PS-Ti超滤膜反应器进行酶水解预处理的蔗渣和酶回收的研究

研究了膜式糖化反应器及酶回收的工艺过程首次提出了ＰＳ－Ｔｉ复合管式膜糖化器水解蔗渣喷爆物及循环使用纤维素酶的新工艺研究了水解酶失活的机理为非降解底物的吸附作用，即水解酶大部分失活是由于吸附于非降解的蔗渣上所致超滤与丹宁沉淀法结合，使水解酶回收率均大于９０％膜式糖化反应器的半连续操作的最高总转化率可达９７％，在２０ｈ内总转化率水平比间歇提高７倍。

响应面法优化固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶回收工艺的研究

酶法制备生物柴油工艺引起了越来越多的关注。本文以脂肪酶回收前后脂肪酸甲酯得率之比作为检测指标,采用响应面法对自行制备的固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的回收工艺参数进行了优化,并利用软件SAS 9.0对实验数据进行分析。确定的最佳回收条件:回收溶剂用量20.4 mL,回收温度40.2℃,回收时间20 m in。此条件下,验证试验脂肪酶回收率最大可达98.26%,与回归模型预测最优条件下脂肪酶回收率99.59%非常接近,且使用30次后,其回收效率依然接近100%。R2=96.63%显示该回归模型在分析脂肪酶回收率方面具有极高的准确性和可信度。

酶法水解杂细胞最适条件及酶回收利用

研究了纤维素酶水解杂细胞的适宜条件及酶回收利用技术。在底物浓度为 3 % ,酶用量为 12 5IU/ g杂细胞(干重 ) ,酶解时间为 2 4h的最适酶解条件下 ,酶解转化率达 70 2 0 % ,还原糖浓度为 2 2 18mg/mL。用底物吸附法可以对同一批纤维素酶重复利用 3次 ,相当于每克杂细胞 (干重 )的酶用量仅为 41IU ,显著降低了纤维素酶用量 ,并有较高的酶解转化率。采用本工艺 ,1t杂细胞可得SCP饲料 2 5 0kg(干重 ) ,其粗蛋白含量为 45 5 %。

蔗渣酶法水解过程的膜分离研究

以直接加热膨化蔗渣为酶解底物，采用日本Ｙａｋｕｌｔ公司生产的纤维素酶（ＯｎｏｚｕｋＲＳ）进行酶法水解反应，同时开展膜分离实验研究，为该系统优选了膜材料和膜规格，测定了膜分离的有关特性并进行了膜洗涤尝试。实验表明：分割分子量为１．０万的聚醚砜膜对纤维素酶的截留率为１００％；发酵液与膜的吸附对通量的影响不明显，即在发酵液中浸泡过的膜的初始通量与未浸泡过的没多大差别；本实验条件下酶的回收率（以总活性计）只有５６％左右；溶液的ｐＨ值对过滤通量没有影响；液体循环流速对过滤通量的影响表现为：当流速小于２ｍ／ｍｉｎ时，流速对通量无影响，当流速在２～４ｍ／ｍｉｎ的范围内，过滤通量随流速的增加而增大，而当流速大于４ｍ／ｍｉｎ时，流速几乎对过滤通量没影响；膜洗涤实验表明，采用日本Ｈｅｎｋｅ公司生产的膜清洗剂Ｐ３－Ｕｌｔｒａｓｉｌ５６（浓度１％），经约半小时洗涤可使过滤通量回复约９０％。

添加外源物对蒸汽爆破玉米秸秆酶水解性能的影响

研究了8种添加物辅助单、双酶水解蒸汽爆破玉米秸秆的效果和规律。结果表明,在8种外源物中,添加Tween-80对β-葡萄糖苷酶和纤维素酶水解的促进作用最佳,可显著提高酶水解得率和酶活的稳定性。在底物纤维素质量浓度为50 g/L、纤维素酶用量为15.0μmol/(min.g)、β-葡萄糖苷酶用量为30.0μmol/(min.g)的条件下,添加4.0 g/L Tween-80反应48 h,纤维素水解生成葡萄糖和总还原糖的酶解得率分别达到86.85%和93.45%,较空白对照分别提高了7.34%和9.59%,其中可发酵性葡萄糖占总还原糖的92.94%。进一步考察该酶解条件下的蛋白质和酶活回收率,结果表明:添加Tween-80后可溶性总蛋白质的回收率提高了56.83%,β-葡萄糖苷酶和纤维素酶酶活回收率分别提高了16.87%和40.04%。

PEG/Na_2SO_4双水相萃取木瓜蛋白酶的研究

采用聚乙二醇(PEG)/硫酸钠(Na2SO4)双水相体系对木瓜蛋白酶进行分离提取。考察各成相试剂及pH对木瓜蛋白酶活性的影响,研究体系中不同相对分子量PEG、硫酸钠和PEG的质量分数、pH、酶添加量等因素对木瓜蛋白酶在两相体系中分配行为的影响,采用响应面法优化双水相萃取木瓜蛋白酶的最佳分离条件,并进行了实验室规模的放大。结果表明:Na2SO4的质量分数对分配行为的影响极显著,其次是PEG的质量分数,pH对分配行为的影响不显著。当两相体系中PEG的相对分子量为6000,质量分数为16.0%、Na2SO4质量分数为18.0%、pH7.0、酶添加量为1.0mg/g时,木瓜蛋白酶在两相体系中的分配系数最高可达3.1,可获得木瓜蛋白酶活性回收率82.6%。实验证明:响应面法优化双水相萃取木瓜蛋白酶的条件是可行的,可用于实际预测。

木瓜蛋白酶在离子液体双水相中的分配行为

采用离子液体双水相提取木瓜蛋白酶。首先考察不同浓度、p H、温度的离子液体对木瓜蛋白酶活性的影响,其次考察不同离子液体双水相体系、离子液体侧烷基链长度及浓度、酶添加量、p H、温度对木瓜蛋白酶分配行为的影响。结果表明:[C4mim]Cl和[C4mim]Br体系萃取木瓜蛋白酶的效果比[C4mim]BF4体系好;高温(≥60℃)对离子液体双水相体系萃取木瓜蛋白酶不利。离子液体双水相萃取木瓜蛋白酶的最佳工艺条件:0.25 g·ml-1的[C4mim]Cl,0.35 g·ml-1的K2HPO4,p H 8.0,酶添加量2.0 mg·ml-1,30℃。此条件下木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到95.16%,纯化因子达到1.5。为今后进一步研究该体系的放大实验或规模化生产奠定了基础。

三相法分离番薯过氧化物酶

采用三相法(TPP)分离纯化番薯过氧化物酶(SPP),以番薯过氧化物酶的酶活回收率和纯化倍数为优化目标,分别利用单因素法和响应面分析法对其影响因素进行考察。建立了最佳提取条件:以叔丁醇作溶剂、硫酸铵饱和度为66%、粗提物与叔丁醇体积比为1.0∶1.13、温度为26℃、pH=5.0,在最优提取条件下,其酶活回收率和纯化倍数分别达133.5%和3.5。SDS-PAGE电泳分析结果显示SPP酶蛋白主要为一条带,其分子质量约为40kDa左右。三相法操作简便、耗时短、成本低,此外分离过程增强了SPP酶与底物的亲和力,提高了酶活回收率,有利于工业化应用。

利用壳聚糖微球制备固定化乙酰胆碱酯酶

以壳聚糖微球（CS-MS）为载体,戊二醛（GA）为交联剂,制备固定化乙酰胆碱酯酶（AChE）。通过测定各种条件对酶活回收率影响,确定适宜的固定条件为：将1 g CS-MS用5 mL体积分数0.5%的GA活化0.25 h,然后加到含0.75 UAChE、pH 7.0~7.5的PBS中振荡反应24 h。所得到的酶活回收率可达81.94%,优于同类研究水平。红外光谱分析证实,AChE通过共价键和氢键结合到载体上。扫描电镜观察表明,经活化后CS-MS呈蜂窝状且表面平整光滑,利于酶的固定。因此,CS-MS是一种很有潜力的固定AChE载体。

响应曲面法优化β-葡萄糖苷酶固定化的研究

以黑曲霉β-葡萄糖苷酶作为研究对像,采用交联-包埋的试验方法,以酶活力回收率作为评价的指标,选取海藻酸钠、壳聚糖、海藻酸钠-壳聚糖为载体,对β-葡萄糖苷酶固定化效果进行比较,结果显示海藻酸钠-壳聚糖固定化效果最好.再进行固定化条件单因素响应曲面试验,得到的最优条件为,海藻酸钠-壳聚糖的混合载体中海藻酸钠溶液的质量分数为1.91%、壳聚糖-醋酸溶液的质量分数为1.94%,温度为40.20℃,交联时间为0.98 h.此时酶活力为112 400 IU/m L,酶活力回收率为66.18%.经过三次回收试验,酶活力回收率分别为65.61%、64.48%、64.16%.

羔羊皱胃酶的两种盐析效果比较研究

采用NaCl和(NH4)2SO4两种盐析剂在pH4.6、4℃下对羔羊皱胃进行盐析,盐析时间为14 h,比较两种不同的盐析剂的盐析效果.分析经不同饱和度的盐溶液盐析沉淀得到的皱胃酶蛋白含量、活性回收率和纯化效果.结果表明:酶活性回收率较高的为(NH4)2SO4,其活性回收率为90%,而纯化效果最好的为NaCl,可使皱胃酶纯化2.13倍.

聚苯乙烯微球固定化海洋脂肪酶YS2071及其性能研究

采用6种不同孔径和亲疏水性的聚苯乙烯微球,通过吸附法固定化脂肪酶YS2071,筛选得到最佳载体,对固定化条件进行了优化并对其性能进行了研究。结果表明:粒径范围0. 6～1μm的氨基聚苯乙烯微球B具有最佳的固定化效果,在酶质量浓度5 mg/m L、p H 10、固定化温度20℃、振荡转速250 r/min、吸附时间6 h条件下,酶活回收率达到42. 82%;与YS2071脂肪酶游离酶相比,经固定化后的载体脂肪酶的温度稳定性、金属离子稳定性、有机溶剂稳定性、pH稳定性均明显增强; 25℃存储30 d后,固定化酶酶活保留率比游离酶酶活保留率提高了15. 09个百分点;固定化酶重复使用5次后,酶活保留率为63. 77%。

壳聚糖微球固定化蛋白酶的制备及其在羊毛织物抗起毛起球整理中的应用

以壳聚糖微球为载体、戊二醛为交联剂,制备纺织用固定化蛋白酶.考察固定化蛋白酶的最佳制备条件及其稳定性,并将其应用于毛织物抗起毛起球整理中.结果表明:戊二醛用量为1.0%,交联时间为5 h,反应温度30℃,每g载体固定20 mL酶(稀释后),制备的固定化蛋白酶的固载率为84.4%,酶活回收率可达57.2%.与游离蛋白酶相比,固定化蛋白酶的耐酸碱稳定性、耐热稳定性与储存稳定性均有所提高,且可循环使用.将制备的固定化蛋白酶用于羊毛织物的抗起毛起球整理中,其抗起毛起球等级提高1.5级.

包埋法固定化葡萄糖异构酶

利用海藻酸钠包埋法固定化葡萄糖异构酶,并对其主要工艺参数以及固定化酶的性质进行研究,结果表明包埋法固定化葡萄糖异构酶的最佳工艺参数为海藻酸钠质量分数2.50%、戊二醛质量分数0.25%、加酶量1.5mL、CaCl2质量分数0.08%,在此条件下海藻酸钠包埋法固定化葡萄糖异构酶酶活回收率可达80.32%。

温度响应型HRP纳米胶囊用于酶的高效固定和回收

以辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)为目标蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,采用原位沉淀聚合法,在37℃,NIPAM和HRP质量比为6∶1的条件下,制备了粒径大小为13.7 nm,zeta电位是(-3.7±0.3)mV的温度响应型辣根过氧化物酶纳米胶囊(nHRP).采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)、透射电镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等对HRP的修饰度,nHRP的微观结构、粒径大小、催化活性、温度响应性能和热稳定性能进行了表征.研究表明,制备的辣根过氧化物酶纳米胶囊单分散性较好;在环境温度高于33℃时,nHRP出现响应变化,其粒径大小变化显著,且呈可逆性;nHRP相比HRP原酶热稳定性显著提高;50℃时,将nHRP高速离心,可使酶多次有效地分离和回收.

Carbios:再生高强度聚酯纤维用于轮胎制造

位于法国圣比兹的Carbios公司是一家致力于寻求新型生物工业解决方案,重新优化塑料和纺织聚合物生命周期的开创型公司。该公司和轮胎生产商米其林公司在100%可持续性轮胎的开发方面迈出了重要一步。米其林公司已经成功试验并应用了Carbios公司用于聚酯(PET)塑料废料的酶回收工艺,制备出了符合公司技术要求的高强度轮胎用纤维。Carbios公司的酶回收工艺使用的酶能够分解各种塑料或纺织品(瓶子、托盘、衣服等)中含有的PET。

离子液体双水相提取木瓜蛋白酶及条件优化

采用[C4mim]Br/K2HPO4双水相体系提取木瓜蛋白酶。首先考察各成相试剂对木瓜蛋白酶活性的影响,其次考察了离子液体侧烷基链长度、离子液体浓度、酶添加量、pH、温度对木瓜蛋白酶分配行为的影响;并采用响应面法(CCD)优化[C4mim]Br/K2HPO4双水相萃取木瓜蛋白酶的条件。结果表明:离子液体对木瓜蛋白酶的活性影响较小,低浓度时还能促进酶活性,而无机盐对木瓜蛋白酶活性的影响较大;高温不利于离子液体双水相萃取木瓜蛋白酶;各因素对木瓜蛋白酶萃取的影响从大到小依次为K2HPO4的浓度、[C4mim]Br的浓度、酶添加量、pH。响应面优化得到的最佳萃取条件:0.30 g/mL的[C4mim]Br,0.30 g/mL的K2HPO4,pH 6.0,酶添加量3.0 mg/mL,温度30℃。在此条件下木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到91.20%,纯化因子可以达到1.73。为该体系的放大实验或规模化生产提供理论指导。

双水相萃取技术提取牛乳过氧化物酶

利用双水相萃取技术从牛乳乳清中提取乳过氧化物酶。以乳过氧化物酶酶活回收率和纯化倍数为指标,研究双水相体系的盐相、PEG分子质量、PEG浓度、硫酸镁含量及体系pH值对乳过氧化物酶分布在上相或下相的影响。研究结果表明,当双水相体系的pH值为8.5时,选择10%硫酸镁和16%PEG 6 000,可将乳过氧化物酶富集在盐相,乳过氧化物酶的酶活回收率和纯化倍数分别为153.59%和1.99倍。

真菌漆酶在树脂D380上的固定及固定化漆酶的性质

为寻求一种廉价高效的漆酶固定化方法,以树脂D380为载体、戊二醛为交联剂,结合吸附法和交联法固定真菌漆酶,并研究固定化漆酶的性质。最优固定化条件:1 g载体在20 mL 0.7%的戊二醛溶液中交联2 h后,加入2 mL稀释酶液和5 mL pH为4的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,在25℃下吸附反应6 h,最终获得的酶活回收率为65.94%。固定化漆酶的最适温度为20℃,最适pH为4,在4℃下保存14 d仍保持约80%的酶活力。自由漆酶和固定化漆酶的Km值分别为1.207mmol/L和1.616 mmol/L,说明固定后漆酶对底物的亲和力有所下降。