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%。     

壳聚糖杀虫与壳低聚糖抑菌活性研究

对以壳聚糖及壳低聚糖为有效成分的天然农药 ,分别进行室内杀虫和抑菌活性实验。结果表明，壳聚糖对鳞翅目和同翅目害虫均存在一定的杀虫活性。在相同浓度下，对小菜蛾的杀虫活性高于棉铃虫；对不同蚜虫的杀虫活性，一般在60%～80%之间，最高可达99%。并用室内离体平皿法检验测定了以壳低聚糖为有效成分的药剂对17种植物病原菌生长的抑制作用。结果表明，壳低聚糖对其中16种病原菌都有抑制作用，且随着浓度提高作用增强。药剂对芦笋茎枯病原菌的最佳抑制率可达95.1%，对黄瓜枯萎病、水稻纹枯病及棉花枯萎病等重要植物病害的病原菌也可达80%以上的抑制效果。     

粘多糖乳化降黏稠油的研究

利用本实验室生产的粘多糖A对辽河重质稠油进行乳化降黏试验,系统考察油水质量比、多糖浓度、乳化温度、乳化转速和乳化时间对稠油乳化降黏的影响。结果表明：将油水质量比6：4,多糖质量浓度150 mg/L的稠油溶液放入温度25 ℃、转速160 r/min的摇床乳化6 h,稠油黏度由87000 mPa·s降至310 mPa·s,降黏率达到99.6%。此外,通过对乳化降黏后稠油破乳处理研究发现,稠油在室温静置24 h后即可实现油水分离,且破乳后的多糖水溶液可以重复使用2批次,显著降低了多糖乳化剂及后续稠油脱出水处理成本。因此,该粘多糖A可广泛应用于稠油乳化降黏开采和输送领域。     

两种策略实现1,3-丙二醇关键酶基因的共表达

甘油脱水酶(GDHt)和1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)是甘油歧化为1,3-丙二醇(1,3-PD)的两个关键酶。采用多顺反子重组和质粒共存两种策略,对来自克雷伯肺炎杆菌(Klebsiela pneumoniae)的两个关键酶进行共表达。构建表达载体pET-28a-dhaB1B2B3-dhaT将两酶基因dhaB1B2B3和dhaT用SD序列相隔,在E.coli BL21(DE3)高水平共表达了GDHt 3个亚基和PDOR,表达蛋白分别约占菌体总蛋白的18%、9%、7%和9%。质粒pET-28a-dhaB1B2B3和pET-22b-dhaT共转化E.coli BL21(DE3)得到稳定的双质粒系统,48h后84%的细胞能同时含有两种质粒,GDHt 3亚基和PDOR分别约占菌体总蛋白的16%、8%、6%和14%。两种酶在两种表达方法下均显示高于原始菌株的酶活力。     

含硫树脂的制备及在谷胱甘肽分离中的应用

利用大孔苯乙烯树脂改性合成含硫树脂,考察了修饰条件对谷胱甘肽吸附的影响。并对其在谷胱甘肽分离中的应用进行了研究。结果表明采用pH3.0的缓冲液进行吸附,自制的含硫树脂最大吸附容量可达22mg/g湿树脂,选择质量浓度为0.5%的NaOH溶液洗脱GSH,解吸率可达70%以上。采用真实发酵液进行分离纯化,收率为35%,纯度可达90%以上。     

以甜高粱渣为原料发酵生产乙醇

研究了以甜高粱渣为原料生产燃料乙醇：甜高粱渣经磷酸水解,水解液中和浓缩后接入管囊酵母（Pachysolen tannophilus）发酵生产乙醇,水解残渣加入纤维素酶和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）同步糖化发酵。通过正交实验研究了磷酸水解甜高粱渣的条件,最优条件为：磷酸浓度80g/L、反应温度120℃、反应时间80min、固液比1∶10,最大还原糖得率为0.3024g/g干物料。水解液管囊酵母发酵最大乙醇浓度为14.5g/L;水解残渣同步糖化发酵,当底物浓度为5%时最大乙醇浓度达5.4g/L。总乙醇产率为0.147g/gDM。     

絮凝沉淀法和气浮法收集粘红酵母的比较

为比较粘红酵母发酵液絮凝后的收集工艺,本文首先考察了发酵液组分对聚丙烯酰胺絮凝粘红酵母的影响,确定了菌体分离过程中絮凝沉淀法和絮凝气浮法的最佳复合絮凝剂种类及用量,然后以分离成本为比较对象,分析了两种方法的优劣。结果表明发酵液组分对粘红酵母的分离收集有一定影响作用,两种分离方法的最佳复合絮凝剂均为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺。沉淀法最佳复合絮凝剂用量分别为聚合硫酸铁500 mg/L和聚丙烯酰胺40mg/L,菌体沉淀去除率可达95%。气浮法最佳复合絮凝剂用量分别为聚合硫酸铁500 mg/L和聚丙烯酰胺60 mg/L,气浮率可达90%。     

固定化脂肪酶催化小桐子毛油合成生物柴油

研究了以石油醚提取的小桐子毛油和甲醇为原料,利用固定化Candidasp.99-125脂肪酶催化反应合成生物柴油的可行性。考察了几种因素对酶法催化合成脂肪酸甲酯的影响。结果表明以小桐子毛油的质量为基准,在水含量为10%,溶剂量为2mL/g,脂肪酶量为20%,温度为40℃的条件下,3次流加甲醇,12 h后单批最高产率可达93%。在此条件下固定化酶连续使用14批,产率仍然可保持在70%以上。     

透明质酸发酵流加过程的研究

研究了透明质酸发酵的流加过程,对碳源的简单分批流加、指数流加、前中期指数流加+后期控制糖浓度的流加以及前期指数流加+中期控制糖浓度的流加这四种不同流加方式进行了探讨,得到最佳流加方式,透明质酸发酵水平稳定在4g/L以上。     

丙烯酰CoA合成酶在大肠杆菌中的表达及其酶活性表征

以橙色绿屈挠菌（Chloroflexus aurantiacus）dsm636基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增并克隆了丙烯酰CoA合成酶（ACS）基因,并连接到表达载体pET-22b(+)质粒上,构建了pET-22b(+)-Acs重组质粒,测序结果100%正确。将重组质粒pET-22b(+) Acs转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中,通过氨苄霉素抗性平板筛选,构建了大肠杆菌BL21(DE3)-pET-22b(+)-Acs基因工程菌。重组菌株经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导表达,SDS-PAGE电泳分析,目标条带出现在分子量约160000处,表明丙烯酰CoA合成酶基因在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达;体外酶活实验证明,所表达的丙烯酰CoA合成酶是具有活性的。