固定化碳酸酐酶的特性及催化吸收CO_2的实验研究

采用海藻酸钠包埋和戊二醛交联法固定碳酸酐酶,比较游离酶和固定化酶的酶学性质,并用固定化酶催化吸收CO2.实验结果表明:固定化酶的酶活力回收率是56.3%;最适反应温度为30℃,最适p H为7,在T=30~40℃和p H=6~10区间有稳定和很高的相对酶活力;固定化酶在60℃温浴1 h后,能保持39.8%的相对酶活力,而游离酶已经基本完全失去活性,固定化酶在p H=5.0~11.0范围内p H稳定性显著;固定化酶在T=30℃下催化吸收CO2效果显著,10%的反应时间完成了80.2%的催化反应,催化吸收CO2的量是空白试验的4.2×103倍,SEM显示反应后的固定化酶表面出现大量形状不规则的小孔,空隙结构变得发达;固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性.     

CTMAB/凹凸棒土颗粒的制备及其吸附Cr(Ⅵ)性能研究

以凹凸棒土粉末为原料经一定工艺制得凹凸棒土颗粒,采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为改性剂,通过微波改性合成了CTMAB/凹凸棒土颗粒,确定了最佳制备工艺条件为煅烧温度550℃,改性剂浓度80 mmol/L,微波改性时间6 min。考察了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度和p H的影响,当Cr(Ⅵ)溶液浓度为20 mg/L,p H=5.6,CTMAB/凹凸棒土颗粒投加量为4 g/L时,在最佳条件下制备的CTMAB/凹凸棒土颗粒对Cr(Ⅵ)的去除率为90.7%。结果表明:改性后CTMAB进入到了凹凸棒土颗粒的表面及孔道,使其所带电性由负转为正,因而对以阴离子重铬酸根存在的Cr(Ⅵ)有更好的吸附性能,且Zeta电位随p H升高而降低,与去除Cr(Ⅵ)效率变化一致。吸附过程符合Langmuir等温线和Lagergren准二级速率方程,表明吸附为一种快速的单分子层化学吸附。     

裂褶菌漆酶的酶学性质及对造纸废水深度处理研究

为了确定裂褶菌漆酶深度处理造纸废水工艺,对酶最适反应温度、p H值、酶的热稳定性等酶学性质,以及深度处理造纸废水的主要影响因素:处理温度、p H、酶与介体HBT用量和处理时间进行了研究。结果表明:裂褶菌漆酶最适p H为4.5,在p H 3.5~5.5之间酶稳定性良好,最适反应温度为70℃,使用温度不要超过60℃,以40~50℃为最佳;裂褶菌漆酶能对造纸废水进行有效处理,当处理温度50℃,p H 5.5,酶用量40 U/m L,HBT用量6 mg/L,处理4 h后,废水中木素、色度与COD的降解率分别达到了77.5%、81.1%与61.1%。     

镰刀菌12号固定化细胞降解氰的研究

在镰刀菌12号的培养基中添加氰化物作诱导剂,可显著地提高酶活力,经海藻酸钙固定后相对活性为89.66%。 比较了自然细胞与固定化细胞的某些性质,两种细胞反应的最适温度分别为25—30℃和35—45℃。反应最适pH值为8.0—9.0。固定化细胞较自然细胞热稳定性明显增加。 固定化细胞柱连续处理浓度为500ppm和1000ppmCN-,流速分别为30ml/h和15ml/h,当进水CN-500ppm,连续运转90h,出水CN-<10ppm。     

平菇漆酶的性质和应用研究

通过采用硫酸铵分级沉淀对平菇菌种831和予6两菌种所产生的漆酶进行了初步分离,并对酶的性质进行了初步研究,研究表明它们的最适反应温度都在60℃,最适反应pH都在3.0,对831漆酶进行除酚和固定化脱色的研究表明,在最佳除酚条件下50℃,pH5.0,反应3h,对25mg/L单宁酸的去除率可达24.4%,在所研究的不同固定化材料中,以尼龙网为材料的固定化效果最好,固定化酶对50mg/L的活性艳蓝脱色率可达游离酶脱色率的76%,重复应用4次脱色率没有降低趋势,之后逐渐下降。     

平菇漆酶的性质和应用研究

通过采用硫酸铵分级沉淀对平菇菌种831和予6两菌种所产生的漆酶进行了初步分离,并对酶的性质进行了初步研究,研究表明它们的最适反应温度都在60℃,最适反应pH都在3.0,对831漆酶进行除酚和固定化脱色的研究表明,在最佳除酚条件下50℃,pH5.0,反应3h,对25mg/L单宁酸的去除率可达24.4%,在所研究的不同固定化材料中,以尼龙网为材料的固定化效果最好,固定化酶对50mg/L的活性艳蓝脱色率可达游离酶脱色率的76%,重复应用4次脱色率没有降低趋势,之后逐渐下降。     

木质素过氧化物酶在球型介孔材料上的固定化特性研究

在醋酸-醋酸钠缓冲体系(pH=3.5)中以聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(P123)为模板,正硅酸甲酯(TMOS)为硅源,1,3,5-三异丙基苯(TIPB)为扩孔剂合成了具有规则六方形孔道(11.6nm)的微米级球型颗粒.以合成的介孔材料为载体,采用物理吸附法对木质素过氧化物酶(LiP)进行固定化,研究了初始酶量和固定化时间等因素对固定化效果的影响,以及固定化对LiP酶学性质和稳定性的影响.结果表明,当初始酶量(E)与载体量(MS)比为76.8mg/g,固定化反应12h时,固定化LiP可获得最大蛋白质负载量(8.87mg/g)和最大表观活性(41.45U/mg).与游离酶相比,固定化LiP的最适pH和温度均未有明显变化,但pH稳定性和热稳定性都有了不同程度的提高,在4℃条件下保存7周后固定化LiP活性几乎没有损失,且在重复使用6次后,可保留近30%的活性.     

黑曲霉产纤维素酶发酵条件的优化及酶学性质研究

本文用单因素实验和响应面法对黑曲霉B3菌株产纤维素酶培养条件进行了优化,确定了黑曲霉B3产纤维素酶的最优条件:小麦秸秆2.5%,酵母膏2.0%,Mg SO40.1%,KH2PO40.1%,p H 6.3,31.58℃,发酵时间73.08h,接种量为8.004%,150 r/min振荡培养,此条件下黑曲霉B3发酵液的FPA酶活力为153.4 U/m L。将粗酶液初步纯化后,对纯化纤维素酶的酶学性质进行了初步研究,确定了其最适温度为60℃,最适p H值为6.0,Ca2+、Li+、K+等金属离子对其有激活作用,苯甲基磺酰氟(PMSF)对该酶强烈抑制,该酶对底物CMC的Km值和Vmax分别是24.0 mg/m L和0.09 mg/min。     

家蝇AChE检测毒死蜱残留的最佳条件研究

以纯化的家蝇(Museadomestica)乙酰胆碱酯酶(AChE)为试验材料,研究了缓冲液pH值、底物(ATCh)浓度、温度三个因素对酶活性的影响。结果表明:在pH值为8.5￣9.0,温度为30℃,底物浓度为2.5mmol/L的条件下,该酶具有最大活性。在此基础上,测定了不同pH值的缓冲反应体系和不同抑制时间条件下毒死蜱(Chiorpyifos)对AChE活性的抑制,发现pH值为8.0时AChE对毒死蜱最为敏感,而且对毒死蜱具有良好的线性响应关系(R2=0.9973),半抑制浓度仅为39.1μg/(L抑制时间为20min),检测下限为4.4μg/L。随着抑制时间的延长,毒死蜱对AChE的抑制程度逐渐增强,检测限可进一步降低。可见家蝇AChE是指示环境中毒死蜱污染程度的良好材料。     

PVA固定化Corynebacterium sp.JY03降解苯酚的特性研究

以PVA(聚乙烯醇)作为载体将降酚菌株Corynebacterium sp.JY03进行固定化包埋处理,正交试验确定该菌株固定化细胞制备的条件,然后对固定化细胞的降酚性能进行研究。试验确定最佳固定条件为:PVA质量分数为6%,菌液量/PVA水溶液体积比为6/30,氯化钙含量为2.0%,钙化交联时间为8 h;固定化细胞降解苯酚的最适温度为30~35℃,最适pH值为6.5~7.5,在初始苯酚浓度为700 mg/L,装液量50 mL,培养42 h后,苯酚降解率达99.1%。固定化细胞重复利用6次苯酚降解率仍高于85.2%,其性能优于游离细胞,这将为该菌株进一步应用于含酚废水的生物处理提供实践条件。     

大孔树脂共价固定化漆酶及其对孔雀石绿的脱色研究

以大孔树脂为固定化载体,戊二醛为表面活化剂,采用共价结合法固定漆酶。以ABTS为漆酶底物,通过对固定化漆酶活性的测定,确定大孔树脂固定漆酶的最佳固定条件为：戊二醛浓度=2%、pH=6、活化时间=2 h、固定时间=10 h。在此条件下制备的固定化漆酶能够保持79%的初始活性,获得的固定化漆酶活力能够达到1．94 U·g-1。在酸性条件(pH=3)下,游离漆酶的活性在3 h内丧失71%,而固定化漆酶仅丧失37%,显示出固定化漆酶良好的环境稳定性。固定化漆酶对孔雀石绿染料的脱色率在5h内可达到96%。     

金鱼藻过氧化物酶降解双酚A的特性

本文对金鱼藻（Ceratophyllum demersum）过氧化物酶（POD）进行了分离纯化及酶学特性分析,并探讨了其对双酚A （BPA）的降解特性.结果表明,采用硫酸铵和AKTA蛋白纯化系统获得纯化的POD,该酶具有较广的温度和pH值适应范围,在温度为70℃,pH值为7,H₂O₂浓度为5mmol/L时POD酶活力最大.金鱼藻POD可高效降解BPA.当金鱼藻POD活力为10U/mL时,15min内对0.02mmol/L BPA的降解率达到99.67%,活力为25U/mL及以上时,完全降解.降解条件的最适范围分别为H₂O₂ 1~5mmol/L、30~60℃、pH 5~7.其降解动力学米氏K_m为0.09mmol/L,最大反应速度为9.71mmol/（L·h）.BPA经金鱼藻POD降解后无雌激素效应.金鱼藻POD高稳定性和高活性的特点以及对BPA的高效降解能力是该水生植物成为水环境BPA污染的理想修复工具的重要原因.     

固定化多酚氧化酶及其酶促氧化酚类物质研究

从苹果中提取多酚氧化酶(PPO),活力为246.22 U(/g·min)。以邻苯二酚为底物测定了PPO的最适pH值、最适温度以及米氏参数等;采用包埋法用海藻酸钠、戊二醛交联制备了固定化多酚氧化酶(I-PPO),比较了固定化酶与液态酶的稳定性,进一步用I-PPO酶促氧化处理苯酚废水。结果表明:PPO酶促氧化邻苯二酚的最适pH为6.5,最适温度为30℃;PPO的米氏参数K m=0.189 mol/L,反应最大速率v max=0.311 U/min。I-PPO的最适pH为6.5,最适温度为35℃,I-PPO的热稳定性提高;I-PPO贮存25 d活力仍保持85%以上,PPO仅10%;I-PPO重复使用3次活力损失不到15%。试验条件下,I-PPO处理低浓度苯酚废水效果较好,对10 mg/L的废水苯酚的去除率达91%;最适用酶量为1 g。     

高效降酚菌Bacillus sp.JY01的固定化及降解特性研究

以海藻酸钠作为载体将降酚菌株Bacillussp.JY01进行固定化包埋,并通过正交实验确定了该菌株固定化细胞制备的最优条件;研究并对比了固定化细胞和游离细胞的降酚性能,研究结果表明最佳固定条件为:海藻酸钠质量分数3%菌液量:海藻酸钠水溶液体积比4:30、氯化钙含量为3%、钙化交联时间8h;固定化细胞降解苯酚的最适温度是32℃,最适pH值范围为7.0～7.5,最适条件下能高效降解质量分数为1300mg/L的苯酚溶液,固定化细胞重复利用8次苯酚降解率仍可达到96.8%,该固定化细胞降酚性能优于游离细胞。这将为该细菌进一步应用于含酚工业废水的生物处理提供可靠的控制条件。     

胺基化磁性壳聚糖微球固定化Candida tropicalis处理含酚废水研究

通过戊二醛将Candida tropicalis固定在胺基化磁性壳聚糖微球（NH2-M-CSm）上，探讨了游离Ct、磁性壳聚糖微球（M-CSm）固定化Ct和NH2-M-CSm固定化Ct除酚的最适条件。结果表明，游离Ct最适pH为5.5，M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均在4-6之间；游离Ct最适温度为35℃，M-CSm和NH2-M-CSm固定化Ct均为30℃；NH2-M-CSm固定化Ct的热稳定性〉M-CSm固定化Ct〉游离Ct；离子强度对固定化Ct无影响，而对游离Ct有一定的影响；一价态离子对游离Ct和固定化Ct影响不大；二价态离子对游离Ct起抑制作用，而对固定化Ct起促进作用；三价态离子对游离Ct和固定化Ct均起抑制作用。通过实验还得知，固定化Ct可以通过再培养恢复酶活力，其半衰期至少为90 d。最后，在实际废水处理中，经3 h反应后，NH2-M-CSm固定化Ct除酚几乎达100%，而游离Ct只达到80%左右。     

聚氨酯泡沫固定化产碱杆菌细胞生物转化氰化物

利用1株产碱杆菌DN25作为降氰菌株,以聚氨酯泡沫为载体进行固定化,研究其转化特性.结果表明,采用吸附生长法能有效实现菌株DN25的固定,固定细胞量可达到每g泡沫载体生物量干重0.35g.固定化细胞的最适转化温度和pH为35℃、8.0.对于低浓度氰化物,固定化细胞和游离细胞的转化速率相当;对于高浓度氰化物,固定化细胞具有明显优势,不仅可耐受更高浓度的氰化物转化,其转化速率也高于游离细胞,最大转化速率为507mg/(L·h),是游离细胞的2.8倍.通过初步的摇瓶模拟序列批式反应,固定化细胞活性可保持20d.     

固定化酵母重复发酵性能调控

以2.5%海藻酸钠(w/v)、2%氯化钙(w/v)、2%菌体添加量(w/v,细胞干重)包埋固定酿酒酵母,通过增殖活化和批次短周期发酵对固定化粒子的发酵性能进行调控,减缓循环发酵中固定化粒子发酵性能的退化,同时利用扫描电镜(SEM)对固定化粒子的结构和酵母细胞分布情况进行表征.结果表明:调控后,固定化粒子在葡萄糖浓度为80g/L,pH 4.0,35℃的条件下发酵,发酵性能得到明显改善.调控前,连续3批次发酵,平均乙醇生产强度为0.33g/(L·h);调控后,批次发酵周期由72h缩短为24h,连续5批次发酵,平均乙醇生产强度提高至1.22g/(L·h).     

喜旱莲子草对钉螺脂酶同工酶影响的初步研究

用不同浓度的喜旱莲子草水浸液处理钉螺24h,观察其灭螺效果,并用聚丙酰胺凝胶电泳技术比较研究了水浸液对钉螺酯酶同工酶的影响,结果表明:钉螺头足部肌肉的酯酶同工酶在低浓度(0.01g/L)时,活性较强,随水浸液处理浓度升高,活性迅速降低;而肝脏的酯酶同工酶在中等浓度(0.1g/L)时,活性最强,高浓度时(1g/L)有些酶带发生分解、消失。钉螺的死亡率则随着处理浓度的提高,急剧增大。喜旱莲子草干粉水浸液对钉螺酯酶同工酶影响明显,是引起钉螺中毒死亡的原因之一。这为喜旱莲子草作为新型植物灭螺剂的开发打下基础。     

海水条件下固定化乙酰胆碱酯酶(AChE)的基本性质研究

以固定化AChE为识别元件,以pH电极为换能器构成流动注射型生物传感器,由蠕动泵持续输送海水,然后向体系中注入一定量的底物溶液,所产生的模拟信号经过A/D转换装置后成为数字信号(电位),并在计算机上显示.结果表明,该固定化酶在同种海水中所表现的酶活之间具有良好的重现性(RSD=2.33%,n=12);底物(碘化硫代乙酰胆碱)溶液的最佳浓度和注射量分别为41.6 mmol/L和40 μL,过量底物对此固定化酶有抑制作用;海水的适宜流速为0.39 mL/min;环境条件对固定化酶的活性有一定影响,在盐度为24.9、温度为30℃时,固定化酶具有最高活性.     

高活性高耐受甲醛降解菌株的分离鉴定及降解条件研究

以甲醛为唯一碳源,从土壤中分离得到1株甲醛降解菌,经形态学观察、生理生化特性研究和16SrDNA鉴定,该菌株属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).通过单因素试验和正交试验考察培养基及培养条件对菌株降解甲醛的影响,得出该菌株降解甲醛的最适条件为:蛋白胨1.2g/L,KH2PO4 4g/L,K2HPO4 3g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L,微量元素母液0.1mL/L,温度30℃,pH值8.在最适降解条件下,分别对不同初始浓度甲醛进行降解试验,结果表明该菌株对甲醛的耐受浓度可达6g/L,54h可将其降解86%,46h可将5g/L甲醛全部降解,35h可全部降解4g/L甲醛.