一株腈水合酶產(chǎn)生菌發(fā)酵條件的優(yōu)化控制及其酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、丙烯酰胺是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于合成聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺作為絮凝劑、增稠劑、增強(qiáng)劑等，廣泛應(yīng)用于造紙、煤炭、地質(zhì)、冶金、紡織、化工、食品等許多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，尤其是在石油工業(yè)中聚丙烯酰胺的應(yīng)用更為突出。丙烯酰胺是以丙烯腈為原料水合而成，從20世紀(jì)50年代至今，生產(chǎn)工藝先后經(jīng)歷了硫酸水合、銅系催化的化學(xué)水合兩個(gè)階段，而微生物酶催化是第三代最新技術(shù)，其具有高選擇性、高活性和高收率的特點(diǎn)。腈水合酶是微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺中起關(guān)鍵作用的生物

2、催化劑，能在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)丙烯腈向丙烯酰胺的轉(zhuǎn)化。 因此本文對(duì)產(chǎn)腈水合酶菌株Rhodococcu●sp.SHZ-1的發(fā)酵優(yōu)化控制及以游離細(xì)胞液為催化劑對(duì)其進(jìn)行了腈水合酶學(xué)性質(zhì)的研究，取得了以下進(jìn)展： 1.對(duì)SHZ-1菌株的生長(zhǎng)特征、生理生化等特性進(jìn)行了研究。分別利用形態(tài)學(xué)和生理生化方法對(duì)其進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明該菌屬于紅球菌。 2.對(duì)Rhodococcussp.SHZ-1菌株的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化控制。通過(guò)腈水合酶生產(chǎn)菌

3、Rhodococcussp.SHZ-1菌株的發(fā)酵過(guò)程研究，闡明了發(fā)酵液pH、葡萄糖含量以及細(xì)胞濃度變化與酶活之間的關(guān)系。確定了腈水合酶高活力表達(dá)的過(guò)程，在發(fā)酵過(guò)程中調(diào)節(jié)pH以及補(bǔ)加葡萄糖-Co2+，使酶活達(dá)到5226U/mL，是對(duì)照工藝(1196.23U/mL)的4.7倍。在確定了pH調(diào)控和葡萄糖-Co2+耦合補(bǔ)加工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)向培養(yǎng)基中加入誘導(dǎo)劑、表面活性劑等進(jìn)一步優(yōu)化了產(chǎn)酶過(guò)程。酶活最高達(dá)7009.18U/mL，比優(yōu)化初始酶活力