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《探索米曲霉氨基酰化酶的固定化及其拆分n-乙酰-dl-苯甘氨酸的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、天津大学博士学位论文米曲霉氨基酰化酶的固定化及其拆分N-乙酰-DL-苯甘氨酸的研究姓名：王燕申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：张凤宝20021201摘要摘要本文首次以氨基酞化酶为酶源拆分非天然氨基酸一N一乙酸-DL一苯甘氨酸。实验首先以固定化米曲霉菌体为酶源在间歇反应器中进行初步拆分，进而利用拆分效率相对较高的固定化酶在连续床中进行最后拆分。本文采用理论分析与实验研究相结合的方法，综合运用数学建模、过程模拟等多种手段，对氨基酞化酶拆分N一乙酞-DL一苯甘氨酸的酶解体系进行了较全面系统的研究，内容涉及菌体的培养、菌体和酶的固
2、定化及其性质表征、酶分子的作用机理及酶促反应动力学、反应器的模型计算等方面，主要包括1通过对各种不同类型培养基的比较，筛选出了适宜的液体培养基一豆汁培养基，得到了菌体培养的适宜条件:300C,pH值自然，转速130rpm，接种量4%，培养40h。该菌体用于拆分N一乙酞-DL一苯甘氨酸时菌体的比酶活可达1600-1800U-gI。以甲醛为交联剂，惰性蛋白明胶为包埋剂和活性保护剂，对米曲霉菌体进行固定化。在正交实验的基础上利用人工神经网络得到了较优的固定化条件:菌体与固定液的用量比(固液比)为1:8，其中固定液中明胶浓度为。5%,甲醛
3、浓度为0.5%，固定化时间为1.5h。在此条件下制得的固定化菌体比酶活达到1500U-g"i,酶活保留率超过80%.固定化后米曲霉菌体热稳定性明显增强，在连续反应器中的操作半衰期可达77d。最佳反应条件pH值从7.。变为8.0、温度由52℃变为630C，最适反应条件明显变宽。C了浓度为1X10-3mo1-L"!时对固定化菌体的激活作用达到最强。2研究了固定化米曲霉菌体拆分N一乙酞-DL一苯甘氨酸的的催化特性。当底物浓度大于200mmo1-L'，时，产生底物抑制。产物乙酸和L.苯甘氨酸(L-PG)分别产生非竞争性抑制和竞争性抑制。在
4、37℃条件下，固定化菌体的米氏常数K=、底物抑制常数Kj.,、产物乙酸的抑制常数K,.A。和L-苯甘氨酸的抑制常数K;二分别为19.8mmo1-L",225.5nimol-L"1,38.7mmol-L"和20.23mmol-L"'o3从酶反应动力学基本方程出发，考虑各种抑制物的作用特点，提出了新的分子作用机理，建立了新的动力学方程。固定化菌体在间歇反应器中的实验数据表明，当底物浓度较低时，该方程与Warburton方程和Cleland方程均能很好地与实验结果相吻合:随着底物浓度的增大和反应的进行，除新的动力学方程仍能很好地与实验结
5、果吻合外，其它两个方程与实验结果的偏差越来越大，表明本文提出的分子作用机理更为合理。4采用结构与DEAE-Sephadex极其相似的大孔弱碱性树脂DEAE-E/H作为氨基酞化酶的固定化载体。考察了影响固定化结果的因素，确定了适宜的固定化条天津大学申请博士学位论文件:自由酶液浓度为120U-ml-',pH值6.5左右，温度为室温。在此条件下制得的固定化氨基酞化酶比酶活可达1200-1500U-g'，酶活保留率超过60%，与文献报道的DEAE-Sephadex固定化效果相当，固定化后酶的稳定性大大提高。固定化酶的米氏常数K,,底物抑制
6、常数K*、产物乙酸和苯甘氨酸的抑制常数K;A。和K;,、分别为5.668mmol-L"',.763mmo1-L',400mmo1-L，和lO.Ommo1-L'o5对固定床反应器中固定化氨基酞化酶连续拆分N一乙酸-DL一苯甘氨酸的反应进行模拟，用推广的割线法求解模型，模型的计算值与实验结果吻合较好。最后所得产品D一苯甘氨酸的旋光度为[a球孺-1570(C=1,1mo1-L"1HCl，产品的光学纯度为99.4%。理论收率达到65.1%a关键词:米曲霉(Aspergillusoryzae)，固定化酶(菌体)，D一苯甘氨酸，拆分，抑制，反
7、应机理，填充床反应器英文摘要ABSTRACTImmobilizedenzyme(mycelium)technology,asanewtechnology,wasusedinvariousfields,andtheopticalresolutionofaminoacidwasoneofthemajorapplications.Inthispaper,aminoacylasefromAspergillusoryzaewasusedtoresoluteN-Ac-DL-phenylglycine,whichwasthematerialso
8、fsemi-syntheticantibiotics.Thisworkwasdividedintotwoparts.Inthefirstpart,immobilizedmyceliumpelletwasusedasbiocatalystinbatc
