【摘 要】
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研究背景与目的γ-氨基丁酸（GABA）是中枢神经系统内重要的抑制性传递物质,可以在谷氨酸脱羧酶（GAD）及一些辅助因子的共同作用下由L-谷氨酸（L-Glu）及其钠盐转化而得。GABA在机体调节方面发挥着诸多作用,如促进细胞新陈代谢、调节血压和心律、镇定安神、促进睡眠、改善肝肾功能等。基于GABA可以广泛的应用于食品、医药等众多方面,应用前景较好,市场需求量大,本研究旨在制备一种稳定性好,凝胶强度高
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研究背景与目的γ-氨基丁酸（GABA）是中枢神经系统内重要的抑制性传递物质,可以在谷氨酸脱羧酶（GAD）及一些辅助因子的共同作用下由L-谷氨酸（L-Glu）及其钠盐转化而得。GABA在机体调节方面发挥着诸多作用,如促进细胞新陈代谢、调节血压和心律、镇定安神、促进睡眠、改善肝肾功能等。基于GABA可以广泛的应用于食品、医药等众多方面,应用前景较好,市场需求量大,本研究旨在制备一种稳定性好,凝胶强度高的固定化谷氨酸脱羧酶（IGAD）,并以此转化产物GABA。研究内容与结果首先,利用本课题组研发的诱导剂天达一号对构建的基因工程菌E.coli BL21（DE3）-p ET28a-gad B进行诱导,并对诱导表达后的菌体进行超声破碎以获取GAD粗酶液。其次,选择安全性高、稳定性好的卡拉胶,采用凝胶包埋法对GAD粗酶液进行固定化研究。通过单因素实验和正交实验,对GAD固定化工艺进行研究,优化得到的最佳固定化条件为:GAD与载体体积比为1:1、卡拉胶浓度1.5%、辅酶浓度为0.2mmol/L、硬化剂浓度2%、硬化时间2h,制得IGAD的酶活回收率是48.96%。然后,对IGAD进行酶学性质的研究。游离酶经固定化后其耐热和耐酸性能增强,底物特异性未发生改变,亲和力有一定程度降低;IGAD在相同反应和测定条件下,连续进行3批次的操作后,仍保留90%以上的酶活,每天测定IGAD的酶活力,得出IGAD在4℃的贮存条件下其半衰期约为7天。最后,对IGAD转化GABA的制备工艺进行研究,并进行初步分离和浓缩结晶。利用IGAD进行连续催化反应制备GABA,整个工艺共由3L的反应体系（含底物250g）分离得到成品114.32g,测得制备液中GABA摩尔转化率为70.98%,晶体得率为91.90%,纯度94.73%。
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