的理论研究成果与方法被引入土壤酶的研究,从而加深了对土壤中许多酶促反应的认识,开始应用土壤酶学来研究现代农业问题与环境问题.本文根据近年来国外有关的研究资料,就土壤环境中酶的应用论题作一综述.     

金针菇降解木质素的能力及相关酶活研究

通过对10个金针菇菌株研究发现,在液体培养下不同菌株降解木质素的能力有较大差异,其中金针菇J89-6具有一定的降解木质素的能力,降解率达46%.本文还测定了不同菌株的漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶三种木质素降解酶的酶活,结果显示漆酶的产量与木质素降解率呈正相关关系.     

黑曲霉产纤维毒酶系各组分特性及酶解条件

采用正交实验法分析出黑曲霉3．316纤维素酶系各组分最适酶解条件,其组合分别为C1酶（pH5．0,45℃）,Cx酶（pH3．5,65℃）和βG酶(pH4．5,65℃）。在液体发酵条件下,添加质量分数为0．003的碳酸钙时,各组分酶活性最高,其中以C1酶明显增高,Cx酶几乎无影响,βG酶则明显降低,C1和Cx比酶活只有在碳酸钙质量分数小于0．005时才有提高,βG酶则明显降低,添加蛋白胨,C1和βG酶的最高酶活在碳酸钙质量分数小于0．003时有增加,Cx酶则无明显变化,碳酸钙和蛋白胨对各组分最高酶活形成时间均无影响,在各组分酶分泌规律方向,仅有碳酸钙对C1和βG酶有一定影响。     

棉织物纤维素酶促进剂后处理的研究

在考查了纤维素酶对纯棉织物的整理作用后，试验了两种纤维素酶促进剂在该整理过程中的促进作用。通过织物减量率的测定和比较，证明了两种纤维素酶促进剂对纤维素酶均有明显的促进作用。并且通过正交试验，找出了酶用量、酶洗时间及促进剂浓度三因素的最佳组合。     

纤维素酶测活方法的分析——基于构建统一的工业化纤维素酶测活标准

本实验分析了国内外常用的测活标准IUPAC标准(Ghose, 1987)、中国农业行业标准（NY/T 912-2004）及各大公司的企业标准,结果显示采用IUPAC标准推荐的方法测定纤维素内切酶活力和总酶活力操作简单,稳定性、重复性较好.实验进一步对国内生产厂家的一系列产品进行了测定分析,为工业化纤维素酶测活体系的统一奠定了基础.     

纤维素酶的研究进展

纤维素酶是能将纤维素分解为葡萄糖的一类酶.利用纤维素酶降解是处理纤维素废弃物的最有效方法.本文综述了纤维素酶分子结构,降解纤维素的机制,纤维素酶的提取及应用.并对纤维素酶的发展作了进一步的展望.     

纤维素酶的吸附作用

本文讨论了维纤素酶的吸附作用。在相同条件下,纤维素酶的吸附作用,随着酶或底物的不同而不同。对同一种底物来说,能吸附在纤维素上的酶越多,这种酶的纤维素分解率越高。纤维素酶的吸附作用,与底物的化学组成和结构有关。木质素能吸附少量纤维素酶,但更重要的是,木质素的存在,妨碍了纤维素酶对纤维素的吸附作用。底物的 Km 值越小,纤维素酶的吸附作用越稳定。     

青霉纤维素酶基因的表达调控与重组表达研究进展

青霉属菌株可以分泌完整的纤维素酶系,尤其高产β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BGL,EC 3.2.1.21),弥补了工业菌株里氏木霉(Trichoderma reesei)胞外β?葡萄糖苷酶活性低的不足,加上青霉菌株生长速度快等优点,使其产纤维素酶受到越来越多的关注。为了解决以木质纤维素为原料工业生产燃料乙醇所需纤维素酶量大、成本高等难题,深入研究青霉属纤维素酶基因的表达调控和重组表达非常重要。本文就青霉属纤维素酶基因资源、纤维素酶合成调控网络以及纤维素酶基因的重组表达等进行综述与展望。     

木霉411菌株产纤维素酶条件的初步研究

本文研究了411菌株的形态特征、产纤维素酶的最适条件,并对酶学特性作了初步分析。由于该菌易培养,产酶性较稳定,因而具有一定的应用价值。     

纤维素酶法提取玫瑰花渣多糖工艺研究

采用单因素实验和L9（34）正交试验,研究纤维素酶酶解时间、酶解温度、酶解pH、酶加量对多糖得率的影响。利用还原糖测定仪测定经酸水解的多糖。结果表明,酶的反应温度和酶解pH值是提取玫瑰多糖的主要因素。最佳工艺方案为：酶反应温度50 ℃,酶反应pH值为4.6,酶反应时间150 min,酶加量为4.5%。酶反应完后以料液比1∶30在100℃下提取5 h,在此工艺条件下,提取液中玫瑰多糖的得率为11.1%,可溶性多糖提取率为4.49%。     

产碱性纤维素酶真菌产酶条件的研究

研究了碱性纤维素酶生产菌株镰刀霉菌(Fusarum Sp.)的产酶条件.结果表明:该菌株产碱性纤维素酶的适宜碳源为1%麦杆粉+1%可溶性淀粉,最适氮源为O.2%的(NH_4)_2SO_4加0.1%的酵母粉,接种量为5%,培养时间为72 h,培养温度为46℃,培养基初始pH为8.0.在最适宜的条件下,培养液中内切葡聚糖酶活力可达到1.29 IU/mL,而天然纤维素酶活力和滤纸酶活力却很低.具有这种组分结构的碱性纤维素酶系统在棉织品的生物整理及洗涤剂工业中具有良好的应用前景.     

抗高浓度葡萄糖阻遏的纤维素酶高产菌的选育

以本室保存的一株纤维素酶产量较高的拟康氏木霉为出发菌株,经紫外诱变处理,用葡萄糖( 梯度浓度) 纤维素双层平板选育,在含葡萄糖(4% ) 纤维素双层平板上获得一株葡萄糖浓度高达10% 仍能产生纤维素水解透明圈的突变株UVⅢ.培养6 d ,干曲的CMC 酶活、FP 酶活和βG 酶活分别可达1145 .7 u/g 、55 .6 u/g 和24 u/g .分别是出发株的2 .4 倍、3.4 倍和12 .6 倍.     

一株生孢噬纤维菌的纤维素酶的定位研究

生孢噬纤维细菌Sporocytophaga sp.JL-01是能够降解纤维素的滑动细菌, 通过对该菌株发酵上清液、荚膜液、超声波破碎后的上清液、破碎细胞碎片及完整细胞的CMC酶活、滤纸酶活的研究,对其所产生的纤维素酶在细胞上的定位进行了研究.结果显示:生孢噬纤维细菌Sporocytophaga sp.JL-01可通过细胞质膜向细胞外分泌CMC酶,而其滤纸纤维素酶则存在于细胞质膜上.