离子液体对木瓜蛋白酶催化特性的影响

研究了以1-丁基-3-甲基咪唑、四乙基铵及N-乙基吡啶为阳离子,配以多种阴离子(H2PO4-,ClO4-,HSO-4,CH3 COO-,Cl-,Br-,NO-3,SCN-,BF4-,PF6-)的离子液体对木瓜蛋白酶催化N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯(BAEE)水解的活性及热稳定性的影响.通过分析含离子液体体系中木瓜蛋白酶的水解活性和热力学失活参数,发现该酶活性及稳定性与离子液体的Kosmotropicity性质无关.因此,离子的Hofmeister效应并不适合解释离子液体对木瓜蛋白酶催化特性的影响规律.当以BF-4为阴离子,改变阳离子结构时,仅[BMIm][BF4]可提高酶活性,其它含官能团的咪唑类离子液体则降低酶活性,但大部分离子液体明显提高木瓜蛋白酶的热稳定性.在所研究的离子液体中,基于PF6-或BF4-阴离子的离子液体可提高木瓜蛋白酶的活性及其热稳定性.在含[BMIm][PF6]介质中,木瓜蛋白酶的水解活性最高;在含[HOEtMIm][BF4]介质中其热稳定性最好.

有机溶剂/缓冲液双相体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇不对称氧化反应

在有机溶剂/缓冲液双相体系中,利用固定化醋酸杆菌Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞高对映体选择性地催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇(MOPE)的不对称氧化反应,成功地拆分外消旋MOPE得到对映体纯(S)-MOPE.与游离细胞相比,固定化细胞催化反应速度有所降低,但其稳定性(包括操作稳定性、热稳定性和储藏稳定性)明显提高.固定化细胞连续使用10批次(每批次12 h)后,仍能保留其初始催化活性的58%以上,而游离细胞仅保留约20%的相对活性.在所考察的不同有机溶剂中,正己烷不仅能较好地溶解底物,而且对细胞的生物相容性相对较好,因而提高了反应底物浓度、反应初速度、对映体回收率及残留底物e.e.值,是反应体系中最适宜的有机相.该反应的最适宜正己烷体积分数为60%,辅底物为50 mmol/L丙酮,底物浓度为40 mmol/L,缓冲液pH=6.5,反应温度为30℃;在此条件下,反应初速度为80.4μmol/min,反应12 h后,对映体回收率和残留底物e.e.值分别为51.0%和99.9%,明显好于水单相反应体系.

含水有机溶剂体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化乙酰乙酸乙酯不对称还原反应

本论文报道了含微水有机溶剂体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化乙酰乙酸乙酯不对称还原为(R)-3-羟基丁酸乙酯。研究表明,Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞能遵循反Prelog规则高选择性地催化乙酰乙酸乙酯不对称还原。与单水相反应体系相比,含有机溶剂体系不仅可有效地解决底物和产物的抑制作用,而且可提高反应底物的浓度和产率。在所研究的不同有机溶剂中,正己烷为该反应的最适有机相,其能较好溶解底物且对Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞的毒性较小,从而导致反应的初速度较快,产率较高。异丙醇为该反应的最佳辅底物,其最适浓度为60 mmol/L;该反应体系中的最适正己烷体积百分比、反应温度、底物浓度分别为约100.00%(水含量约为0.01 wt%),35℃,40 mmol/L。在此条件下,反应的初速率、产率和产物的e.e.值分别为0.72μmol/min,85.24%和99.00%以上,明显好于水单相反应体系进行该反应的结果。

发酵性丝孢酵母HWZ004利用水稻秸秆水解液发酵产油脂

为高效利用水稻秸秆中的纤维素和半纤维素产油脂,采用稀酸预处理和酶水解两步法对水稻秸秆进行水解,然后以水解液为碳源,培养发酵性丝孢酵母Trichosporon fermentans HWZ004产微生物油脂。结果表明,经简单overliming法脱毒后水稻秸秆水解液中乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度分别为0.4 g/L、0.1 g/L和0.05 g/L。只需添加少量氮源和微量CuSO4.5H2O,该水解液即可满足T.fermentans HWZ004发酵产油脂的要求。发酵最适接种量、初始pH和温度分别是5.0%、7.0和25℃。T.fermentans HWZ004在优化条件下培养7 d的生物量、油脂含量和油脂产量分别是26.4 g/L,52.2%和13.8 g/L;油脂得率系数为17.0,大大高于驯化前菌株T.fermentans CICC 1368在脱毒水稻秸秆半纤维素水解液中的对应值(11.9)。所产油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达70%以上,宜作为生物柴油的生产原料。