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《天津大学》 2006年
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固定化酶柱与固定化菌体柱耦联—高效拆分乙酰-DL-蛋氨酸

郭红彦  
【摘要】: 本文首次将固定化菌体与固定化酶实现了耦联,用于拆分乙酰-DL-蛋氨酸。先用固定化菌体在间歇振荡反应器内对乙酰-DL-蛋氨酸进行初拆分,再用固定化酶在填充床反应器内进行高效拆分。包括以下内容: 氨基酰化酶固定化载体的筛选。考察了十四种不同型号、性能的弱碱性大孔树脂固定化酶活,研究发现,DEAE-D/H-Ⅲ固定化氨基酰化酶的效果最好,固定化酶活1356.41U/g。研究了不同给酶量下DEAE-D/H-Ⅲ固定化酶活力收率。结果表明:酶液浓度115U/g时,酶活力收率最高,为59.49%。具体分析了此固定化酶性质。结果表明,最佳pH、酶活最高时的反应温度和Co2+浓度分别为6.5、65℃和5×10-4mol/L。同时考察了固定化酶的稳定性、再生性。在37℃下,固定化酶连续拆分乙酰-DL-蛋氨酸30天,酶活力降为最初的72.6%。失活的固定化酶经洗脱、再生后,酶活达1380.64U/g,达到新树脂固定化效果,证明载体再生性较好。 米曲霉菌体(Aspergillus oryzae3042)的液体培养和固定化研究。选用豆汁培养基,参照文献规定的培养条件进行培养,经冷冻干燥机干燥后菌体酶活2039 U/g。采用甲醛和明胶固定化后的菌体酶活1708.68U/g,固定化效率为83.76%。研究固定化菌体拆分乙酰-DL-蛋氨酸的性质。结果表明最佳pH、酶活最高时的反应温度和Co2+浓度分别为8.0、65℃和5×10-4mol/L。 固定化酶和固定化菌体动力学研究。考察了底物浓度、产物浓度对拆分反应的影响。研究表明:固定化酶底物抑制浓度0.4 mol/L,低底物浓度下拆分反应符合米氏方程,米氏常数Km为6.19mmol/L,不存在产物抑制;固定化菌体底物抑制浓度0.2 mol/L,产物抑制浓度0.01 mol/L,低浓度下拆分反应符合米氏方程,米氏常数Km为7.76mmol/L。 间歇振荡反应器和填充床反应器模型建立。得出间歇振荡反应器在指定拆分率下的反应时间;对填充床模型进行了验证,结果表明,当底物浓度0.2 mol/L时,填充床反应器出口处测得的实验数据与模型求解曲线吻合得很好。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O621.2

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