一珠腈水合酶产生菌发酵过程的控制及其酶学性质的研究

来源 :江西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuliao2011
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来源于微生物的腈水合酶(Nitrilehydratase,NHase,EC4.2.1.84)是工业生产丙烯酰胺(Acrylamide,AM)的重要生物催化剂。它催化丙烯腈(Acrylonitrile,AN)转化为AM的反应,条件温和、产率高、副产物少。随着AM的需求量不断增大,在NHase产生菌方面的研究已成为一个热点,国内外的学者在NHase产生菌的分离筛选、发酵条件优化和酶学性质等方面做了大量工作,并取得了可喜的成果。   本实验通过摇瓶发酵条件的优化,初步确定了NHase摇瓶培养的最佳条件。结果表明:当培养基初始pH为7.5,葡萄糖浓度为20g/L,尿素浓度为7g/L,谷氨酸钠浓度为1g/L,促进剂浓度为1mL/L(Co2+终浓度为0.00248g/L)时,发酵得到的NHase酶活达到967.14U/mL。   对诺卡氏菌(Nocardiasp.)发酵产NHase过程中菌体生长、pH变化以及葡萄糖消耗对NHase合成的影响进行了分析。根据NHase在发酵过程中的合成特性优化了在2L发酵罐中Nocardiasp.产高酶活NHase的发酵工艺条件。结果表明,在分批补糖工艺中,控制发酵液pH为6.5,使发酵液的葡萄糖浓度维持在1.5g/L~6g/L,发酵结束时,发酵液酶活达到2814.3U/mL,是优化前的8.7倍。   对菌体进行超声波破壁过程中,初步探索到了最优的破壁条件为超声功率160W,工作5s,间隙5s,总时间30min,该条件下NHase比酶活达到一个最优值。利用硫酸铵沉淀技术,对从Nocardiasp.中提取出的NHase进行初步分离纯化。在经过硫酸铵沉淀后,酶的纯化倍数到达1.25倍,酶活收率达到48.1%。经过初步纯化后的酶液最适反应pH为7.0,最适反应温度为30℃。
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