论文部分内容阅读
脂肪酶以其来源广泛、催化功能多以及催化底物广泛的优势而成为生物技术及有机合成方面应用最广的一类酶.该论文以Candida rugosa为研究对象,以有效提高该菌产脂肪酶的能力为主要目的,希望能够为该酶或其它相近产品的调控发酵以至最终实现其大规模工业化生产提供思路.同时对该酶进行了性质研究,除了对酶的初步了解以外,还希望使其获得更有价值的应用.全文分三部分.第Ⅰ部分从最基本的菌种改造出发,并考察了各种营养要素,环境因子以及可能的诱导物等对产酶的影响,通过对细胞生长状况的了解,逐步改善产物的生成条件.通过对葡萄糖作用的研究,确定了脂肪酶包括诱导型和组成型两部分.经过筛选,首次确定了长链不饱和脂肪酸的酯作为最佳碳源和诱导物.同时,通过对其他条件包括氮源、金属离子、pH、温度、种子状况、摇床转速等等的考察和优化,有效地提高了脂肪酶的产量.添加剂的使用是该实验中提高产量的关键手段.不同的添加剂在发酵的过程中所起的作用不同,正十二烷作为氧载体和溶剂的作用,Tween-85作为表面活性剂和碳源结构类似物的诱导作用,在发酵过程中对脂肪酶能够大量的产生都是至关重要的.而对动力学的研究,使得发酵的调控更具有科学性,从而确定了改变操作方式的策略.经过一系列的优化措施,使得Candida rugosa的产酶量提高了近20倍,达到135.5 U/ml.第Ⅱ部分完成了一个脂肪酶基因的克隆工作,并对其进行了序列测定,发现其可能为尚未报道的脂肪酶基因.鉴于脂肪酶同工酶性质的相似性造成的分离困难,该部分工作也证明了从基因水平上分离出单一的脂肪酶同工酶,从而实现酶蛋白分离的可行性.第Ⅲ部分对该发酵过程中所产的脂肪酶进行了初步的酶学研究和应用.发酵的底物不同,分离纯化过程不同,所获得的脂肪酶在性质上,包括热稳定性、最适温度、pH稳定性、金属离子和表面活性剂的影响程度以及作用底物、酯酶活性等方面都表现出不同程度的差异.鉴于该酶广泛应用于手性化合物的拆分研究,该论文中选用了两种手性氨基酸作为拆分对象,通过对反应体系中一系列条件的优化,包括底物、pH、温度、离子强度以及添加物的使用,苯甘氨酸和叔亮氨酸的对映体过量值分别达到96%和90.1%,对映体选择率分别达到28.9和15.4.