收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

腈水合酶产生菌株的酶反应条件优化及细胞固定化的研究

蒋忠平  
【摘要】: 丙烯酰胺是一种用途广泛的精细化学品。微生物法生产丙烯酰胺具有反应条件温和、丙烯腈转化率高和生产成本低等突出的优点,近年来成为丙烯酰胺生产的研究热点。腈水合酶是丙烯酰胺生物法生产的催化剂,因此腈水合酶的高效表达是提高丙烯酰胺生产效率的关键。 本文利用前期研究中从化工废水活性污泥中分离并选育的腈水合酶产生菌株Rhodococcus sp.HUST-1,进行了丙烯酰胺的检测方法、腈水合酶的反应条件优化和动力学、腈水合酶的分离以及细胞固定化技术等方面的研究,以下为主要研究成果: 1.通过研究分别确定了溴化法、气相色谱法和反相高效液相色谱法检测丙烯酰胺的最佳检测条件,并通过对三种检测方法的比较分析,确定了丙烯酰胺的检测方案:采用反相高效液相色谱法进行丙烯酰胺定性分析,采用溴化法进行丙烯酰胺含量的测定。 2.通过酶反应条件的优化,确定最佳底物浓度为40g/L,反应温度为28℃,反应体系pH为7.0,在最佳条件下的比酶活为119U/(mg干细胞重)。菌体最高加入量为15mL,比酶活达1218U/mg。菌株HUST-1产生的腈水合酶米氏常数km=6.124g/L,表观活化能为Ea=47.8kJ/mol。失活动力学方程为:lnk1=0.9391 0.0548-(1334.3 38.7)/T。酶失活反应的表观活化能为85.9kJ/mol。 3.采用甲苯、丙酮、Triton X-100、溶菌酶和自溶法等非机械破碎法对菌株Rhodococcus sp.HUST-1进行细胞破碎,结果表明,溶菌酶具有较好的细胞破碎效果。在1g湿菌体中加入7mg溶菌酶,破碎时间为10h的条件下,菌株HUST-1细胞破碎后的腈水合酶酶活为1308U,比破碎前提高了29.2%。 4.采用海藻酸钙包埋法、聚乙烯醇交联法和联合包埋法进行腈水合酶产生菌株HUST-1的细胞固定化研究。研究结果表明,采用海藻酸钙、聚乙烯醇和活性炭的联合包埋法进行细胞固定化的效果最佳,使固定化细胞的相对酶活达115.7%,联合固定化的应用显著提高了反应体系中单位体积内的生物量,可使单位体积内的固定化小球酶活比自由细胞酶活提高15.7%,比未加入活性炭前的最高酶活提高了28.5%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于慧敏,史悦,田卓玲,温斐,沈忠耀;诺卡氏菌腈水合酶基因在重组毕赤酵母中的表达[J];微生物学报;2005年06期
2 张丽铃;黎常宏;王筱兰;;三重诱变选育腈水合酶高产菌株[J];安徽农业科学;2011年08期
3 马武生,马同森,杨生玉;腈水合酶及其在丙烯酰胺生产中应用的研究进展[J];化学研究;2004年01期
4 马武生,马同森,杨生玉;产腈水合酶菌Nocardia sp.HD9611超高诱导及发酵工艺改进[J];河南大学学报(自然科学版);2004年02期
5 邓林;王忠彦;胡承;;微生物腈水合酶的研究现状[J];四川食品与发酵;2004年03期
6 邱柱玉;李春;王超;吴丽;;基于盐碱条件下产腈水合酶菌株的筛选与高酶活表达工艺的研究[J];石河子大学学报(自然科学版);2005年05期
7 阮继红;;腈水合酶的发酵研究[J];江西化工;2006年01期
8 王超;张根林;李春;吴丽;;Rhodococcus sp.SHZ-1腈水合酶的高酶活发酵工艺[J];食品与发酵工业;2007年07期
9 钟莉萍;张锦丽;宋洋;张朝正;;一株腈水合酶产生菌的筛选、鉴定及培养条件研究[J];天津科技大学学报;2008年04期
10 周云霞;吴金海;李红梅;刘晶;冯泽胤;高俊;;腈水合酶高产菌株的诱变选育及发酵条件的优化[J];化学与生物工程;2008年05期
11 周云霞;吴金海;高俊;李红梅;刘晶;;腈水合酶生产菌工业发酵技术研究[J];化学与生物工程;2008年11期
12 朱婷婷;秦智;孙晓君;蒋忠平;;复合诱变选育腈水合酶高产菌株[J];安徽农业科学;2009年04期
13 宋洋;钟莉萍;张锦丽;王敏;;金属离子对红球菌腈水合酶活力的影响[J];天津科技大学学报;2009年01期
14 张蕾;秦智;孙晓君;刘士妤;赵金爽;;腈水合酶产生菌株的固定化载体选择[J];安徽农业科学;2009年11期
15 周云霞;胡毅;高俊;李红梅;刘晶;;腈水合酶生产菌工业发酵技术研究[J];精细与专用化学品;2009年12期
16 郑裕国;金晓峰;郑仁朝;林志坚;沈寅初;;一类生物催化剂——氰基耐受型腈水合酶[J];生物加工过程;2010年03期
17 钟山金;黎常宏;胡娟;潘慧敏;廖敏;;产腈水合酶优良菌种的选育及其在生产中的应用研究[J];科技创新导报;2011年11期
18 山田秀明;张震元;;腈水合酶的发现和在酰胺生产中的应用[J];微生物学杂志;1984年02期
19 李文忠;张鸿翼;杨惠芳;;棒状杆菌腈水合酶的形成条件[J];微生物学报;1991年02期
20 李文忠;张鸿翼;杨惠芳;;腈水合酶转化反应的影响因子[J];微生物学报;1991年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史悦;于慧敏;赵晖;田卓玲;沈忠耀;;诺卡氏菌腈水合酶基因在重组大肠杆菌中的活性表达[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
2 吴玉峰;郑裕国;沈寅初;;等离子注入选育产腈水合酶菌种及其发酵条件的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
3 于慧敏;史悦;刘杰;彭宝祥;陈家琦;沈忠耀;;诺卡氏菌腈水合酶的分子模拟与计算机定点突变研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
4 郑仁朝;陈静;郑裕国;沈寅初;;不同富集策略对含腈水合酶微生物筛选的影响[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
5 廖春燕;郑裕国;沈寅初;;腈水合酶的分离纯化研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
6 姜少华;谢克昌;黎刚;;固定化腈水合酶的研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 吴玉峰;郑裕国;沈寅初;;2,2-二甲基环丙甲腈水合酶酶学性质研究及氮离子注入选育[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
8 邱柱玉;王超;吴丽;李春;;基于盐碱条件下产腈水合酶菌株的筛选及其高酶活表达工艺的研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
9 李春;张根林;李东峰;;基于盐碱性环境下产腈水合酶的微生物筛选及其发酵水合反应的初步研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
10 金利群;王亚军;胡基埂;郑裕国;沈寅初;;腈水合酶菌株筛选及其初步鉴定[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘义;恶臭假单胞菌中腈水合酶钴离子摄取机制和热稳定性改造研究[D];江南大学;2014年
2 林志坚;α-氨基腈类腈水合酶酶源的筛选及其在合成2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺中的应用[D];浙江工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周全伟;腈水合酶在大肠杆菌中的表达与纯化[D];江西师范大学;2010年
2 王丽娟;腈水合酶高产菌的基因组重排育种及其发酵过程控制的研究[D];河南大学;2005年
3 蒋忠平;腈水合酶产生菌株的酶反应条件优化及细胞固定化的研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
4 朱婷婷;一株腈水合酶产生菌株的选育和发酵条件的优化[D];哈尔滨理工大学;2007年
5 高慧慧;Corynebacterium nitrilophilus腈水合酶的发酵优化及其在腈纶表面改性中的应用[D];江南大学;2012年
6 白天江;腈水合酶产生菌的培养条件及丙烯酰胺晶体的制备[D];哈尔滨理工大学;2012年
7 曾亮;微生物腈水合酶的发酵及性质研究[D];四川大学;2004年
8 赵金爽;海藻酸钠固定化腈水合酶产生菌连续催化制备丙烯酰胺[D];哈尔滨理工大学;2011年
9 赵霞;一株腈水合酶产生菌发酵条件的优化控制及其酶学性质研究[D];新疆农业大学;2006年
10 余越春;腈水合酶在大肠杆菌中的表达及合成机理研究[D];江南大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978