南极假丝酵母脂肪酶B的酿酒酵母表面展示及其催化己酸乙酯的合成

从南极假丝酵母(Candida antarctica)基因组克隆得到南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica Lipase B,CALB)全基因片段,利用连接肽celA Linker将CALB与酿酒酵母细胞表面展示蛋白α-凝集素的C端连接融合,构建表面展示载体pICAS-celAL-CALB,转化酵母后获得重组酵母菌Saccharomyces cerevisiae pICAS-celAL-CALB。该重组酵母菌经葡萄糖诱导表达及分析,表明CALB已在酿酒酵母细胞表面成功展示,水解活力达26.26 u/(g·dry cell)。重组酵母菌经冻干能有效地实现在非水相中全细胞催化己酸和乙醇酯化合成己酸乙酯。反应物己酸与乙醇的摩尔比为1:1.25,己酸乙酯的产率为98.0%,具有较好的操作稳定性。

酿酒酵母表面展示南极假丝酵母脂肪酶B的酶学性质研究

本文对酿酒酵母表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的一般酶学性质进行研究,得出如下结论:酵母表面展示CALB在碱性条件下具有很好的稳定性和水解活性。其水解对硝基苯酚酯的最适反应pH值范围是8.0～8.5,与游离的CALB商品酶相比,向碱性条件偏移。最适反应温度范围是40～45℃。最适反应底物为对硝基苯酚丁酸酯,表现出极为明显的底物特异性。Ca2+、Mg2+对其有明显的激活作用。K+对其有微弱的激活作用。而Co2+、Cu2+对其有明显的抑制作用。本研究为酵母表面展示脂肪酶的应用研究奠定理论基础。

黑曲霉表面展示南极假丝酵母脂肪酶B催化仲醇动力学拆分

光学活性仲醇是合成多种生物活性化合物的原料和关键中间体,微生物细胞表面展示酶在生物催化和生物转化制备生化产品等方面表现出良好的应用性。研究了黑曲霉表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)制备的全细胞催化剂(AN-CALB)动力学拆分仲醇的催化性能。以2-辛醇作为反应底物,研究了酰基供体、2-辛醇与乙酸异丙烯酯物质的量比、AN-CALB添加量、水活度、温度及溶剂对AN-CALB催化2-辛醇拆分的影响,确定最优反应条件为:以乙酸异丙烯酯为酰基供体、2-辛醇与乙酸异丙烯酯物质的量比1∶1、AN-CALB添加量50 g·L-1、水活度0.11、温度45℃、以甲苯为溶剂,在此条件下,反应12 h的底物转化率达47.4%,eep值为99.6%,E值大于600。在最优反应条件下,AN-CALB对8种仲醇均表现出较好的拆分效果,底物转化率最高接近50%。该研究为仲醇动力学拆分提供了新的催化剂选择。

毕赤酵母表面展示脂肪酶催化合成肉豆蔻酸糖酯

研究了毕赤酵母表面展示脂肪酶（CALB）全细胞催化剂的较佳活性条件，结果显示，适宜的反应温度为50-60℃。以CALB为催化剂，比较了不同底物对糖酯合成的影响。以1，2-O-异亚丙基-D-呋喃葡萄糖（IpGlc）为酰基受体，肉豆蔻酸为酰基供体，考察了有机溶剂种类、CALB的添加量、底物摩尔比、分子筛的添加量、初始水活度对合成6-O-肉豆蔻基-1，2-O-异亚丙基-α—D一呋喃型葡萄糖酯（IpGlc—C14）的影响，得到较佳的合成条件为：丙酮5mL、CALB（干粉）0．3g,n（IpGlc）：n（肉豆蔻酸）=1：3（其中IpGlc0．5mm01）、4A分子筛0g、初始水活度aw=0．11、反应温度50℃、200r／min反应72h。在此条件下，IpGlc—C14的收率为91．25％。比较了CALB和固定化脂肪酶Novozym435对IpGlc—C14合成的反应进程的影响，结果显示使用Novozym435的反应速率快，而CALB的最终收率较高。

展示南极假丝酵母脂肪酶B的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯

展示酶的酵母细胞作为全细胞催化剂,既具有固定化酶的优点,又有制备简单、成本较低的特点。本研究将细胞表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的重组毕赤酵母用于非水相中催化合成短链芳香酯,通过滴定和气相色谱的方法测定底物酸的转化率,从底物的碳链长度、醇的结构、酵母冻干粉的添加量、底物浓度及底物的酸醇摩尔比等方面考察了展示CALB的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯的特性。研究结果表明:该全细胞催化剂可催化C10以下的酸和醇直接酯化合成多种短链芳香酯,酸的转化率达到90%以上;其中己酸和乙醇为酶的最适底物;酵母冻干粉的添加量20g/L(306.0U/g-drycell)、己酸浓度0.8mol/L、酸醇摩尔比1:1.1是合成己酸乙酯的最佳条件。在此条件下反应1.5h,己酸的转化率达到97.3%。在现有的关于脂肪酶非水相催化合成短链芳香酯的报道中,该全细胞催化剂显示出较好的底物耐受性以及较高的催化反应速率。因此,展示CALB的毕赤酵母全细胞催化剂在合成短链芳香酯方面具有较大的商业化应用潜能。

毕赤酵母表面展示南极假丝酵母脂肪酶B全细胞催化合成葡萄糖月桂酸酯

利用表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的毕赤酵母细胞为全细胞催化剂,以葡萄糖为酰基受体,月桂酸为酰基供体,在非水相体系中催化合成糖酯。用硅胶柱层析对产物进行初提,再用制备液相色谱进一步分离纯化,并用高效液相色谱-质谱鉴定纯品性质。对该酶法合成糖脂反应体系进行了优化,其中考察了有机溶剂种类、复合溶剂体系中二甲基亚砜(DMSO)体积百分比、酶量、底物摩尔比、水活度和温度等几个影响酯化反应的因素。结果表明:在5mL反应体系中,以叔戊醇/二甲基亚砜(DMSO30%,V/V)为反应介质,添加初始水活度为0.11的全细胞催化剂0.5g,葡萄糖0.5mmol/L,月桂酸1.0mmol/L,60°C下反应72h后,葡萄糖月桂酸单酯的转化率达到48.7%。

无溶剂体系中毕赤酵母表面展示CALB全细胞催化合成肉桂醇酯

利用表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的毕赤酵母细胞(Pp-CALB)为全细胞催化剂,以不同脂肪酸作为酰基供体,在无溶剂体系中和肉桂醇发生酯化反应合成肉桂醇酯。探究了Pp-CALB对于不同酰基供体的选择性,并且对反应温度、摇床转速、酶加量、底物摩尔比、酶的水活度和反应体系等一系列影响酶催化反应的因素进行了优化,建立了无溶剂体系中肉桂醇酯的酶法合成工艺。结果表明,在底物摩尔比为2:1,摇床转速为120 r/min,反应温度为50℃的条件下,添加初始水活度为0.53的Pp-CALB 0.05 g,反应3h,肉桂醇的酯化率可达81.34%,在最适反应条件下,使用Pp-CALB连续反应8次后,肉桂醇的酯化率仍然能达到70.00%以上,具有较好的操作稳定性。