葡萄糖酶电极在酶法生产葡萄糖工业中的应用

本实验用葡萄糖酶电极测定了淀粉糖化过程中葡萄糖含量的变化，该方法快速，准确，对酶法淀粉制糖工业具有重要的意义。     

裂殖壶菌菌株FJU-512油脂提取的细胞破壁工艺

裂殖壶菌(Schizochytrium)是目前用于商业化生产二十二碳六烯酸(DHA)的高产菌种之一,由于DHA属于胞内油脂,因此对其进行充分破壁是工业化提取DHA的关键工序.研究了酸热法、碱热法、超声波法以及酶法对裂殖壶菌细胞破壁的影响,考察了不同破壁方法提取得到的总油脂及DHA产量,结果表明酶法是最优破壁方法.继而探讨不同单一酶破壁的总油脂产量,并将破壁效果最好的碱性蛋白酶和其他酶进行比较,确定最佳用酶为碱性蛋白酶.为进一步完善酶法破碎裂殖壶菌细胞的效果以提高总油脂产量,对碱性蛋白酶酶解的温度、pH、时间以及酶用量等条件进行优化.正交试验结果表明,碱性蛋白酶最佳酶解条件为酶用量2.0%,温度55℃,pH 10.0,酶解时间2.0h.在此优化条件下,裂殖壶菌菌株FJU-512的每克菌体细胞总油脂产量达到0.458 6g.     

响应面优化酶法澄清琯溪蜜柚汁工艺研究

以琯溪蜜柚为主要原料,利用响应面法对酶法澄清琯溪蜜柚汁工艺进行优化.在单因素基础上选取试验因素与水平,根据Box-Benhnken试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,对各个因素的显著性和交互作用进行分析,以透光率为响应值作响应面曲线图和等高线图,并建立了工艺数学模型.结果表明:酶法澄清蜜柚汁工艺的最佳参数为果胶酶浓度200 U/mL、酶解温度49℃、酶解时间40 min;并对结果进行验证,在此条件下,蜜柚汁透光率为97.2%,与预测值97.5%接近.说明,根据Box-Behnken模型并采用响应面分析法得到的酶法澄清蜜柚汁优化工艺准确、可靠.     

生物合成D-丙氨酸研究进展

D-丙氨酸不仅是细菌细胞壁肽聚糖结构中四肽尾的重要成分之一,在药物合成、食品添加剂、化妆品及农业等方面的应用也越来越广泛.由于自然界中并不存在游离形式的D-丙氨酸,因此,D-丙氨酸合成工艺的开发正受到广泛关注.介绍了不同的D-丙氨酸合成技术的优缺点,如化学合成法,微生物发酵法和酶法合成等,并展望了酶法合成D-丙氨酸的发展前景.     

水酶法提取文冠果油的工艺研究

以文冠果仁为原料,采用水酶法提取文冠果油,为推动这一木本油料作物的合理开发提供参考。通过单因素试验探索了酶种类、酶用量、料液比、酶解温度、酶解时间对文冠果油提取率的影响,采用正交试验法优选出文冠果油水酶法提取的最佳工艺条件为:料液比为1:5,酶解时间为5h,酶解温度为50℃,酶用量为1.5%。在最佳条件下,文冠果油平均提取率约为65.10%。整个提取工艺具有较好的工业化应用前景,对该植物资源的合理开发利用具有一定指导意义。     

酶法提取牡丹花总黄酮

对酶法提取牡丹花总黄酮的酶解条件进行了研究。考察了酶解温度、酶解液初始pH值、酶解时间和酶用量对总黄酮产量的影响;确定了酶解的最优条件为：酶解温度为50℃,酶解液初始pH=4．5,酶解时间为120min,酶的浓度为0．2mg／mL的纤维素酶和0．1mg／mL的果胶酶的复合酶液;对酶法提取牡丹花总黄酮与传统乙醇提取法进行比较,结果表明在一定条件下,酶法提取工艺比传统乙醇提取法牡丹花总黄酮产量提高了19．8％。薄层层析结果显示,酶对提取物性质未产生影响。     

纤维素酶水酶法提取茶籽油的条件优化及茶籽油成品分析

茶籽油富含不饱和脂肪酸,可与橄榄油媲美,营养价值高,是一种高级植物食用油。纤维素水酶法使用机械粉碎烘烤后的油茶籽,而后加入酶液,通过纤维素酶降解茶籽细胞壁,使茶籽细胞内油脂释放,最后通过离心收集茶籽油。通过酶解时间、酶量、料液比、温度和pH值这5个因素研究纤维素酶水酶法提取茶籽油的最优条件,得到纤维素酶提取茶籽油的最佳条件为酶解时长75 min、酶量60 U/茶籽粉g、料液比1∶4、酶解温度为45℃、体系pH值为4. 5,此时茶籽油提取率最高约为18%。同时还研究纤维素酶水酶法提取的茶籽油的水分及挥发物含量,过氧化值和酸值,并对茶籽油进行成分分析。结果表明纤维素酶水酶法提取茶籽油中油酸含量为70. 49%,不饱和脂肪酸总含量为76. 74%,酸价和过氧化值均低于茶籽油原油国家标准。研究结果可为纤维素酶水酶法提取茶籽油的应用提供参考。     

eROP结合ROMP合成嵌段聚合物PCL-b-PB-b-PCL

采用新型化学酶法——开环易位聚合反应(ROMP)与酶促开环聚合反应(eROP)联用合成嵌段聚合物PCL-b-PB-b-PCL,用核磁共振氢谱(1 H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热法(DSC)表征产物的结构并进行性能测试.结果表明:GPC数据向高分子量移动,即成功合成了嵌段聚合物;嵌段聚合物可完全水解,且GPC数据向低分子量移动,表明该方法可行、有效.     

偶联酶法检验L-天冬酰胺酶的动力学分析

根据McClure偶联酶反应理论,通过实验对偶联酶法检验L-天冬酰胺酶活力的反应条件进行了动力学分析,确定了合理的附加酶用量,建立了偶联酶法检验此酶活力程序。用该程序测定的底物K_m值和产物的抑制常数K_1值与文献值相符。     

酶法提取松针中的天然香料

用纤维素酶（CE）法提取松针中的天然香料，确定了酶法提取松针叶中有效成分的最佳工艺条件。与普通的水提取法相比，酶法具有提供条件温和，撮率高等优点，撮率可以提高40%以上。     

蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为，并建模表征不同反应机制的酶解曲线。基于对不同实验条件下反应时程特性的分析，以经典的米氏方程为理论基础，提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型，并构建了指数形式动力学方程dh／dt=aexp（-bh），其中参数（a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果，对于牛血清白蛋白（BSA）-胰蛋白酶（trypsin）模型体系，经实验拟合平均相对误差为4．73％，并求得该体系相应热力学和动力学常数：Km=0．0748g/L，Ks=7．961g/L，Kd=9．358min^-1，K2=38．439min^-1，Ea=64．826kJ／mol，Ed=80．031kJ／mol。所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计。     

杨树木屑废弃物酶解液发酵制备富硒酵母的研究

以杨树木屑为原料,考察了固液比、酶添加量、pH和酶解时间对其酶解效果的影响。通过优化酶解条件制得葡萄糖质量浓度为55 g/L的酶解液,将酶解液作为碳源替代传统培养基中的葡萄糖,其他营养成分不变,发酵制备富硒酵母,重点研究了酵母菌在酶解液中的生长情况和富硒能力。结果表明,酵母在酶解液培养基中长势良好,5 L发酵罐发酵36 h后,每L发酵液酵母干重23.9 g,单位酵母硒含量超过3 500 μg/g。     

用响应面法优化酶水解法制备葵花盘小分子肽

为提取并利用葵花盘中具有降尿酸和溶解痛风石作用的小分子肽, 以小分子肽得率为指标, 通过酶水解法优化提取条件, 确定碱性蛋白酶为最理想的酶. 通过单因素实验考察料液比、 时间、 温度、 pH值和加酶量对小分子肽得率的影响, 利用响应面Box-Behnken实验, 优化酶水解法提取葵花盘小分子肽的工艺, 得到其最佳工艺条件为： 加入碱性蛋白酶, m(料)∶V(液)=1∶15, 酶的用量为2%, pH=9.0, 温度为55 ℃, 时间为2 h, 葵花盘小分子肽的得率最高为(42.41±0.01)%.     

用响应面法优化酶水解法制备葵花盘小分子肽

为提取并利用葵花盘中具有降尿酸和溶解痛风石作用的小分子肽, 以小分子肽得率为指标, 通过酶水解法优化提取条件, 确定碱性蛋白酶为最理想的酶. 通过单因素实验考察料液比、 时间、 温度、 pH值和加酶量对小分子肽得率的影响, 利用响应面Box-Behnken实验, 优化酶水解法提取葵花盘小分子肽的工艺, 得到其最佳工艺条件为： 加入碱性蛋白酶, m(料)∶V(液)=1∶15, 酶的用量为2%, pH=9.0, 温度为55 ℃, 时间为2 h, 葵花盘小分子肽的得率最高为(42.41±0.01)%.     

微生物酶法生产L-半胱氨酸的产酶条件优化

以假单胞菌（Pseudomonas sp．）TS1138为供试菌株，对微生物酶法生产L-半胱氨酸的条件进行了初步研究。通过对产酶培养基中的碳氮源进行研究，得到了TS1138菌株产酶的最佳碳氮源分别为葡萄糖和尿素，DL—ATC的最适添加量为5g／L；通过对产酶培养基的产酶条件进行研究，得出了最适的种子接种量为10％，产酶培养基的最适初始pH为8．0，500mL三角瓶的最适装液量为40mL。     

重组草酸青霉生淀粉糖化酶的酶学特性鉴定

【目的】了解在毕赤酵母中表达的来源于草酸青霉(Penicillium oxalicum)GXU20的重组生淀粉糖化酶的酶学特性。【方法】用3,5-二硝基水杨酸法测定pH值、温度、金属离子和化学试剂对纯化的重组生淀粉糖化酶的活力的影响,同时测定酶的底物特异性、酶对生淀粉的吸附能力以及酶对不同生淀粉的水解效率等,用高效液相色谱法对该酶水解生木薯淀粉的产物进行分析鉴定,用扫描电子显微镜观察重组酶对不同生淀粉颗粒的水解方式。【结果】重组生淀粉糖化酶rPoGA15A的最适pH值为4.5,最适温度为65℃,在pH值为2.0~10.0时,重组酶具有较好的pH耐受性,温度小于50℃时,酶的稳定性好。除Ag~+、Cu~(2+)和SDS之外,其他大部分金属离子和化学试剂对重组酶的酶活力影响不大。重组生淀粉糖化酶对大米和玉米生淀粉的活性较高,对木薯和马铃薯生淀粉的活性次之,重组生淀粉糖化酶rPoGA15A对不同生淀粉的吸附能力与其对相应不同生淀粉的水解活性大小呈正相关。扫描电子显微镜观察表明重组生淀粉糖化酶对不同生淀粉颗粒的降解作用明显,水解方式各有特点。高效液相色谱分析表明该重组生淀粉糖化酶水解生木薯淀粉的产物仅有葡萄糖。重组生淀粉糖化酶rPoGA15A在40℃下对大米和玉米生淀粉水解72h后水解率分别达到86.5%和71.9%。【结论】重组生淀粉糖化酶具有广泛的pH耐受性,对生淀粉具有高水解活性,在生淀粉的水解和生料同步糖化发酵生产酒精中有一定的应用潜力。     

生物酶洗毛鞘氨醇杆菌Sphingobacteium sp.的筛选与表征

 羊毛纤维材料初加工普遍采用表面活性剂和无机盐作用的化学方法,此方法需要在较高温度和较强机械作用下进行,耗水耗能大,同时洗毛废水排放到自然界中造成环境污染严重,且纤维材料表面存在化学残留,影响洗净毛纤维的品质,易造成纤维损伤。为解决化学洗毛方法造成的环境污染和化学物质残留,本文研究了生物酶洗毛技术,在原毛表层污物中分离得到一株适于生物酶洗毛的高产脂肪酶菌株,经形态鉴定、16S rDNA菌种鉴定和生理生化指标鉴证,确定为脂肪酶产生鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium sp.)。通过Rhodamine B显色培养基的荧光实验得出H/C值(荧光圈直径H与菌落直径C之比)为2。经酶活力测定,在30℃条件下鞘氨醇杆菌在11h达到产酶高峰(101.67U/mL)。经脂肪酶洗毛实验验证,洗净毛含脂率为1.031%,鞘氨醇杆菌对羊毛生物脱脂有较好的适用性。     

酶超分子结构化学

单体酶、寡聚酶、多酶体系和酶分子机器是理想的天然模型超分子。本文对这些酶超分子的动力学特性和生物学功能、酶超分子主客体间弱相互作用力、软化学键以及锁钥原理进行了阐述。     

酶处理改善麦草化学制浆效率研究

研究了在麦草化学制浆前对麦草进行酶处理时酶用量、反应时间及洗涤方式等因素对化学制浆效果的影响,并对酶处理后麦草浆物理性能的变化进行了研究。     

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.