GL-7-ACA酰化酶發(fā)酵條件優(yōu)化調(diào)控及其酶固定化研究.pdf

1、戊二酰-7-氨基頭孢烷酸?；?GL-7-ACAacylase，GA)能水解戊二酰-7-氨基頭孢烷酸，產(chǎn)生半合成頭孢菌素類抗生素重要母核7-氨基頭孢烷酸(7-ACA)和戊二酸，GL-7-ACA?；浮Ｄ壳?，通過(guò)基因工程手段和技術(shù)重組表達(dá)高活力的GL-7-ACA?；?，或者通過(guò)一些定向進(jìn)化技術(shù)及固定化酶技術(shù)改變它的底物特異性，來(lái)提高酶活性和穩(wěn)定性，一直以來(lái)都是科技研究的熱點(diǎn)。本課題通過(guò)運(yùn)用基因工程技術(shù)手段改造的畢赤酵母為試驗(yàn)菌種，研究其產(chǎn)

2、GL-7-ACA?；傅陌l(fā)酵動(dòng)力學(xué)并建立發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)發(fā)酵液中的GL-7-ACA酰化酶的進(jìn)行了分離與純化，對(duì)純化的酶液進(jìn)行固定化研究，最后研究了GL-7-ACA?；傅拿笇W(xué)性質(zhì)。主要有以下研究結(jié)果:
　　 1.畢赤酵母產(chǎn)GL-7-ACA?；傅陌l(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究。利用5L發(fā)酵罐對(duì)GL-7-ACA酰化酶的發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行了放大實(shí)驗(yàn)，以其分批發(fā)酵的數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用matlab軟件中的三次微分插值“interp1”語(yǔ)句“cubic”推算發(fā)

3、酵時(shí)間間隔為2.5h的菌濃、甘油濃度、采用“ode45”對(duì)微分方程進(jìn)行數(shù)值解，采用“fminsearch”、最小二乘法進(jìn)行參數(shù)擬合，發(fā)酵過(guò)程模擬的微分方程組定義了總的發(fā)酵變化趨勢(shì)。
　　 第一階段，消耗初始培養(yǎng)基中的甘油dX/dt=[0.3717S/18.26+S-0.0765]XdS/dt=17.241X-(0.3717SX/0.0639+0.0035S)
　　 第二階段，流加補(bǔ)甘油，提高菌濃度dX/dt=[0.118

4、7S/16.5949+S-0.0323]XVdS/dt=4.6DV-(42.3929S/16.5949+S-5.8614)XV
　　 第三階段，甲醇誘導(dǎo)，外源基因表達(dá)dX/dt=(0.1113S/6.3730+S-0.0866)XVdS/dt=4.6DV-(13.9388+1.0045S/6.3730+S)XVdP/dt=1.2735CV
　　 建立的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型基本能夠描述畢赤酵母發(fā)酵產(chǎn)GL-7-ACA?；傅膭?dòng)態(tài)過(guò)

5、程，為以后進(jìn)一步的放大試驗(yàn)提供了參考依據(jù)。
　　 2.發(fā)酵液經(jīng)離心去除菌體后所得的粗酶液先后經(jīng)過(guò)膜分離、硫酸銨分段鹽析、膜濃縮除鹽等步驟，結(jié)果顯示:有效地去除了雜蛋白和色素，蛋白含量減少為原來(lái)的三分之一，GL-7-ACA?；讣兌却蠓岣撸^粗酶液純度提高至2.07倍，比活力由最初的2.62×103U/g提高至5.42×103U/g，酶活回收率為69.4％。
　　 3.在單因子試驗(yàn)中，分別考查了載體用量、緩沖液pH、固定

6、時(shí)間和固定溫度對(duì)環(huán)氧基樹(shù)脂固定GA的影響，在單因子試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將Box-Behnken的試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用于樹(shù)脂固定GA的固定化條件的優(yōu)化，并借助SAS.8.1軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出環(huán)氧基樹(shù)脂固定GA的最佳固定化條件為溫度為25℃、緩沖液pH取7.9、載體用量為3.3g，實(shí)際測(cè)得固定化戊二酰-7-氨基頭孢烷酸酰化酶的活力為69.1U/g，酶活的回收率達(dá)42.35％。
　　 4.探討了戊二酰-7-氨基頭孢烷酸?；傅囊恍┟笇W(xué)