腈水合酶产生菌的分离、鉴定及部分酶学性质研究

从长期被腈化物污染的土壤中筛选到一株腈水合酶产生茵YL-1，经过对分离菌株形态特征及生理生化指标的鉴定，该菌株初步鉴定为Rhodococcus．在含有丙烯腈的培养基中，细胞的生长与产物腈水合酶的合成相关，酶学性质研究表明：酶反应最适温度为30℃，最适pH为7．0．该酶在50℃以下，pH为6．0至9．0范围内较稳定。     

一株腈水合酶产生菌的筛选、鉴定及培养条件研究

以葡萄糖为碳源,逐步增大培养基中丙烯腈浓度进行重复续代培养,从土样中筛选到一株腈水合酶活力较高的菌株.经形态观察和16S rDNA序列分析,该菌株鉴定为红球菌属(Rhodococcus)菌株,命名为Rhodococcus sp.TCCC 28001.对菌株TCCC 28001培养条件进行了初步研究,确定培养基为葡萄糖15 g/L,酵母粉5 g/L,尿素7g/L,Coz+10x10-5mol/L.28℃,180r/min培养72 h,腈水合酶活力达892 U/mL.     

反相高压液相色谱法测定恶臭假单胞菌腈水合酶活力

采用高压液相色谱法（ＨＰＬＣ）分析丙烯腈及其微生物酶法转化产物丙烯酰胺，配制两者的混合溶液做标准曲线，通过外标法定量，测定反应液中腈水合酶活力．实验结果表明，采用Ｎｏｖａ－ＰａｋＣ１８柱、以流速为１．６ｍＬ／ｍｉｎ的甲醇－水溶液（体积比２０：８０）作流动相、采用２１０ｕｍ紫外检测时两者分离度好．ＨＰＬＣ法与化学法相比具有准确、简单、快速、重现性好且灵敏度高等优点，适于批量样品的连续测定．     

腈水合酶在大肠杆菌中的表达纯化

微生物的腈水合酶是催化丙烯腈生成丙烯酰胺的重要生物催化剂,广泛应用于氨基酸、酰胺、羧酸及其衍生物的合成。通过PCR扩增得到诺卡氏菌的腈水合酶基因。实验先构建得到BL21-pGEX-4T-1/NHase重组菌,表达GST-NHase融合蛋白。由于GST的相对分子质量较大,阻碍了腈水合酶的β亚基与α亚基的正确结合,从而使腈水合酶表现不出酶活。于是又构建了BL21-pET-30c/NHase重组菌,IPTG诱导表达结果显示,腈水合酶α亚基基本没有得到表达,影响了腈水合酶的活性。经生物信息学分析发现,腈水合酶α亚基的起始密码子为gtg,可能不易被大肠杆菌的RNA聚合酶识别,于是通过点突变将gtg替换成atg,阳性重组子经IPTG诱导表达,结果显示腈水合酶β亚基和α亚基的表达量都有所提高。诱导表达的菌液经超声破碎,离心得到粗酶液,用EPI-30-ARG-IDA-Co2+亲和载体纯化带6×His tag的腈水合酶,气相色谱法检测腈水合酶的酶活达到200 U/mL。     

赤红球菌CGMCC3090生物转化肉桂腈合成肉桂酰胺的工艺

针对目前肉桂酰胺工业生产采用的肉桂酸和二氯亚砜、浓氨水两步化学反应工艺存在安全性较低、产物分离纯化困难等问题,建立并优化了赤红球菌CGMCC3090催化肉桂腈生成肉桂酰胺的转化工艺.研究表明:底物肉桂腈浓度为1.5,mol/L,赤红球菌菌体质量浓度为2.6,g/L,在30,℃、pH 7.5条件下,转化5,h后转化率可达100%,具有产物纯度高、无副产物肉桂酸生成的优势,为赤红球菌CGMCC3090生物转化合成肉桂酰胺的工艺放大和生产性应用奠定了良好基础.     

腈水合酶产生菌 Rhodococcus sp.HUST-1发酵条件的优化

Rhodococcus sp.HUST-1在Co2+的诱导下产腈水合酶,催化丙烯腈水合生成丙烯酰胺.对菌株HUST-1的产酶条件进行优化.研究表明,发酵过程中培养基中的碳氮源、诱导剂浓度以及培养条件影响腈水合酶的高效表达.在葡萄糖20 g/L、酵母粉10 g/L、Co2+0.08 mmol/L、酪氨酸0.2 g/L、pH7.0、培养温度28℃时,HUST-1所产腈水合酶总酶活达1 012.7 U,比优化前提高了47.1%.     

腈水合酶产生菌Rhodococcuss p．HUST-1发酵条件的优化

Rhodococcus sp．HUST-1在Co^2＋的诱导下产腈水合酶,催化丙烯腈水合生成丙烯酰胺．对菌株HUST-1的产酶条件进行优化．研究表明,发酵过程中培养基中的碳氮源、诱导剂浓度以及培养条件影响腈水合酶的高效表达．在葡萄糖20g／L、酵母粉10g／L、Co^2＋0．08mmol／L、酪氨酸0．2g／L、pH7．0、培养温度28℃时,HUST-1所产腈水合酶总酶活达1012．7U,比优化前提高了47．1％．     

废弃菌体水解液作氮源发酵产腈水合酶的研究

工业生产中微生物细胞在发酵结束后常被作为废弃物丢弃,容易造成环境污染和资源浪费.对废弃细胞进行破壁处理,废弃菌体水解液可替代酵母膏作有机氮源用于发酵产腈水合酶.通过采用超声波、冻融、热碱3种方法破碎细胞,测定水解液中氨基氮含量的高低,确定选择热碱法为最佳细胞破碎方法.通过正交实验选出最优破壁条件为:N aOH加入量5g.L-1,水解温度100℃,水解时间1.5h.在最佳破壁条件下,细胞破碎液中氨基氮含量为24.5 g· L-1.并考察了酵母膏与水解液的不同配比对腈水合酶发酵酶活的影响,确定了酵母膏与废弃菌体水解液的最佳配比为3:2.实验结果表明:利用热碱法处理废弃菌体的水解液作为氮源部分代替酵母膏,发酵酶活为1 063万U·mL-1,而完全利用酵母膏作为氮源的发酵酶活为1 055万U·mL-1.     

金属离子对白蚁纤维素酶活力的影响

以厦门树白蚁(Glyptotermes Xiamenensis Li et Huang)为原料,经PBS缓冲液 (pH 6.7) 抽提、硫酸铵分级分离获得纤维素酶粗提物(简称EGase),经DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析、Shephadex G-100凝胶过滤柱层析等纯化,得到电泳单一纯的酶制剂,比活力为458.7 U/mg.研究了金属离子对该酶活力的影响:结果表明,正一价金属离子Li+、Na+、K+对酶活力没有影响,Ca2+、Zn2+和Mn2+有激活作用,重金属离子Cu2+、Pb2+和Hg2+有抑制作用,表现为不可逆抑制.     

金属离子对菜青虫酚氧化酶活力的影响

以菜青虫五龄幼虫为材料,冰浴匀浆,在4℃下8 000 r/min离心,取上清液,经35%饱和(NH4)2SO4沉淀,经Sephadex G-100凝胶柱层析等步骤分离,获得部分纯化的菜青虫酚氧化酶制剂.研究多种金属离子对该酶活性的影响,结果表明碱金属离子K+、Li+和Na+对酶活力没有影响.碱土金属离子Mg2+、Ba2+和Ca2+对酶有激活作用,激活作用的大小顺序为Mg2+>Ca2+>Ba2+.过渡金属离子Mn2+、Co2+、Cu2+和Zn2+对酶活力的影响呈现不同的效应,Mn2+、Co2+和Zn2+对该酶活性有不同程度的激活作用,Cu2+浓度在0.10 mmol/L内对该酶有一定的激活作用,浓度大于0.13 mmol/L为抑制作用,其IC50为0.65 mmol/L.重金属离子Hg2+、Cd2+和Pb2+对酶活力有不同程度的激活作用,以Hg2+的激活作用最为显著.     

产腈水合酶菌Nocardia sp.HD9611超高诱导及发酵工艺改进

研究了金属离子和诱导因子对Nocardia sp．HD9611产腈水合酶的促进作用．结果表明,培养基中加入Co^2 和脲将会对腈水合酶的诱导激活起关键作用,并且发现诱导剂A和B对腈水合酶的产生具有较强的诱导作用,当它们的质量分数分别为0．8％和0．2％时,酶活分别提高了49．4％和104．3％．新的发酵工艺采用诱导剂分批加入方式,不仅可以有效解除诱导剂对细胞生长抑制,并且酶活也有较大的提高。     

基于盐碱条件下产腈水合酶菌株的筛选与高酶活表达工艺的研究

利用含有一定比例丙烯腈和丙烯酰胺的特制培养基从新疆盐碱环境下筛选和分离产睛水合酶微生物,获得了具有在较高盐浓度和pH偏碱性条件下生长良好、菌苔为光滑、橙红、湿润的菌株。研究其细胞培养特性。通过对菌株的极端定向培育和产酶过程的研究,采用葡萄糖．诱导剂耦合补加工艺进行催化剂的制备,同时加入各种诱导剂进行产酶诱导。结果表明,pH=7．2,葡萄糖浓度维持在3-5g／L,发酵培养基中加入0．3％NH4a,0．6％丙烯腈,并在培养48h后加入0．3％丙烯腈,产生的脯水合酶酶活最高,可达8208．3U／mL。     

丙烯腈水合酶反应动力学与酶失活动力学研究

在以丙烯腈为原料,微生物转化生产丙烯酰胺的过程中,酶催化反应是过程的关键。为了了解酶催化的动力学,以自由细胞的酶为催化剂,进行了腈水合酶的反应动力学和失活动力学的研究。首先研究了菌体浓度、温度、pH值、丙烯腈浓度、丙烯酰胺浓度等对腈水合酶催化反应速度的影响。结果表明,在这些因素中,温度和丙烯酰胺浓度是最主要的影响因素。经过对不同温度下的反应速度的研究,得到腈水合酶水合反应的活化能为昏60．87kJ／mol,酶失活反应的活化能为89．36kJ／mol。     

金属离子对鲍鱼碱性磷酸酶活力的影响

碱性磷酸酶(ALP,EC3.1.3.1)是一种金属酶,其结构的维持和酶活性的表现均需金属离子.本文研究了几种金属离子分别对鲍鱼ALP活力的影响.结果表明,Li ,Na 和K 等正一价碱金属离子对酶活力没有任何效应;碱土金属离子Mg2 ,Ca2 和Ba2 对酶有激活作用,其激活程度依次为:Mg2 >Ca2 >Ba2 ,而且Mg2 在5.0mmol/L时可以使酶活力提高267%;在过渡金属离子中,Zn2 ,Mn2 ,Co2 和Cu2 对酶的效应不同,Zn2 、Cu2 为抑制作用,而Co2 、Mn2 表现为激活作用;重金属离子Hg2 、Pb2 、Ag 和Cd2 对酶有抑制作用,其中Hg2 的抑制效应最强,1.0mmol/LHg2 可使酶活力抑制94%.研究Mn2 和Cu2 的抑制类型表明,Mn2 为混合型激活作用,而Cu2 对酶的抑制类型为非竞争性抑制作用,其抑制常数(KI)为0.316mmol/L.     

金属离子掺杂对TiO_2光催化活性影响的研究进展

在参考近年来国内外光催化领域文献资料的基础上,综述了金属离子修饰T iO2技术研究新进展.从离子修饰机理角度解释了离子修饰提高T iO2光催化活性的原因,进一步阐述光催化技术面临问题及发展前景.     

金属离子对青霉葡萄糖氧化酶的效应研究

研究了几种金属离子对青霉(Penicillium amagasakiense)葡萄糖氧化酶(简称GOD,EC.1.1.3.4)活力的影响.金属离子对酶活力的影响表明:Na+、K+、Ca2+、Pb2+、Mn2+等对酶活力基本没有影响;Al3+、Zn2+对酶有一定的激活作用;Ag+、Hg2+、Mg2+、Cd2+、Cu2+、Co2+等对该酶活力有不同程度的抑制作用.其中Ag+、Cu2+、Hg2+对酶的抑制作用较强,随着抑制剂浓度增大,酶活力呈指数下降,导致酶活力下降50%的抑制浓度为0.08、10.0 和31.25 μmol/L.进一步研究了Ag+的抑制动力学,结果显示:Ag+对酶的抑制作用为竞争性可逆抑制,抑制常数(KI)为0.065 μmol/L.该研究对青霉葡萄糖氧化酶的应用具有一定的参考价值.