脲酶固定化论文_刘长荣,张风丽,李志勇

导读:本文包含了脲酶固定化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:酸性,壳聚糖,甲酸,氨基,乙酯,组合,反应器。

脲酶固定化论文文献综述

刘长荣,张风丽,李志勇[1](2019)在《固定化海洋脲酶制备及其在尿素废水处理中的应用》一文中研究指出为确定合适的海洋碱性脲酶固定化方案,并对固定化脲酶的尿素废水处理效果进行评估。分别用3种材料对脲酶进行包埋,测定其固定化效果及酶学性质,并筛选出最佳方案装柱运行。结果表明:采用海藻酸钠-CaCl2包埋效果最佳,其固定化率达61.47%,酶的最适温度从55℃提高至70℃,最适pH从8.5提升至9.5,在35-85℃保存30 min或在pH 7-10.5保持6 h后酶活仍能保持在90%以上,在4℃保存半衰期超过3个月。处理装置在70℃时,尿素废水流量达19 mL/min,且初始尿素降解率为90.25%,连续运转35 d效率不变。游离脲酶经海藻酸钠固定化后最适温度、pH及耐热性、耐碱性提升最显着;运用该固定化海洋脲酶进行尿素废水处理是除化学法外一条有效途径。(本文来源于《生物技术通报》期刊2019年09期)

刘小锋[2](2018)在《双功能酸性脲酶的全基因表达与复性及固定化研究》一文中研究指出双功能酸性脲酶是一种能水解尿素和氨基甲酸乙酯(EC)的多功能酶,EC是一种潜在致癌物,尿素为其前体物;本论文成功将酸性脲酶在大肠杆菌中表达,通过对复性条件的探索及优化,复性了在E.coli BL21(DE3)中表达形成包涵体的重组酸性脲酶,并优化了复性后脲酶的固定化条件,分析了固定化酶的酶学特性,初步研究了具备EC降解酶功效的固定化酸性脲酶在黄酒中的应用。首先提取了P.rettgeri JN-B815的基因组,设计引物P1、P2从基因组中扩增酸性脲酶全基因组,成功构建了重组质粒pET-42a-ureABCEFGD,将重组质粒导入E.coli BL21(DE3)中表达,当IPTG浓度在0.4 mmol·L~(-1)时,脲酶酶活达到0.4 U·m L~(-1),EC降解酶酶活达到0.13 U·m L~(-1)。构建了重组质粒pCold-ureABCEFGD在E.coli BL21(DE3)表达,对形成的包涵体两次清洗,蛋白回收率达到53±3%,优化了包涵体溶解条件,在含有8 mol·L~(-1)urea、0.05 mmol·L~(-1) DTT、0.05 mol·L~(-1)Arg的缓冲液中(pH8.0)溶解8 h,蛋白质回收率达到95±3%。对溶解的包涵体复性,在稀释复性中,在GSSG/GSH(氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽)=10/1、精氨酸1.5%(w/v)、20%甘油(v/v)复性液中稀释16倍,复性效果达到最好;在梯度透析复性中,在35倍的稀释复性液中透析复性总时48 h左右时,复性效果最佳;基于稀释复性的稀释-超滤复性,在2000 rpm·时,酶活达到最高。所得脲酶过镍柱纯化,稀释复性的脲酶和EC降解酶酶活8.1±0.8 U·mg~(-1)、2.7±0.3 U·mg~(-1);梯度透析的脲酶和EC降解酶酶活为10.8±1 U·mg~(-1)、3.4±0.3 U·mg~(-1);超滤-稀释的脲酶和EC降解酶酶活12.3±1 U·mg~(-1)、3.8±0.5 U·mg~(-1),叁种方法复性的蛋白质回收率分别为24±5%、22±4%、21±4%。氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)复合微球固定化酸性脲酶,并对主要条件进行优化,发现在GO和CS的质量比为3/2时,两者结合时间为8 h,戊二醛浓度为2.5%,交联8 h后,酶活力回收率可以达到74%。该固定化脲酶在65℃的半衰期为400 min,在20%乙醇浓度以下可保持80%的酶活;在重复使用10次后对底物尿素和EC的催化能力依然保持90%以上。固定化脲酶的Km为9.15 mmol·L~(-1)(尿素),383.86 mmol·L~(-1)(EC),Vmax为1.08μmol·min~(-1)(尿素),0.78μmol·min~(-1)(EC)。考察固定化酸性脲酶在流化床反应器中处理黄酒时的应用效果,在加酶量为20 U,流速为0.4 m L·min~(-1)时反复处理4次后,50 mL黄酒的尿素的去除率可以达到93.85%,EC的去除率可以达到57.46%。(本文来源于《江南大学》期刊2018-06-01)

郭明,燕冰宇,杨萍[3](2014)在《新型方法制备固定化脲酶基质材料及固定化脲酶的性能研究》一文中研究指出以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)为原料,采用新型水热氧化方法,制备纤维素基质固定化脲酶载体材料-双醛纤维素(Dialdehyde cellulose,DAC)。采用红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS 13C NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载脲酶的酶学性能,并与交联壳聚糖、双醛淀粉固载脲酶的酶学性能进行比较分析,构建酶学性能理论方程。结果表明:采用新型水热氧化反应可成功制备高醛基含量的氧化纤维素,与交联壳聚糖和双醛淀粉固定化脲酶相比,所得氧化纤维素载体材料固定化脲酶的米氏常数小(0.0108mol·L-1),对底物亲和能力强,重复使用率高,在pH=5.0~9.0能保持酶活性,建立的理论方程较好地表征了固载酶酶学性能。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2014年05期)

曾宪冬,柳洁,张资平,孔舒[4](2014)在《壳聚糖固定化脲酶生物传感器选择性测定铜离子》一文中研究指出基于重金属对脲酶的抑制作用,研制了用于测定铜离子的生物传感器。该生物传感器的制备以壳聚糖为载体,将脲酶固定于pH电极表面。由于壳聚糖对Cu2+的富集,该生物传感器展现出高灵敏度。在样品溶液中加入5 mmol/L NaI,可以消除Hg2+和Ag+的干扰,从而实现Cu2+的选择性检测。在0.005~0.5μg/mL的浓度范围内,脲酶活性的抑制率与Cu2+浓度的对数呈良好的线性响应关系,其检出限为0.002μg/mL。将使用后的生物传感器浸泡于0.5 mmol/L的EDTA溶液再生5 min,被Cu2+抑制的脲酶的活性可以得到恢复。(本文来源于《化学传感器》期刊2014年03期)

查小红[5](2014)在《酸性脲酶的固定化及酶反应器的初步研究》一文中研究指出酸性脲酶可分解黄酒中的有害物质尿素,最终达到限制黄酒中致癌物质氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,简称EC)含量的目的。本文采用载体固定化和无载体固定化这两种不同的方式,对酸性脲酶进行固定化,研究了固定化酶的性质,并分析了其在黄酒中的应用。采用乙醇分级沉淀、DEAE离子交换层析、Resource Q离子交换层析和Superdex200凝胶层析的步骤,对Providencia sp. JNB815所产脲酶进行分离纯化,各步纯化中测定了脲酶和EC降解酶的活性,纯化后所得的酶兼有这两种活性。初步推测这是一种酶表现出的双功能酶活性。酸性脲酶和EC降解酶的酶活收率分别为38.3%和23.6%;纯化倍数分别为5.0和3.1。运用吸附-包埋-交联的复合方法,固定化普罗威登斯菌Providencia sp. JNB815所产的具有降解尿素和EC活性的双功能酶。以脲酶活性为指标,单因素优化固定化条件为:壳聚糖和明胶浓度分别为4.0%和2.0%,两者混合液滴入凝结液中制成微球。京尼平浓度0.4%,30℃恒温水浴振荡6h对微球进行交联,交联后的微球固定化脲酶的时间为8h。固定化酶催化尿素时,最适pH4.0,最适温度40℃。催化EC反应时,最适pH和温度分别4.5和60℃。固定化脲酶在温度20~50℃、pH4.0~6.5之间相对稳定;固定化EC降解酶在温度20~60℃、pH5.0~6.5之间相对稳定。固定化酶重复使用10次后,对尿素和EC的酶活残留率分别为80%和30%,具有良好的重复使用性。壳聚糖微球固定化酶和游离酶催化尿素的Km分别为13.54mmol·L-1、5.99mmol·L-1;催化EC的Km分别为705.78mmol·L-1、183.82mmol·L-1。脲酶经固定化后,其Km增大,即固定化脲酶与底物的亲和力减弱。在32℃,转速100r·min-1的条件下,黄酒中固定化脲酶加量为0.04U·mL-1时,处理黄酒20h后,尿素去除率可达93.03%;同样条件下,黄酒中固定化EC降解酶加酶量为0.17U·mL-1时,处理黄酒20h后,EC去除率可达56.60%。气质联用色谱结果显示固定化酶处理后的黄酒挥发性风味物质变化不大。交联脲酶聚集体(crosslinked urease aggregates,简称CLUAs)的制备条件为:京尼平浓度0.3%,采用0.3g·L-1的牛血清白蛋白辅助交联时间2.5h。CLUAs以尿素和EC为底物的Km分别为5.65mmol·L-1和627.15mmol·L-1。CLUAs对尿素的去除率初次使用可达85.35%,重复使用6次后尿素去除率仍能达69.30%。在分批搅拌-膜分离式反应器中,CLUAs对黄酒的尿素去除率高达80.49%,对EC的去除率可达46.27%,处理后的黄酒其挥发性风味物质无明显变化。(本文来源于《江南大学》期刊2014-06-01)

侯文龙,杨越冬,杨婷,梁力曼,牛少莉[6](2013)在《固定化脲酶高分子载体材料的研究进展》一文中研究指出脲酶是一种来源广泛的植物蛋白酶,能高效、专一地催化水解尿素产生CO2和NH3。综述了近年来天然高分子和合成高分子材料作为脲酶载体的研究现状,并对脲酶固定化载体材料的发展前景做出展望。(本文来源于《现代化工》期刊2013年09期)

莫旖,姬琳,柳畅先[7](2013)在《固定化脲酶的制备及应用》一文中研究指出以壳聚糖作为载体,戊二醛作为交联剂对脲酶进行固定化。固定化的最适条件为:酶的偶联时间60min,戊二醛浓度0.5%,pH值7.0。对游离及固定化脲酶的酶学性质研究表明,酶促反应的最适pH均为7.0,最适温度分别为33℃和70℃。米氏常数分别为29.8mmol/L和13.9mmol/L。与游离酶相比,固定化酶的热稳定性和贮存稳定性更佳。应用固定化酶测定了试样中的微量组分。(本文来源于《分析科学学报》期刊2013年01期)

吕园园[8](2012)在《酒用酸性脲酶的固定化方法及应用》一文中研究指出向酒中添加酸性脲酶可以降低尿素含量,但是反应后酒中的游离酶难以分离、无法重复使用。将酸性脲酶制成固定化酶不但能避免以上的不足,而且可以扩大其使用范围。选取壳聚糖为主要固定化载体,分别采用壳聚糖-明胶复合固定化和壳聚糖纳米颗粒两种方式固定化酸性脲酶。其中,固定化酸性脲酶酶膜的最优条件为:采用质量浓度1.0%的壳聚糖和质量浓度为0.75%的明胶混合制膜,用质量浓度为0.02%的戊二醛交联,最适固定化时间为2 h,固定化酸性脲酶回收率为69.1%,固定化酶和游离酸性脲酶相比,能更好的耐受pH和温度变化,固定化酶的储存半衰期长达81 d,重复测定10次后其酶活力仍有91%。壳聚糖纳米颗粒固定化的最优条件是:用壳聚糖:多聚磷酸钠为5:3的比例,制得壳聚糖纳米颗粒,最适加酶量为1.5 mL时,酶活收率为81.7%,连续处理1 L黄酒之后,尿素去除率达到52.7%。从酶活力收率、制作流程、重复使用性和应用价值方面综合比较,选取壳聚糖-明胶膜复合固定化方法来固定化酸性脲酶。从糖类、多元醇类、无机盐类等几种保护剂中,选择对酸性脲酶有效果的保护剂,将其加入固定化酸性脲酶酶膜中考察效果。根据正交实验,最优保护剂组合为:蔗糖、甘油、NaCl的浓度分别为3.0 g/L、15%、15 mmol/L,在此条件下,单位固定化酸性脲酶酶膜面积酶活提高到0.68 U/cm2,储存半衰期延长到100 d,处理黄酒样品时较未加稳定剂的提高5个使用批次,使用半衰期有明显提高。将固定化酸性脲酶酶膜以卷式膜形式,放入层析柱中做成酶膜反应器,以0.5 mL/min的流速连续处理2 L黄酒时,黄酒中加酶量为0.08 U/mL,70 h后,黄酒中尿素去除率为54.8%,氨基甲酸乙酯含量降低率为55.6%,且未改变黄酒风味和黄酒中的多酚含量。将壳聚糖-明胶复合固定化方法应用于固定酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶,水解大豆分离蛋白,12 h后,水解度达32%。双酶固定化协同水解的酶解产物中,氨基氮含量提高1.84倍,总游离氨基酸含量提高2.12倍,水解液中大分子肽被分解。研究结果表明,这种壳聚糖-明胶膜复合固定化方法不仅适合于酸性脲酶的固定化应用,也可适合于最适pH在酸性或具备较宽最适pH范围的酶的固定化应用,以及同类酶的共固定使用。(本文来源于《江南大学》期刊2012-03-01)

张莉娟[9](2012)在《脲酶的组合固定化研究》一文中研究指出脲酶是催化尿素分解为氨和二氧化碳的专一性水解酶,固定化脲酶已成为工业上以脲酶为基础催化水解底物的必要条件。通过实验研究中改变不同的环境因素,如pH值、温度、缓冲反应液等已成功的实现了脲酶的固定化;酶固定化方法有很多,每种方法既有其优点又有缺点,如吸附法操作过程虽然简单有效,但酶容易脱落;共价法和交联法有效并且储存稳定,但材料昂贵且对固定化酶酶活有损害;在膜反应器法,包埋法和微囊法中的内部传质效率较差;通常作为衡量最佳固定化酶条件的标准是对所选择的酶及其固定化方法的反复试验来得出的,对选择固定化酶的材料原则上以无毒,价格低,可再生及生物降解性为主要的标准。本课题选取的主要载体材料包括壳聚糖和亲水性聚合物,通过将材料按不同比例混合,采用不同的方法制备酶载体,包括膜块、微球、微膜等,其中固定化技术采用吸附-交联、包埋-交联以及无载体固定等几种方法;同时对以壳聚糖为主体载体进行了形态表征以及接触角的测定,从微观和宏观上检测其固定化酶的效果,以及微膜表面及内部的孔洞形成情况。通过比较不同材料和技术固定化脲酶,综合性质最佳的是在壳聚糖与聚乙二醇为1:1时形成的微膜,从SEM图片上来看CS/PEG薄膜表面及内部形成了孔径均一,分布均匀的多孔结构,增大了比表面积,提高了固定化酶的活力回收值,达到了102.75%左右,通过接触角测量,在CS/PEG=1在吸附酶前后有明显的变化,而且其固定化酶活力回收值大于其他薄膜,其固定化效果为103.72U/(cm2·min),表明酶蛋白成功吸附在薄膜上,使薄膜表面的亲水性增加。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-03-01)

吕园园,田亚平[10](2012)在《复合固定化酸性脲酶酶膜的制备及应用》一文中研究指出用复合固定化方法将酸性脲酶固定在壳聚糖-明胶膜上,探讨了固定化的条件和性质、稳定剂对固定化酶膜的作用、固定化酶膜反应器在黄酒中的应用。结果表明:采用质量浓度为1.0%的壳聚糖和0.75%的明胶混合制备含0.579U/cm2酸性脲酶的酶膜,储存半衰期可达81d;在固定化酶膜中加入10%的甘油,在不影响成膜状态和强度的前提下,固定化酶活回收率由66.4%提高到82.25%,储存半衰期可达100d;将16cm2的酶膜采用间歇振荡法分批处理30mL黄酒12h,在尿素去除率仍达50%以上的前提下,可连续处理8批黄酒,较未加稳定剂的提高2个使用批次,酶膜的使用半衰期有明显提高;将约为500cm2的酶膜以卷式膜形式做成酶膜反应器,以0.5mL/min的流速连续处理2L黄酒时,70h后,尿素去除率仍可达50%,且基本未改变黄酒的风味,并最终达到降低氨基甲酸乙酯(EC)的目的。(本文来源于《食品工业科技》期刊2012年07期)

脲酶固定化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

双功能酸性脲酶是一种能水解尿素和氨基甲酸乙酯(EC)的多功能酶,EC是一种潜在致癌物,尿素为其前体物;本论文成功将酸性脲酶在大肠杆菌中表达,通过对复性条件的探索及优化,复性了在E.coli BL21(DE3)中表达形成包涵体的重组酸性脲酶,并优化了复性后脲酶的固定化条件,分析了固定化酶的酶学特性,初步研究了具备EC降解酶功效的固定化酸性脲酶在黄酒中的应用。首先提取了P.rettgeri JN-B815的基因组,设计引物P1、P2从基因组中扩增酸性脲酶全基因组,成功构建了重组质粒pET-42a-ureABCEFGD,将重组质粒导入E.coli BL21(DE3)中表达,当IPTG浓度在0.4 mmol·L~(-1)时,脲酶酶活达到0.4 U·m L~(-1),EC降解酶酶活达到0.13 U·m L~(-1)。构建了重组质粒pCold-ureABCEFGD在E.coli BL21(DE3)表达,对形成的包涵体两次清洗,蛋白回收率达到53±3%,优化了包涵体溶解条件,在含有8 mol·L~(-1)urea、0.05 mmol·L~(-1) DTT、0.05 mol·L~(-1)Arg的缓冲液中(pH8.0)溶解8 h,蛋白质回收率达到95±3%。对溶解的包涵体复性,在稀释复性中,在GSSG/GSH(氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽)=10/1、精氨酸1.5%(w/v)、20%甘油(v/v)复性液中稀释16倍,复性效果达到最好;在梯度透析复性中,在35倍的稀释复性液中透析复性总时48 h左右时,复性效果最佳;基于稀释复性的稀释-超滤复性,在2000 rpm·时,酶活达到最高。所得脲酶过镍柱纯化,稀释复性的脲酶和EC降解酶酶活8.1±0.8 U·mg~(-1)、2.7±0.3 U·mg~(-1);梯度透析的脲酶和EC降解酶酶活为10.8±1 U·mg~(-1)、3.4±0.3 U·mg~(-1);超滤-稀释的脲酶和EC降解酶酶活12.3±1 U·mg~(-1)、3.8±0.5 U·mg~(-1),叁种方法复性的蛋白质回收率分别为24±5%、22±4%、21±4%。氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)复合微球固定化酸性脲酶,并对主要条件进行优化,发现在GO和CS的质量比为3/2时,两者结合时间为8 h,戊二醛浓度为2.5%,交联8 h后,酶活力回收率可以达到74%。该固定化脲酶在65℃的半衰期为400 min,在20%乙醇浓度以下可保持80%的酶活;在重复使用10次后对底物尿素和EC的催化能力依然保持90%以上。固定化脲酶的Km为9.15 mmol·L~(-1)(尿素),383.86 mmol·L~(-1)(EC),Vmax为1.08μmol·min~(-1)(尿素),0.78μmol·min~(-1)(EC)。考察固定化酸性脲酶在流化床反应器中处理黄酒时的应用效果,在加酶量为20 U,流速为0.4 m L·min~(-1)时反复处理4次后,50 mL黄酒的尿素的去除率可以达到93.85%,EC的去除率可以达到57.46%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

脲酶固定化论文参考文献

[1].刘长荣,张风丽,李志勇.固定化海洋脲酶制备及其在尿素废水处理中的应用[J].生物技术通报.2019

[2].刘小锋.双功能酸性脲酶的全基因表达与复性及固定化研究[D].江南大学.2018

[3].郭明,燕冰宇,杨萍.新型方法制备固定化脲酶基质材料及固定化脲酶的性能研究[J].高校化学工程学报.2014

[4].曾宪冬,柳洁,张资平,孔舒.壳聚糖固定化脲酶生物传感器选择性测定铜离子[J].化学传感器.2014

[5].查小红.酸性脲酶的固定化及酶反应器的初步研究[D].江南大学.2014

[6].侯文龙,杨越冬,杨婷,梁力曼,牛少莉.固定化脲酶高分子载体材料的研究进展[J].现代化工.2013

[7].莫旖,姬琳,柳畅先.固定化脲酶的制备及应用[J].分析科学学报.2013

[8].吕园园.酒用酸性脲酶的固定化方法及应用[D].江南大学.2012

[9].张莉娟.脲酶的组合固定化研究[D].武汉理工大学.2012

[10].吕园园,田亚平.复合固定化酸性脲酶酶膜的制备及应用[J].食品工业科技.2012

论文知识图

联酶时间对脲酶固定化效果的影...交联时间对脲酶固定化效果的影...pH值对溶液脲酶和固定化脲酶活性的影...溶液脲酶和固定化脲酶稳定性对比图脲酶的最适作用温度固定化脲酶膜的XPS图谱

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脲酶固定化论文_刘长荣,张风丽,李志勇
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