腈水解酶產(chǎn)生菌的固定化研究.pdf

1、甘氨酸是一種重要的醫(yī)藥中間體，本項研究以從土壤中篩選的高活性的水解氰基的菌株P(guān)seudomonas putida XY4為研究對象生產(chǎn)甘氨酸并對其進行細胞固定化研究，在傳統(tǒng)固定化細胞技術(shù)的基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)的研究了制備強度性能好、通透性好、傳質(zhì)阻力小的顆粒狀固定化腈水解酶產(chǎn)生菌株的方法，工業(yè)應(yīng)用前景良好。
　　 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1.從土壤中篩選出一株高活性的菌株P(guān)seudomonas putida XY

2、4，工業(yè)應(yīng)用潛力良好。
　　 2.對影響游離細胞降解甘氨腈的因素進行了探討，得出在反應(yīng)體系溫度為30℃，pH值為7，底物甘氨腈為75mM，菌體加入量為0.02g的條件下，比酶活最高。為下面對其固定化研究提供基本的催化反應(yīng)的條件。
　　 3.用海藻酸鈉、殼聚糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、卡拉膠等常用載體固定腈水解酶產(chǎn)生菌Pseudomonas putida XY4。通過對固定化后酶活回收率、載體機械強度、制備工藝復(fù)雜程度等因素

3、進行考察，最終確定海藻酸鈉作為本實驗固定化細胞載體材料。
　　 4.對腈水解酶產(chǎn)生菌株的細胞固定化條件進行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉固定化細胞的最佳濃度為3％，交聯(lián)劑氯化鈣的最佳濃度為0.3M，最佳固化時間為6h。
　　 5.實驗中發(fā)現(xiàn)固定化細胞與游離細胞比較起來反應(yīng)速度慢得多，這可能是由于固定化細胞載體的傳質(zhì)阻力的作用，通過查閱文獻確定采用溶質(zhì)排出法造孔以降低傳質(zhì)阻力，于是我們在固定化載體材料中加入不同分子量的PEG來達到這

4、一目的。研究發(fā)現(xiàn)加入PEG后，固定化細胞的催化活性有明顯提高。
　　 6.通過比較加入不同分子量的PEG的固定化細胞的活性，我們發(fā)現(xiàn)對于腈水解酶產(chǎn)生菌株和肝素降解酶產(chǎn)生菌株的固定化加入的PEG的最佳分子量分別為400和6000，而這兩株菌用于催化反應(yīng)時底物的分子量分別是154.15和15000-30000，因此推測PEG所造孔的大小與PEG的分子量有關(guān)。
　　 7.為了證明上述結(jié)論，我們配制等摩爾量的不同分子量的有紫外吸

5、收的物質(zhì)的溶液，分別為維生素C(MW=176.12)，維生素B2(MW=376.36)，維生素B12(MW=1355.37)和BSA(MW=67000)溶液，分別加入等量的海藻酸鈉小珠和海藻酸鈉-PEG400小珠，研究小珠的滲透性。發(fā)現(xiàn)加入PEG400的滲透性較未加PEG400的好，且兩種小珠對于維B12和BSA的滲透性已相差不大。說明加入PEG400后小珠的孔隙率有所提高且孔徑在一定的范圍內(nèi)。
　　 8.分別用環(huán)境掃描電子顯微