D-海因酶的分离纯化及其固定化初步研究

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本实验将Burkholderic cepecia 1003 菌株发酵产菌经过粗分离(细胞破碎、(NH42SO4沉淀)、层析纯化(Phenyl CL-4B疏水层析、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析)等步骤后得到纯化好的D-海因酶,其纯化倍数为25.11,酶活回收率为11.87%。SDS-PAGE凝胶电泳结果显示,D-海因酶亚基相对分子质量约33KD。对上述部分步骤进行优化,结果表明:超声波细胞破碎条件为破碎时间20s、间隙时间15s、功率600W、温度25℃,全程10min;(NH42SO4分级沉淀条件为加入固体(NH42SO4至饱和度40%,静置、高速离心后收集上清液,继续加入固体(NH42SO4至饱和度60%,静置、高速离心后收集沉淀。D-海因酶的酶学性质研究表明:催化反应最适底物(D,L-苄基海因)浓度为1.7mg/mL,最适pH为9.0,最适温度为40℃,pH稳定性范围为pH8.0~9.0,温度稳定性范围为25℃~40℃,催化动力学常数km=13.1732mmol.L-1、rmax=0.1744mmol.L-1.min-1。选用Eupergit C、Eupergit C250L及其氨基化树脂为载体进行了D-海因酶固定化研究,讨论了酶液pH、酶液蛋白浓度、固定化时间以及EDC用量等因素对固定化效果的影响。结果表明两种环氧基树脂(Eupergit C、Eupergit C250L)的最佳固定化条件为:酶液pH 7.0、酶液蛋白浓度0.4mg/mL、固定化时间20h;氨基树脂(Eupergit C(-NH2)、Eupergit C250L(-NH2))最佳固定化条件为:酶液pH 8.0、酶液蛋白浓度0.4mg/mL、固定化时间15h,EDC用量Eupergit C(-NH2)树脂为50μL,而Eupergit C250L(-NH2)树脂为150μL。在四种载体固定化D-海因酶最佳条件下,Eupergit C树脂酶活回收率为73.05%、蛋白固定率为81.67%,Eupergit C250L树脂酶活回收率为61.84%、蛋白固定率为86.85%,Eupergit C(-NH2)树脂酶活回收率为94.25%、蛋白固定率为44.24%,Eupergit C250L(-NH2)树脂酶活回收率为145.36%、蛋白固定率为72.2%。在上述研究基础上,对四种树脂制备的固定化D-海因酶基本性质进行初步研究。结果表明Eupergit C、Eupergit C250L 和Eupergit C(-NH2)树脂固定化D-海因酶最适pH为9.0,Eupergit C250L(-NH2)树脂固定化酶最适pH为8.0,四种固定化D-海因酶最适温度均为60℃, Eupergit C 树脂固定化酶动力学常数
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