学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一株腈水合酶产生菌发酵过程的控制及其酶学性质的研究

作　者: 黄伟波
导　师: 王筱兰
学　校: 江西师范大学
专　业: 生物化工
关键词: 腈水合酶诺卡氏菌补料分批发酵分离
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

来源于微生物的腈水合酶（Nitrile hydratase,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（Nocardia sp.）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Nocardia sp.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Nocardia sp.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℃。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-17
  1.1 AM 概述  8-11
    1.1.1 AM 的性质  8
    1.1.2 AM 的用途  8-11
  1.2 AM 生产技术  11-12
    1.2.1 硫酸水合法  11
    1.2.2 铜催化水合法  11
    1.2.3 微生物转化法  11-12
  1.3 微生物法生产技术  12-15
    1.3.1 微生物法生产AM 发展历史  12-14
    1.3.2 微生物法生产AM 的工艺过程  14-15
  1.4 本研究的目的和意义  15-17
第二章 NHase 摇瓶发酵工艺条件的优化  17-23
  2.1 引言  17
  2.2 材料  17
    2.2.1 菌种  17
    2.2.2 培养基  17
  2.3 方法  17-18
    2.3.1 培养方法  17
    2.3.2 NHase 活性测定  17-18
  2.4 结果与分析  18-22
    2.4.1 初始pH 对NHase 酶活的影响  18
    2.4.2 初始葡萄糖浓度对NHase 酶活的影响  18-19
    2.4.3 初始尿素浓度对NHase 酶活的影响  19-20
    2.4.4 初始谷氨酸钠浓度对NHase 酶活的影响  20-21
    2.4.5 初始促进剂浓度对NHase 酶活的影响  21-22
  2.5 小结  22-23
第三章 2L 自控式发酵罐补料分批发酵工艺的优化  23-31
  3.1 引言  23
  3.2 材料  23-24
    3.2.1 菌种和培养基  23
    3.2.2 试剂  23-24
  3.3 方法  24-26
    3.3.1 培养方法  24
    3.3.2 菌体浓度测定  24
    3.3.3 氨基氮浓度测定  24
    3.3.4 葡萄糖浓度测定  24-25
    3.3.5 NHase 活性测定  25-26
  3.4 结果与分析  26-30
    3.4.1 分批发酵工艺  26-27
    3.4.2 pH 调控工艺  27-29
    3.4.3 补糖分批发酵工艺  29-30
  3.5 小结  30-31
第四章 NHase 的初步分离及其酶学性质的研究  31-42
  4.1 引言  31
  4.2 材料  31-32
    4.2.1 菌种和培养基  31
    4.2.2 试剂  31-32
  4.3 方法  32-35
    4.3.1 培养方法  32
    4.3.2 菌体的超声破碎  32
    4.3.3 硫酸铵沉淀酶蛋白  32-33
    4.3.4 硫酸铵分级沉淀酶蛋白  33
    4.3.5 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳  33
    4.3.6 考马斯亮蓝染色法测定蛋白质浓度  33-35
    4.3.7 pH 对NHase 酶活及稳定性的影响  35
    4.3.8 温度对NHase 酶活及稳定性的影响  35
    4.3.9 NHase 活性测定  35
  4.4 结果与分析  35-41
    4.4.1 超声破壁最适时间的选择  35-37
    4.4.2 硫酸铵沉淀蛋白结果分析  37-38
    4.4.3 硫酸铵分级沉淀蛋白结果分析  38-40
    4.4.4 pH 对NHase 酶活及稳定性的影响  40
    4.4.5 温度对NHase 酶活及稳定性的影响  40-41
  4.5 小结  41-42
第五章论文总结  42-44
  5.1 论文研究总体结论  42
  5.2 论文创新  42-43
  5.3 论文后续工作与展望  43-44
参考文献  44-48
附录  48-51
致谢  51-52
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  52

一株腈水合酶产生菌发酵过程的控制及其酶学性质的研究

内容摘要

全文目录

相似论文