磁性Fe3O4/石墨烯异质结固定漆酶特性及其对水中双酚A的降解研究

以磁性石墨烯为载体制备了磁性石墨烯固定化漆酶,考察了固定化漆酶的酶学特性及其对双酚A（BPA）的降解效能。结果表明,氧化石墨烯的比表面积高达726.34 m2·g-1,与游离漆酶相比,经过石墨烯固定化后漆酶对酸的适应能力、耐热性和贮存稳定性均有所提高,pH值2.0~4.0范围内固定化漆酶活性较为稳定;加入变性剂尿素（1 mol·L-1）后,固定化漆酶的相对活性为87%,游离漆酶相对活性仅为63.02%,固定化导致抗变性剂能力增强。固定化漆酶和游离漆酶活性分别在45和40℃时达到最大值。与游离漆酶相比,固定化漆酶最佳反应温度升高了5℃,且在50℃时,固定化漆酶的相对活性依然保持在95.11%;25℃,pH值4.0条件下保存10 d,固定化漆酶活性为最初活性的82.57%;固定化漆酶具有良好的重复利用性,重复利用10次后,漆酶活性仍为最初活性的82.01%。固定化酶的米氏常数Km为5.38×10-4 mol·L-1,较游离酶的大,说明固定化酶与底物的亲和力比游离酶小。磁性石墨烯固定化漆酶具有良好的吸附能力,可吸附-催化氧化水中的 BPA,且石墨烯良好的吸附作用促进了催化反应,水中BPA质量浓度为15 mg·L-1时,经过18 h反应,BPA的去除率能达到82.14%左右。本研究的结果为石墨烯新型材料固定化漆酶及其应用提供了参考。     

固定化多环芳烃降解酶——谷胱甘肽S-转移酶的研究

以自制壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂固定谷胱甘肽S-转移酶,研究了交联剂浓度、酶用量、pH值、温度及时间等因素对固定化酶活性的影响.结果表明,戊二醛浓度0.5%,pH7.0,温度20℃,时间12h以及液态酶与壳聚糖凝胶1:1配比是谷胱甘肽S-转移酶最佳固定化条件,固定化酶催化菲降解的最佳反应时间是9h.另外,固定化酶与游离酶相比,稳定性和可操作性都有较大的提高.     

固定化多酚氧化酶对水中苯酚和氯酚的去除

以壳聚糖/蒙脱土插层复合物为载体,吸附法制备固定化多酚氧化酶,并以此催化氧化去除水中的苯酚、4-氯苯酚和2,4-二氯苯酚.考察了固定化多酚氧化酶的制备条件,对酚类化合物的催化氧化条件、动力学特性以及固定化酶的重复使用性能.结果表明,固定化多酚氧化酶的最佳制备条件为p H 5.0,酶与载体质量比20 mg·g-1,固定化6 h,所得固定化酶的载酶量为12.12 mg·g-1,每克单位载体酶活为12.76×103U·g-1.固定化多酚氧化酶对酚类化合物的最佳去除条件为:苯酚溶液p H 7.0,温度30℃;4-氯苯酚溶液p H 5.0,温度20℃;2,4-二氯苯酚溶液p H 5.0,温度30℃.在最佳反应条件下,酶与底物质量比为20 mg·mg-1时,固定化多酚氧化酶对苯酚、4-氯苯酚和2,4-二氯苯酚溶液去除率分别为63.6%、85.8%和87.8%.苯酚、4-氯苯酚和2,4-二氯苯酚的米氏常数Km值依次减小,最大反应速率Vmax依次增大,表明固定化酶对2,4-二氯苯酚的亲和力最强,催化速度最快.固定化酶循环使用6次(24 h)后对苯酚、4-氯苯酚和2,4-二氯苯酚的去除率分别为15.7%、24.2%和27.8%.     

固定化微生物对养殖水体中NH4^＋—N和NO2^——N转化作用

采用聚乙烯醇（PVA）（ρ＝gL^-1)的方法对沼泽红假单胞菌、诺卡氏菌和假丝酵母3种菌株进行固定化,所得的凝胶颗粒机械强度好,经久耐用,运用这3种菌株的固定化细胞对养殖水体中NH4^ -N和NO2^-－N进行转化,其最适作用温度范围为25－30℃,最适pH范围分别为：6．5－8．5,7．0－7．5及5．5－7．0,且对水质初始氮浓度有很强的适应性,3菌株经固定化后,其对养殖水体中NH4^ -NT和NO2^-－N的转化效率明显优于其游离细胞,若将3菌株按2：1：2组合成复合菌株并固定化,其以养殖水体中的NH4^ -N和NO2^-－N论效果将更佳。     

磁性Fe_3O_4/石墨烯异质结固定漆酶特性及其对水中双酚A的降解研究

以磁性石墨烯为载体制备了磁性石墨烯固定化漆酶,考察了固定化漆酶的酶学特性及其对双酚A(BPA)的降解效能。结果表明,氧化石墨烯的比表面积高达726.34 m2·g-1,与游离漆酶相比,经过石墨烯固定化后漆酶对酸的适应能力、耐热性和贮存稳定性均有所提高,p H值2.0~4.0范围内固定化漆酶活性较为稳定;加入变性剂尿素(1 mol·L-1)后,固定化漆酶的相对活性为87%,游离漆酶相对活性仅为63.02%,固定化导致抗变性剂能力增强。固定化漆酶和游离漆酶活性分别在45和40℃时达到最大值。与游离漆酶相比,固定化漆酶最佳反应温度升高了5℃,且在50℃时,固定化漆酶的相对活性依然保持在95.11%;25℃,p H值4.0条件下保存10 d,固定化漆酶活性为最初活性的82.57%;固定化漆酶具有良好的重复利用性,重复利用10次后,漆酶活性仍为最初活性的82.01%。固定化酶的米氏常数Km为5.38×10-4 mol·L-1,较游离酶的大,说明固定化酶与底物的亲和力比游离酶小。磁性石墨烯固定化漆酶具有良好的吸附能力,可吸附-催化氧化水中的BPA,且石墨烯良好的吸附作用促进了催化反应,水中BPA质量浓度为15 mg·L-1时,经过18 h反应,BPA的去除率能达到82.14%左右。本研究的结果为石墨烯新型材料固定化漆酶及其应用提供了参考。     

施氏假单胞菌PFS-4的筛选、优化固定及其对二氯喹啉酸的降解性能

从长期施用二氯喹啉酸的土壤中分离到1株能以二氯喹啉酸为碳源生长的菌株,命名为PFS-4。经16S rRNA基因序列和生理生化特性分析,将菌株PFS-4鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。以麦秆吸附-海藻酸钠包埋方式对菌株进行复合固定,采用正交实验对固定条件进行优化,研究温度、pH值、碳源对固定化菌剂降解二氯喹啉酸的影响;考察固定化菌剂对污水中二氯喹啉酸的去除效果,并对比分析游离菌及固定化菌剂去除能力的差异。结果表明,固定化菌剂制备的最佳条件为:海藻酸钠质量分数为5%,Ca Cl2为4%,菌胶比1∶2,交联时间5 h。在温度为30℃、pH值为7的条件下,经5 d培养,固定化菌剂对500 mg·L~(-1)二氯喹啉酸降解率为92.3%。在处理污水中二氯喹啉酸时,游离菌的降解能力受到极显著抑制(P0.01),而对固定化菌剂降解率影响相对较小,去除率保持在64%以上。麦秆吸附-海藻酸钠包埋固定化菌剂对不良环境具有较好缓冲性,可用于微生物降解菌的开发利用。     

Fe_3O_4@SiO_2-CHO共价固定脂肪酶条件的响应面优化及固定化酶催化生产生物柴油

生物柴油是一种可再生且环保的化石燃料的替代品,研究固定化酶生产生物柴油对解决石化燃料耗尽和环境保护具有重要意义.将制备的纳米材料Fe_3O_4@SiO_2-CHO与伯克霍尔德氏菌脂肪酶以共价交联的方式固定,通过响应面法(RSM)优化其固定化的条件,然后以固定化酶催化橄榄油生产生物柴油,并对影响生物柴油制备的因素进行优化,最后通过GC-MS检测转酯产物的成分.结果表明:在加酶量30.22 m L、戊二醛浓度2%、固定化温度40℃、固定化时间4 h时得到最大的固定化脂肪酶酶活和固定化效率,分别为10 038 U/g和96.9%.然后以此最佳条件制得的固定化酶催化制备生物柴油,得到最优条件为加酶量1.5 g、醇油比4:1、反应温度30℃、反应时间4 h.最后用GC-MS分析所得产物,得到最大转酯效率为98.84%,且固定化酶重复转酯10次后,转酯效率仍可达90%.本研究获得的Fe_3O_4@SiO_2-CHO固定化酶不仅能在短时间内催化得到很高的生物柴油产量,且易回收、可重复使用、生产成本大大降低,是工业化生产生物柴油的一种高效环保的生物酶催化剂.     

固定化反胶团漆酶及其在修复土壤DDT污染中的应用

采用吸附法将反胶团漆酶吸附在表面改性后的硅藻土上,制备固定化反胶团漆酶.探讨了反胶团漆酶固定化的影响因素及其部分酶学特性,并对其在修复土壤DDT污染中的应用进行了研究.反胶团漆酶固定化的最佳温度是35 ℃,载体硅藻土的改性剂Tween-80的加入量为硅藻土质量的15%.固定化反胶团漆酶的最适作用温度为35 ℃,最适作用pH为3.5~5.0;与游离漆酶相比,固定化反胶团漆酶的热稳定性和酸碱稳定性都显著提高.采用游离漆酶和固定化反胶团漆酶修复DDT污染土壤,游离漆酶处理中DDT总量(DDTs)的降解率为50.53%,而固定化反胶团漆酶处理中DDTs的降解率高达69.17%.固定化反胶团漆酶处理较游离漆酶处理的DDTs降解率提高了近20%.     

耐碱性木聚糖酶产生菌的筛选及发酵条件研究

利用刚果红透明圈法,从造纸厂碱性土壤中筛选到一株木聚糖酶生产菌株X24-14,经培养特性研究及16S rDNA序列分析,初步认为该菌属于纤维菌属(Cellulosimicrobium).经发酵条件优化,该菌在麸皮60 g/L,蛋白胨10 g/L,K2HPO4 7.0 g/L, pH 8.5,接种量为5%, 37 ℃, 200 r/min的条件下发酵培养108 h,可达到最大活力,为2 204 u/mL. 该酶最适反应温度为60 ℃;具有较宽的pH作用范围,在pH 4.2～9.4范围内能保持较高的酶活力,在pH 9.4条件下,仍具有80%的酶活力; pH稳定性较好,在4 ℃、pH 11.0的条件下处理24 h仍能保持75%的酶活力.图3表1参12     

高产脂肪酶菌株的筛选鉴定及酶学、转酯特性

从自然环境中筛选水解酶活高且酶学、转酯特性优良的产脂肪酶菌株,对脂肪酶工业化发酵生产及生物柴油制备的研究具有重要意义.采用罗丹明B平板初筛和摇瓶发酵复筛法,从70份含油脂丰富的样品中筛选产脂肪酶酶活较高的菌株进行16S rRNA鉴定,研究其酶学性质;用大孔树脂固定酶,在无溶剂体系中催化橄榄油制备生物柴油,研究其转酯特性.结果筛选到一株高产脂肪酶的菌株WZ10-3,通过p-NPP法测得其初始酶活为78.68 U/mL,经16S rRNA鉴定属于伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.),与B.stabilis同源性达到99%.该菌在发酵48 h时达到产酶高峰,所产脂肪酶的最适作用温度为50℃,最适作用pH为7.0,70℃下的半衰期可达1 h,pH为7-9时稳定性良好.以大孔树脂NKA-9和HPD600为载体制备的2种固定化脂肪酶,催化橄榄油生产生物柴油的转酯率均可达到97%.综合表明,菌株WZ10-3脂肪酶的初始水解酶活高于大多数野生脂肪酶,热稳定性好且转酯特性优良,有很好的后续研究价值.图7表3参25     

具脂肪酶和酯酶活性酵母菌的选育和酶学性质初步研究

从济南市区得到的含油土壤中筛选得到一株酵母Ｓ９ 菌株,它可以同时产生较高酶活的脂肪酶和酯酶．对影响Ｓ９ 产脂肪酶和酯酶的各种因素进行了研究,确定２ ％ 的黄豆粉为最佳氮源,１ ％ 的可溶性淀粉为最佳碳源,最适的初始培养ｐＨ和温度分别为ｐＨ６ ．５ 和２８℃,另外不同的表面活性剂对产酶也有不同的影响．对Ｓ９脂肪酶和酯酶的各种酶学性质进行的研究表明,脂肪酶和酯酶的最适作用温度都为３０℃,最适作用ｐＨ 分别为７ ．０ 和８．０,两者都属于常温酶,在３０℃～４０ ℃范围内比较稳定,前者在中性偏碱的ｐＨ 环境中比较稳定,后者属于碱性酶,在ｐＨ７ ．５～１０ ．５ 范围内相当稳定．     

沙地云杉生态型同工酶研究

沙地云杉是内蒙古地区特有树种,只分布于浑善达克沙地东部边缘;由于长期适应干旱生态条件,分化出3种土壤生态型,即紫果型、红果型和绿果型沙地云杉,并在很多生态、生理特征上表现出明显的差异.本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了3种生态型沙地云杉的过氧化物同工酶和酯酶同工酶的酶谱特征.结果表明:不管是过氧化物同工酶还是酯酶同工酶,紫果型沙地云杉的酶带条数最多,红果型其次,绿果型酶带条数最少.在酶带强度方面也有类似的结果,紫果型沙地云杉具有较多的强、次强、中带,红果型其次,绿果型最少.这在一定程度上表明,在干旱条件下产生的3种不同生态型沙地云杉,以紫果型对干旱抗性最强,绿果型最弱,红果型居于二者之间,这一结论将为沙地云杉的经营管理及品种选择提供科学依据. 图2参21     

利用脂肪酶提高鱼油中多不饱和脂肪酸(PUFAs)甘油酯

利用脂肪酶选择性的水解作用研究提高鱼油中多不饱和脂肪酸(PUFAs)甘油酯的含量.通过对5种不同来源脂肪酶的筛选,以来源于米曲霉脂肪酶为最佳酶种;同时研究该酶水解鱼油的最佳工艺条件:反应温度、加酶量、反应转速、添加剂影响;最后确定最佳的富集PUFAs甘油酯时间.在此工艺条件下,鱼油中EPA由3.0%提高到9.0%,DHA由4.3%提高到16.5%,EPA DHA由7.3%提高到25.5%.图3表1参8     

在烷基聚葡糖苷W/O微乳液中Novozym 435脂肪酶催化酯合成反应动力学的研究

研究了Novozym435脂肪酶在烷基聚葡糖苷形成的W／O微乳液体系中,催化正丁醇与正己酸合成酯的反应动力学．反应初始速率V0与正丁醇（ROH）和正己酸（HA）摩尔浓度的比值（CROH^0／CHA^0）有关,在CROH^0／CHA^0=0．2-17范围内,随CROH^0／CHA^0比值减小,初始速率V0增大,尤其是当CROH^0／CHA^0〈3时,V0迅速增大．其原因可能是醇浓度较高时,醇与酶结合形成的死端复合物在较高浓度酸的作用下分解,重新析出游离态酶所致．脂肪酶加入量、水相介质组成和醇的种类等对反应速率有重要影响．     

具脂肪酶和酯酶活性酵母菌的

从济南市区得到的含油土壤中筛选得到一株酵母S     

链霉菌碱性脂肪酶的研究

从杭州土壤中获得的一支链霉菌,通过ＵＶ、ＤＥＳ和Ｃｏ６０ － γ射线的５ 代诱变,选育成功了高产的Ｚ９４－ ２ 菌株,经过对Ｚ９４ －２ 的发酵研究,产碱性脂肪酶活力达５９６ ｕｍＬ,其最适培养基（λｕ Ｌ－１） 为：糊精１０、黄豆饼粉３０、尿素１０ 、Ｋ２ＨＰＯ４０ ．５、ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０ ．５、ＮａＣｌ１ 和ＡＥＯ９ ０．５ ,产酶的最适条件为：初始ｐＨ９．０～１０．０ ,２６℃培养４８ ｈ．对Ｚ９４－ ２ 与其他菌株的碱性脂肪酶的特性作了比较     

葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)YF6脂肪酶基因的克隆及其序列分析

筛选并鉴定了1株高产脂肪酶菌株葡枝根霉YF6,并采用简并PCR等分子技术从中克隆到1个新的脂肪酶基因lipRs及其对应的全长cDNA,序列分析表明,该基因编码区全长1173bp,不含内含子序列,编码1段由26个氨基酸残基组成的信号肽和1个由365个氨基酸残基组成的成熟蛋白,该成熟蛋白计算分子量(Mr)为39268.27,等电点为pH7.66,有5个可能的N-糖基化位点,含有脂肪酶特征序列GHSLGGA,与来自米根霉(Rhizopus oryzae)的脂肪酶(AAF32408)同源性最高,一致性为83%,相似性为89%.该基因序列已提交GenBank,登录号为DQ139862.     

添加物对填埋场稳定化时间的影响

在垃圾中添加ＫＣｌ、ＫＨ２ＰＯ４、（ＮＨ４）２ＣＯ３，ＦｅＣｌ２时，对垃圾降解和填埋场稳定化时间的缩短有促进作用，而ＣｕＳＯ４、Ｋ２Ｃ４２Ｏ７、Ｎａ２ＭｏＯ４、Ｎａ２ＷＯ４、醋酸的加入则抑制了垃圾的降解，认为ＫＣｌ是促进垃圾降解，加速填埋场稳定化的最佳添加物。     

亚硝酸细菌amoA基因的克隆、测序与表达

采用PCR技术对亚硝酸细菌的特异性amoA基因进行克隆、测序 ,以确定其准确性 ;然后采用基因重组技术构建亚硝酸细菌的基因工程菌 ,并进行鉴定与功能初步评价 .结果表明 ,克隆得到的 4种亚硝酸细菌的amoA基因 ,与标准菌株Nitrosomonassp.GH2 2的amoA基因同源性达到 98%～ 99% ;构建了一种含有特异性amoA基因的大肠杆菌基因工程菌株 ,并采用直接比色法对重组细菌的氨氧化活性进行测定 ,发现基因工程菌的氧化氨氮速率明显高于分离的野生菌株 .研究表明 ,利用基因重组技术对亚硝酸细菌等自养菌进行改造 ,构建高效基因工程菌在水污染治理领域具有可行性 .图 6表 1参 12     

套种籽西瓜对杉木幼林生产力和林地质量的影响

8年(1985—1992)的试验研究,证明杉木幼林套种籽西瓜不仅提高了林分的生物生产力,而且增加了林地养分归还量,促进了林地土壤理化性质的改良,有效地防止了林地的水土流失,是一种速生高效和生态协调的山地立体经营模式。