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黄孢原毛平革菌胞外过氧化物酶的生产、固定化及应用

专 业: 生物化工
关键词: 黄孢原毛平革菌 木素过氧化物酶 锰过氧化物酶 固定化
分类号: Q554.6
形 态: 共 73 页 约 47,815 个字 约 2.287 M内容
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内容摘要


木素过氧化物酶和锰过氧化物酶是黄孢原毛平革菌分泌的胞外过氧化物酶。

本论文对摇瓶限氮培养黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶和锰过氧化物酶的条件进行了优化,并对木素过氧化物酶和锰过氧化物酶的固定化以及固定化酶在催化氧化苯甲硫醚不对称合成苯甲亚砜的条件进行了研究。

主要实验结果如下:

对黄孢原毛平革菌产酶条件的优化,研究结果表明,黄孢原毛平革菌所产木素过氧化物酶和锰过氧化物酶最佳培养条件相似。

培养到96h和108h时,Lip和Mnp分别达到最高酶活;生长期最佳培养温度为37℃,产酶期最佳温度为34℃;接种量为4×107\100 mL;生长期摇床转速140rpm时,菌丝球大小和数量适宜,最适合产酶;Mn2+能够调控两种酶的合成,Mn2+为150 ppm时,能够得到Lip和Mnp的高酶活发酵液;在与溶氧有关的因素的正交试验中的出结论,装液量为100mL 时,培养48 h后倾液量50 mL,通氧时间4 min\day,摇床转速100 rpm时,Lip和Mnp产量最高。

在最优培养条件下,木素过氧化物酶和锰过氧化物酶的酶活分别为350 U\L和137 U\L。

通过过滤-除多糖-超滤-盐析-透析对发酵所得酶液进行初步分离。

然后通过Hypol 2000的固化反应将木素过氧化物酶与锰过氧化物酶共价结合于聚氨酯泡沫上。

固定化木素过氧化物酶酶活力为1.45U\g,酶活回收率达到34.79%;固定化锰过氧化物酶酶活力为0.49U\g,酶活回收率达到27.78%。

固定后,两种酶的最适反应温度分别升高了5℃和10℃,最适反应pH分别向左移动了0.5~1个单位。

固定化酶热稳定性明显提高,在温度达到50℃时保温1 h,Lip和Mnp活力损失均少于20%。

固定化Lip保持较高酶活力的pH范围是pH2.0-5.O,Mnp为pH 3.0~6.5。

固定化酶重复利用性好,连续使用6次,两酶酶活力损失均低于3%。

固定化酶在水互溶有机溶剂单相体系中催化氧化苯甲硫醚不对称合成苯甲亚砜的研究结果表明,游离酶催化得到的产物为R型产物,固定化酶催化得到的是S型产物;固定化酶无论在底物转化率、产物得率还是在产物ee值上都比游离酶有很大的优越性;有机共溶剂以乙腈最为适合;25℃为最佳反应温度:

底物浓度最适为0.8 mmol;摇床转速以140 rpm最宜;流加H2O2比一次性添加好,流加总量0.4mL 0.12%H2O2较为合适。

在最佳催化条件下,底物转化率为34%,产物得率为30%,产物ee为37%..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 文献综述
1.1黄孢原毛平革菌简介
1.1.1黄孢原毛平革菌生物学背景
1.1.2黄孢原毛平革菌的胞外降解酶系
1.2木素过氧化物酶(Lip)的研究进展
1.2.1 Lip的基本结构和性质
1.2.2 Lip的催化反应
1.2.3 Lip的抑制剂
1.3锰过氧化物酶(Mnp)的研究进展
1.3.1 Mnp的基本结构和性质
1.3.2 Mnp的催化反应性能
1.3.3 Mnp和Lip的相互作用
1.4酶的固定化技术研究进展
1.4.1酶固定化载体材料研究进展
1.4.2新的固定化方法的研究进展
1.5过氧化物酶在不对称氧化中的应用
1.5.1过氧化物酶反应机理
1.5.2过氧化物酶在不对称氧化中的应用
第二章 黄孢原毛平革菌发酵生产胞外过氧化物酶的研究
2.1材料与方法
2.2结果与讨论
2.2.1摇瓶基本限氮培养基合成Lip和Mnp的一般规律
2.2.2培养温度对产酶的影响
2.2.3接种量和生长期摇床转速对菌球大小和产酶的影响
2.2.4 Mn2+浓度对产酶的影响
2.2.5与溶氧有关的因素对产酶的影响
2.3本章小结
第三章 黄孢原毛平革菌胞外过氧化物酶的的固定化研究
3.1材料与方法
3.2结果与讨论
3.2.1酶液的初步分离
3.2.2加酶量对固定化酶的影响
3.2.3固定化酶性质的研究
3.3本章小结
第四章 固定化过氧化物酶在合成手性苯甲亚砜中的应用
4.1材料与方法
4.2结果与讨论
4.2.1反应过程曲线
4.2.2有机共溶剂对酶反应的影响
4.2.3温度对酶反应的影响
4.2.4底物浓度对酶反应的影响
4.2.5转速对酶反应的影响
4.2.6添加H202对酶反应的影响
4.3本章小结
第五章 总结
参考文献

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中图分类: > Q554.6 > 生物科学 > 生物化学 > 酶 > 氧化还原酶

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