Asterarcys sp.海水藻株对UV-B辐射的响应及生理机制研究

为探究微藻对UV-B辐射的响应及生理机制,进一步提高微藻的潜在应用价值,以Asterarcys sp.SCSIO-44020海水藻株为研究对象,设置5个UV-B辐射处理组(0、10、30、50和70 min),各组对应的辐射剂量分别为0、150、460、770和1050 mJ·cm^(−2),从接种第一天开始,每隔48 h辐射处理1次,直至培养末期,开展UV-B辐射对该藻株的生理生化影响研究。结果表明,该藻株经20 d培养后,与对照组相比,10~50 min处理组的UV-B辐射对藻株生长无显著影响(P>0.05),70 min处理组对其生长则有显著抑制(P<0.05)。随着UV-B辐射时间的增加,蛋白质含量呈逐渐上升趋势,总脂含量反之,但各实验组与对照组相比均无显著性差异(P>0.05)。类菌胞素氨基酸(Mycosporine-like amino acids,MAAs)和总类胡萝卜素含量随UV-B处理时间的延长而增加,70 min处理组MAAs含量达到最高,为对照组的1.75倍;而50 min处理组的总糖和MAAs产量达到最高,比对照组分别提高了12.40%和57.61%。综上所述,Asterarcys sp.海水藻株具有极强的抗UV-B辐射能力,MAAs增加是其适应紫外辐射的关键,间歇式的50 min UV-B辐射处理可作为该藻株生产MAAs等微藻产物的有效调控手段。

孵育对环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响

【目的】研究甘氨酸孵育对LXEP-120环氧树脂固定化脂肪酶稳定性的影响。【方法】使用甘氨酸孵育环氧树脂固定化脂肪酶,消除固定化酶载体上过剩的环氧基团,对孵育的条件进行探索和优化,并且比较孵育前后固定化脂肪酶的酶学性质。【结果】孵育环氧树脂固定化脂肪酶的最佳条件为:选用浓度为2.5 mol/L、pH7.0的甘氨酸溶液,在25℃条件下孵育24 h。孵育后的固定化脂肪酶的相对酶活力在80℃条件下处理6 h后仍保存60%左右,而相同条件下处理后的未经孵育的固定化脂肪酶的相对酶活力只剩下45%左右;与未孵育的固定化脂肪酶相比较,孵育后的固定化脂肪酶最适反应pH(8.0)、最适反应温度(45℃与孵育前相同,pH耐受性、操作稳定性和储藏稳定性变化趋势在孵育前后基本保持一致。【结论】孵育消除固定化酶载体上剩余的环氧基团是必不可少的一个技术环节,甘氨酸孵育工艺可以较大程度地提高固定化脂肪酶的热稳定性,对反应pH、pH稳定性、操作稳定性和储藏稳定性等性质影响较小。

硅藻土吸附固定化Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶拆分制备(S)-乙酸苏合香酯

【目的】(S)-乙酸苏合香酯是手性药物合成的关键手性砌块,其在多种手性化合物的合成及医药、香料的工业生产中具有重要的作用。传统的化学合成手性化合物的方法需要有毒有机溶剂及重金属的参与,对环境及人类具有严重的危害,同时得到的手性化合物的光学纯度较低。与传统的化学合成相比,酶法选择性拆分消旋体化合物,具有高立体专一性和区域选择性、副反应少、产率高、产物光学纯度好以及反应条件温和的优点,是一种被广泛认可的拆分方法。实验表明,Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶可拆分制备(S)-乙酸苏合香酯,然而游离酶不易回收且稳定性差,将Bacillus sp.DL-2胞内蛋白游离酶制备成固定化制剂,克服了游离酶对环境敏感,稳定性不高的缺点,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯奠定了基础。【方法】酶的固定化方法主要有物理吸附法、离子结合法、共价结合法、交联法和包埋法。以吸附法固定酶,酶的构象很少改变,因此,酶的催化活力损失较少;且吸附法固定化操作过程简单,因此吸附法在经济上是最具吸引力的固定化方法。硅藻土由硅藻的细胞壁沉积而成,硅藻土表面的多孔性与负电性使其呈现明显表面吸附性,因而被常用做吸附载体。以硅藻土作为固定化载体,对Bacillus sp.DL-2胞内蛋白酶进行固定化,用以拆分制备高光学纯的(S)-乙酸苏合香酯。利用单因素实验优化,确定制备固定化酶的最佳固定化条件及制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件,并测定了制备的固定化酶对金属离子的敏感度及储存稳定性。【结果】最佳固定化条件为:温度40℃,pH为7,固定化时间10 h,载体添加量100 g/L。在最佳固定化条件下制备了固定化酶,优化确定了制备(S)-乙酸苏合香酯的最佳拆分条件为:固定化酶用量为160 mg/mL,拆分时间7 h,拆分温度30℃,缓冲液pH为7。【结论】在最佳固定化及拆分条件下,制备的(S)-乙酸苏合香酯e.e.值可达到96.8%,转化率为73.9%,且固定化酶对金属离子敏感度较低,对反应环境要求较低,适用于工业化生产。固定化酶在4℃条件下储存,随保存周数的增加,e.e.值及转化率均逐渐降低,但4周后e.e.值仍能达到90.1%,转化率保持在66.6%左右,具备较高的储存稳定性,为工业化生产(S)-乙酸苏合香酯提供了参考。