海藻酸钠固定化脂肪酶的制备及性质研究

实验三固定化酶制备及酶活力测定【实验目的】1.掌握包埋法固定化酶的操作技术。

2.掌握测定碱性蛋白酶活力的原理和酶活力的计算方法。

3.学习测定酶促反应速度的方法和基本操作。

【实验原理】酶活力是指酶催化某些化学反应的能力。

酶活力的大小可以用在一定条件下它所催化的某一化学反应的速度来表示。

测定酶活力实际就是测定被酶所催化的化学反应的速度。

酶促反应的速度可以用单位时间内反应底物的减少量或产物的增加量来表示，为了灵敏起见，通常是测定单位时间内产物的生成量。

由于酶促反应速度可随时间的推移而逐渐降低其增加值，所以，为了正确测得酶活力，就必须测定酶促反应的初速度。

碱性蛋白酶在碱性条件下，可以催化酪蛋白水解生成酪氨酸。

酪氨酸为含有酚羟基的氨基酸，可与福林试剂（磷钨酸与磷钼酸的混合物）发生福林酚反应。

（福林酚反应：福林试剂在碱性条件下极其不稳定，容易定量地被酚类化合物还原，生成钨蓝和钼蓝的混合物，而呈现出不同深浅的蓝色。

）利用比色法即可测定酪氨酸的生成量，用碱性蛋白酶在单位时间内水解酪蛋白产生的酪氨酸的量来表示酶活力。

所谓固定化酶，就是用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载体的但仍具有酶活性的酶衍生物。

在催化反应中,它以固相状态作用于底物，反应完成后,容易与水溶性反应物分离，可反复使用。

固定化酶不但仍具有酶的高度专一性和高催化效率的特点，且比水溶性酶稳定，可较长期使用，具有较高的经济效益。

将酶制成固定化酶，作为生物体内的酶的模拟，可有助于了解微环境对酶功能的影响。

酶的固定化方法大致可分为载体结合法、交联法和包埋法等。

载体结合法：将酶结合到非水溶性的载体上(图1)。

一般来讲,载体的亲水性基团越多，表面积越大，单位载体结合的酶量也越大。

最常用的是共价结合法，此外还有离子结合法、物理吸附法。

①共价结合法是将酶蛋白分子上官能团和载体上的反应基团通过化学价键形成不可逆的连接的方法。

在温和的条件下能偶联的酶蛋白基团包括有氨基、羧基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、丝氨酸和苏氨酸的羟基等。

河南科技2011.9上海藻酸钠又称藻酸钠、海草酸钠、褐藻胶,分子式为(C6H7O6Nan,是一种从褐藻类的海带或马尾藻中提取的聚阴离子多糖(海藻酸的钠盐。

自1883年由海带中发现AGS,直至1929年开始在美国应用于工业生产,1944年用于食品工业,1983 年经美国食品与药品管理局(FDA批准直接作为食品的成分用于医药工业不过近30年的时间。

海藻酸钠具有增稠性好、成膜性好、凝胶强度高、成丝性好等优点,是良好的食品添加剂。

当今,在美国,海藻酸钠被誉为奇妙的食品添加剂;在日本,被誉为长寿食品;在英国、挪威和东南亚等国,已广泛用于食品工业。

目前,国际海藻酸钠贸易量约为2.2万t,其中美国和挪威的公司销量占71%。

国际海藻酸钠的总需求将稳中有升,因此,我国海藻酸钠生产也必须加大幅度,而且还应把工作重点放在提高质量、增加品种上。

如今非降解的塑料制品已被广泛应用于许多领域,但是它所带来的环境污染日益威胁人类的生存。

因此,对可降解的“环境友好”材料的研究与开发日益受到人们的重视。

海藻酸钠以其良好的生物降解性和生物相容性,被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。

本文,笔者探讨了海藻酸钠的结构特性,并介绍其应用研究进展。

一、海藻酸钠的结构及分子量海藻酸钠单位分子量:理论值198.11,平均真实值222.00,大分子32000~250000,是由1,4-聚-β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic acid,简称M和α-L-古罗糖醛酸(α-L-guluronic acid,简称G组成的一种直链多糖,整个分子由3种片段即聚甘露糖醛酸片段(Poly-mannuronate,PM,或MM、聚古罗糖醛酸片段(Poly-guluronate,PG或GG和甘露糖醛酸-古罗糖醛酸杂合段(MG block通过1,4-糖苷键链接而成线性嵌段共聚物。

化学结构式见图1。

PM和PG链式结构相似,单糖组分区别仅在C5上羟基位置不同。

海藻酸钠的研究与应用进展【摘要】本文主要围绕海藻酸钠的研究与应用进展展开讨论。

首先介绍了海藻酸钠的物理化学性质研究，包括其结构特点和药理学作用。

然后探讨了海藻酸钠在医药领域中的应用，如药物缓释和药物递送系统。

接着分析了海藻酸钠在食品工业中的广泛应用，如增稠剂和抗氧化剂。

还阐述了海藻酸钠在化妆品领域中的功效，如保湿和抗皱。

最后探讨了海藻酸钠在环境保护中的作用，如废水处理和土壤修复。

通过对这些应用领域的探讨，展望了海藻酸钠在未来的广阔应用前景，并总结了其研究与应用进展，为进一步推动海藻酸钠在各个领域的发展提供了参考依据。

【关键词】海藻酸钠、研究、应用、物理化学性质、医药、食品工业、化妆品、环境保护、前景展望、总结1. 引言1.1 海藻酸钠的研究与应用进展海藻酸钠是一种常见的天然多糖，在近年来得到了广泛的研究和应用。

海藻酸钠具有许多优良的物理化学性质，如可溶性、黏度稳定性和生物相容性等，这使得它在医药、食品、化妆品和环境保护等领域都有着重要的应用价值。

其在医药领域中被广泛应用于制备药物缓释剂和辅助剂，如口服药物包衣、注射剂和眼药水等。

在食品工业中，海藻酸钠常用作增稠剂、稳定剂和凝胶剂，广泛用于冰淇淋、果冻、奶酪等食品的加工中。

而在化妆品领域，海藻酸钠常用作保湿剂和抗菌剂，能够提高化妆品的稳定性和质感。

在环境保护方面，海藻酸钠被广泛应用于废水处理和土壤修复，能够有效吸附重金属离子和有机物质，起到净化环境的作用。

随着人们对天然产物的需求不断增加，海藻酸钠的研究与应用前景将更加广阔。

通过持续不断地深入研究和创新应用，海藻酸钠必将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

2. 正文2.1 海藻酸钠的物理化学性质研究海藻酸钠是一种来源于海藻的天然产物，具有许多重要的物理化学性质。

海藻酸钠是一种无色至微黄色的结晶性粉末，易溶于水，但不溶于有机溶剂。

其水溶液呈中性或微碱性，具有良好的稳定性和透明度。

海藻酸钠具有较高的凝胶能力，在适当的条件下可以形成坚固的凝胶体系。

植物细胞固定化预实验实验目的：熟悉海藻酸钠做固定剂下植物细胞固定化培养试验操作。

实验材料：悬浮培养的植物细胞种子、250ml三角瓶5个、培养皿、移液枪、电子称、电磁搅拌器、滴管或注射器、烧杯、纱布、漏斗、铁架台。

实验步骤1.实验准备：配制植物细胞液体培养基分装到4个250ml三角瓶中，每瓶70ml；溶液；配制40g/L的海藻酸钠溶液100ml并称量配制好配制一定量20g/LCaCl2。

的海藻酸钠溶液质量w12.灭菌3.制备凝胶球3.1取种子液用两层无菌纱布过滤，收集滤液。

3.2静置滤液，用移液枪移去上层培养液至于事先准备好的无菌三角瓶中备用。

获得植物细胞。

3.3取鲜重20g的细胞于配置好的无菌还在酸钠溶液中边加入边用电磁搅拌器搅拌。

溶液中形成直径3.4用滴管或注射器吸取海藻酸钠--细胞混合液滴入无菌CaCl2溶液，用无菌水充分洗涤凝胶珠。

3--5mm的凝胶球，放置30--60min后倒出CaCl2）/20g加入到含70ml新鲜培养基+10ml原培养基3.5称量胶球质量w=8*（20+w1的三角瓶中，制作两瓶。

称量植物细胞鲜重8g加入到含70ml新鲜培养基+10ml 原培养基中做对照。

4.在一定条件下进行摇瓶振荡培养，每5天取发酵液测定培养基组分消耗情况、代谢产物的生成速率等并观察记录胶球完整情况。

植物细胞固定化培养原理及海藻酸钠浓度单因素试验方案科学研究发现，密集而有一定程度分化的、生长缓慢的细胞培养物，较分散而无结构的、生长迅速的细胞培养物累积更多的次生代谢物。

其原因为:前者细胞所处的理化环境与其在整体植物中所处的环境类似，细胞因而能够发挥正常的代谢功能；而对后者而言，细胞在培养液中所处的环境既无极性，也无理化梯度。

故而设想把细胞固定在一定的支持物上，使它们之间密切接触，并形成一定的理化梯度。

如此，既可以保障细胞的营养需要，又可避免由于代谢产物的累积而对细胞代谢造成反馈抑制。

物质生产大多利用处于稳定增殖期的细胞，由于固定化抑制生长发育，因此应考虑尽可能模拟稳定期等等。

海藻酸钠及其衍生物海藻酸钠（Sodium Alginate）,也叫褐藻酸钠、褐藻胶，是从褐藻中提取出来的一类多糖，它是褐藻的细胞膜组成成分，在海带中含量最为丰富，高达30%-40%。

通过干燥粉碎经水洗干净的海带，用1.5%的Na2CO3溶液浸泡、过滤，往滤液加入盐酸调pH<3，使海藻酸沉淀析出，再用1.5%的Na2CO3溶液将海藻酸转化成为海藻酸钠，最后用乙醇溶液沉淀出海藻酸钠产品[7,8]。

海藻酸钠便宜易得，用途十分广泛，用作纺织品上的浆剂和印花浆，同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中。

也应用于生物技术，包括细胞封装、蛋白质运载和组织工程等。

此外，由于海藻酸钠具有良好的生物相容性和生物降解性[9]，其在生物医药行业也得到了重视。

另外，海藻酸钠具有生物黏着性，因此可用作药用生物黏附材料。

海藻酸钠为白色或淡黄色的粉末，几乎无臭，无味，有吸湿性，不溶于乙醇、乙醚或酸（pH<3），溶于水形成粘稠状液体，1%水溶液pH值为6-8。

海藻酸钠是由α–L-古洛糖醛酸钠（a-L-guluronate，简称G）和β-D-甘露糖醛酸钠（β-D-mannuronate，简称M）1、4连接的长链线性多糖[10]，分子式为(C6H7O6Na)n，M和G以及海藻酸钠的结构式如图1-2所示。

其化学组成及M和G的序列取决于样品提取的来源。

海藻酸钠分子链在水溶液中呈线团状构象。

其中M/G的比值以及各嵌段的分布，与海藻酸钠的物理化学性质和应用有直接的关系。

海藻酸钠作为一种线性多糖，其分子链在溶液中呈线团状的分布，具有MM、MG、GG结构，其官能基尤其GG结构很容易与二价离子Ca2+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+等发生键合，键合有分子内交联与分子间交联两种形式，形成“egg-box”结构。

由于分子间的架桥作用，引起海藻酸钠溶液性质的显著改变，并且对不同二价阳离子的选择性不同[7]。

纳米药物控释体系纳米药物控释系统就是将药物制备成纳米级的胶体载体（colloidal carrier）系统，控制药物在特定的部位以特定的速率释放。

海藻酸钠制备海藻酸钠是一种常见的天然高分子化合物，它是从海藻中提取出来的一种多糖类物质。

海藻酸钠具有很多的应用价值，比如在食品、医药、化妆品等领域都有广泛的应用。

本文将从海藻酸钠的制备方法、应用领域等方面进行介绍。

一、海藻酸钠的制备方法海藻酸钠的制备方法主要有两种，一种是从海藻中提取，另一种是通过化学合成得到。

1. 从海藻中提取从海藻中提取海藻酸钠是一种比较常见的方法。

首先需要将海藻进行清洗、烘干等处理，然后将其浸泡在碱性溶液中，使其膨胀，然后用酸性溶液进行酸化处理，使其释放出海藻酸。

最后通过沉淀、过滤、干燥等步骤得到海藻酸钠。

2. 化学合成化学合成是另一种制备海藻酸钠的方法。

这种方法需要使用化学试剂进行反应，将海藻酸和钠化合得到海藻酸钠。

这种方法虽然可以得到高纯度的海藻酸钠，但是其成本较高，不太适合大规模生产。

二、海藻酸钠的应用领域1. 食品领域海藻酸钠在食品领域中有广泛的应用，它可以作为增稠剂、乳化剂、稳定剂等。

比如在冰淇淋、果冻、饮料等食品中，海藻酸钠可以起到增稠、保持口感的作用。

2. 医药领域海藻酸钠在医药领域中也有很多的应用，它可以作为药物的缓释剂、吸附剂等。

比如在口腔溃疡贴片、眼药水等药物中，海藻酸钠可以起到缓解症状、促进愈合的作用。

3. 化妆品领域海藻酸钠在化妆品领域中也有很多的应用，它可以作为保湿剂、乳化剂、稳定剂等。

比如在面霜、洗发水、沐浴露等化妆品中，海藻酸钠可以起到保持皮肤湿润、增加产品稠度的作用。

海藻酸钠是一种非常有用的化合物，它在食品、医药、化妆品等领域都有广泛的应用。

随着科技的不断发展，相信海藻酸钠的应用领域还会不断扩大。

海藻酸钠凝胶特性的研究一、本文概述本文旨在全面而深入地研究海藻酸钠凝胶的特性。

海藻酸钠作为一种天然高分子化合物，因其独特的凝胶性质，在食品、医药、化妆品以及生物工程等多个领域具有广泛的应用前景。

本研究将重点关注海藻酸钠凝胶的形成机制、稳定性、物理和化学性质，以及其在不同应用场景中的表现。

在概述部分，我们将首先介绍海藻酸钠的基本结构和性质，以及其在各个领域中的应用现状。

随后，我们将对海藻酸钠凝胶的形成过程进行详细描述，包括凝胶形成的条件、影响因素以及凝胶网络结构的形成机制。

我们还将探讨海藻酸钠凝胶的稳定性，包括其热稳定性、化学稳定性和机械稳定性等方面的内容。

在研究方法上，我们将采用多种实验手段，包括光学显微镜、扫描电子显微镜、热分析、流变学分析等，对海藻酸钠凝胶的特性进行定性和定量分析。

我们还将通过模拟实验和实际应用测试，评估海藻酸钠凝胶在不同条件下的性能表现。

在结论部分，我们将总结海藻酸钠凝胶的主要特性，以及这些特性对其应用的影响。

我们还将对海藻酸钠凝胶的未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、海藻酸钠凝胶的制备制备海藻酸钠凝胶是一个涉及化学和物理过程的重要步骤，它对于研究海藻酸钠凝胶的特性至关重要。

制备过程需要精确控制各种参数，如温度、pH值、浓度和反应时间等，以得到理想的凝胶结构和性质。

选择高质量的海藻酸钠作为原料，这是制备优质凝胶的基础。

海藻酸钠通常溶解在水中，形成透明的溶液。

在制备过程中，需要控制海藻酸钠的浓度，这会影响凝胶的强度和稳定性。

接下来，通过添加适当的交联剂，如钙离子，来引发海藻酸钠溶液的凝胶化过程。

钙离子与海藻酸钠中的羧酸根离子发生离子交换，形成交联结构，从而使溶液转变为凝胶状态。

这个过程通常在一定的温度和pH值条件下进行，以确保交联反应的顺利进行。

除了钙离子外，还可以使用其他二价阳离子作为交联剂，如钡离子、镁离子等。

不同的交联剂会对凝胶的性能产生不同的影响，因此需要根据具体的研究需求选择合适的交联剂。

一、实验目的1. 掌握海藻酸钠的提取和纯化方法。

2. 研究海藻酸钠在不同领域中的应用，如食品、医药、纺织等。

3. 了解海藻酸钠的理化性质和生物学特性。

二、实验原理海藻酸钠（Sodium Alginate）是一种天然高分子多糖，主要从褐藻类植物中提取。

它具有优良的生物相容性、生物降解性和生物活性，广泛应用于食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等领域。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 海带- 氯化钙- 乙醇- 氢氧化钠- 盐酸- 丙酮- 二氧化硅- 纤维素- 羧甲基纤维素- 纸浆2. 实验仪器：- 烧杯- 烧瓶- 搅拌器- 蒸馏装置- 滤纸- 真空干燥箱- 电子天平- 分光光度计- 旋光仪- 紫外-可见分光光度计四、实验步骤1. 海藻酸钠的提取与纯化（1）将海带洗净，切碎，用热水浸泡2小时。

（2）将浸泡后的海带煮沸30分钟，过滤得到海带汁。

（3）向海带汁中加入氯化钙，使溶液pH值为7.5，搅拌30分钟。

（4）将沉淀物过滤、洗涤，用乙醇、丙酮等有机溶剂进行脱脂、脱蛋白处理。

（5）将处理后的沉淀物真空干燥，得到海藻酸钠粗品。

（6）将海藻酸钠粗品溶解于水中，加入二氧化硅作为助滤剂，过滤得到滤液。

（7）向滤液中加入氢氧化钠，使溶液pH值为8.5，搅拌30分钟。

（8）将沉淀物过滤、洗涤，用蒸馏水进行重结晶。

（9）将重结晶后的海藻酸钠真空干燥，得到纯海藻酸钠。

2. 海藻酸钠的应用研究（1）食品应用将海藻酸钠作为增稠剂、稳定剂、乳化剂等，应用于食品加工。

例如，在冰淇淋、果冻、酸奶等食品中添加海藻酸钠，可提高产品的稳定性和口感。

（2）医药应用将海藻酸钠作为药物载体、缓释剂等，应用于药物递送。

例如，将药物与海藻酸钠制成微球，可实现药物的缓释和靶向递送。

（3）纺织应用将海藻酸钠作为粘合剂、上浆剂等，应用于纺织工业。

例如，在纺织过程中，将海藻酸钠作为上浆剂，可提高织物的抗皱性和抗缩性。

（4）其他应用将海藻酸钠作为生物材料、生物降解材料等，应用于环保、生物工程等领域。

脂肪酶产生菌的筛选与分离姓名：赵倩班级：12生物技术学号：12103179 摘要:近年来随着化石资源的枯竭，能源危机越演越烈，生物柴油作为可再生的绿色能源得到了人们的广泛关注。

目前用于制备生物柴油的脂肪酶Novozyme435和假丝生物柴油的脂肪酶Novozyme435和假丝酵母、无根根酶和青霉等微生物脂肪酶，还有下面即将介绍的一麻疯树油为主要原料生产生物柴油的脂肪酶。

该脂肪酶来自于一种用麻疯树油筛选出的细菌。

关键词:脂肪酶生产菌;筛选;产酶条件一、脂肪酶及其应用前景脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶，它可以在油——水界面上将油脂水解成甘油和脂肪。

在微——水界面上将油脂水解成甘油和脂肪。

在微生物及动植物体内普遍存在。

目前已发现多种具有不同酶学性质和底物特异性的微生物脂肪酶，其在水解、酯化、转酯及酯类手性合成等反应中都表现出较好的应用前景。

脂肪酶广泛运用于食品加工及风味改革、油脂水解、皮革绢纺原料脱脂、化妆、洗涤、医药、能源等领域。

二、材料和方法1.1试样麻疯树种子油预处理半年以上的土壤1.2培养基及试剂富集培养基(g/L):酵母膏2g ,K2HPO41 g，MgSO4,·7H20 0.1g，(NH4)2S041.0g,NaCl 0.5 g，pH 7. 0.驯化培养基(g/L ): (NH4)2SO4, 2.0 g,K2HPO41.0 g，K2HPO41.0 g，Na2HPO41.0g，NaCl 0.5g, MgSO4,·7H20 0.5 g, pH7.0.选择性平板培养基(g/L):酵母粉0.5 g , (NH4)2SO40.5 g，KH2PO40.3 g，NaCl 0.5 g，MgSO4,·7H20 0.2g，琼脂20.0 g,pH7.0.将上述溶液灭菌冷却至60℃左右加入均质后的2%的三丁酸甘油酯溶液,用紫外灯照射灭菌30 min以上备用.种子培养基(g/L):蛋白陈10.0 g,酵母膏5g，NaCl 5.0 g.产酶培养基(g / L):大豆油5.0 g , (NH4)2SO42.0 g，MgSO4,·7H20 3.0 g，K2HPO4 1.0 g,胆汁1. 0 g.三、脂肪酶产生菌的分离取6克含经粉碎处理麻疯树种子油预处理半年以上的土壤，与40ml无菌水混合，180r/min震荡的土壤，与40ml无菌水混合，180r/min震荡 30min，取5ml上清液加到富集培养基中，与 30min，取5ml上清液加到富集培养基中，与30℃ 180r/min培养48h后取15ml转接入 30℃、180r/min培养48h后取15ml 转接入 60ml新鲜的富集培养基中，连续转接3 60ml新鲜的富集培养基中，连续转接3次。

一、实验目的1. 掌握固定化酶活性测定的原理和方法。

2. 了解固定化酶的制备过程及其影响因素。

3. 评价固定化酶的催化性能。

二、实验原理固定化酶是将酶固定在固体载体上，使其在催化反应过程中保持活性，并能反复使用。

固定化酶的活性测定是评价其催化性能的重要指标。

本实验采用比色法测定固定化酶活性，通过比较固定化酶和游离酶的催化效果，了解固定化酶的催化性能。

三、实验材料与仪器1. 材料：纤维素酶、海藻酸钠、葡萄糖标准溶液、DNS试剂、蒸馏水、氢氧化钠、硫酸、氯化钠等。

2. 仪器：电子天平、分光光度计、水浴锅、烧杯、玻棒、量筒、试管、移液管、滴定管、锥形瓶等。

四、实验步骤1. 固定化酶的制备（1）配制海藻酸钠溶液：称取1.5g海藻酸钠，加入100ml蒸馏水，煮沸溶解，冷却至室温。

（2）固定化酶制备：将2.5ml纤维素酶液与10ml海藻酸钠溶液混合均匀，倒入氯化钙溶液中，形成凝胶珠，用滤纸吸去多余水分。

2. 固定化酶活性测定（1）配制反应体系：取5ml蒸馏水、5ml底物溶液、5μl DNS试剂，加入锥形瓶中。

（2）加入酶液：将制备好的固定化酶用蒸馏水洗涤，加入反应体系中，置于50℃水浴中反应30min。

（3）终止反应：加入2ml硫酸终止反应。

（4）显色：加入5ml氢氧化钠溶液，置于沸水浴中显色15min。

（5）测定吸光度：用分光光度计在540nm波长下测定吸光度。

3. 数据处理（1）计算固定化酶活性：固定化酶活性 = 游离酶活性× 固定化酶与游离酶的质量比。

（2）绘制固定化酶活性曲线：以固定化酶用量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制固定化酶活性曲线。

五、实验结果与分析1. 固定化酶制备过程中，凝胶珠的形成与海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、固定化酶用量等因素有关。

2. 固定化酶活性随固定化酶用量的增加而增加，但存在一个最佳用量。

3. 固定化酶活性曲线呈上升趋势，表明固定化酶具有良好的催化性能。

4. 固定化酶活性比游离酶活性低，但差距不大，说明固定化酶在催化过程中仍保持较高的活性。

海藻酸钠作为固定化细胞包埋剂的研究摘要:通过正交实验和单因素实验,研究了包菌量,海藻酸钠(SA)浓度,交联时间和小球直径四个因素对海藻酸钠包埋菌株的脱氮性能的影响,并优选出最佳包埋条件。

在最佳包埋条件下包埋的脱氮菌株的脱氮性能优于其游离状态下的脱氮性能。

关键词:海藻酸钠固定化包埋异养硝化好氧反硝化Abstract:Orthogoal experiments and one-factor experiments were designed to optimize optimum conditions. Quantity of entrapmenting bacteria,concentration of sodium alginate,crosslinking time,diameter of the immobilized beads were studied.Under optimum conditions,its nitrogen removal ability of immobilized bacteria was similar to the dissociation bacteria.Key Words:sodium alginate;immobilization;entrapment;heterotrophic nitrification;aerobic denitrification大量含氮废水排入水体会给环境带来一系列的危害:氨氮排入湖泊、海湾等容易引起水体富营养化,甚至会导致湖泊的干涸死亡。

废水脱氮已成为国内外的研究热点。

利用异养硝化好氧反硝化菌可以实现含氮废水的高效脱氮[1-5]。

菌株的保存与运输显的尤为重要。

固定化工艺可以使菌株便于保存和运输。

本实验对该实验室已经筛选出的高效脱氮菌株进行固定化研究,对菌株广泛应用于实际废水处理工程奠定了一定基础。

细胞固定化技术,是利用物理或化学手段将游离的微生物(细胞)或酶,定位于限定的空间区域,并使其保持活性且能反复利用的一项技术[6]。

海藻酸钠固定酵母细胞实验资料1实验原理海藻酸钠是应用最广泛的水溶性海藻酸盐。

海藻酸钠遇到钙离子可迅速发生离子交换，生成凝胶。

利用这种性质，将海藻酸钠溶液滴入含有钙离子的水溶液中可产生海藻酸钙胶球。

本实验便是将酵母细胞与海藻酸钠溶液混匀后，通过注射器或相似的滴注器将上述混合液滴入CaCl2溶液中，Ca2+从外部扩散进入海藻酸钠与细胞混合液珠内，使海藻酸钠转变为不溶于水的海藻酸钙凝胶，由此将酵母细胞包埋在其中。

2实验操作过程中的几个注意点2．1控制好配制海藻酸钠溶液的火候、浓度，实验成败的关键步骤配置海藻酸钠溶液。

加热使海藻酸钠溶化是操作中重要的一环，涉及到实验的成败。

教材提示是要用小火或者间断加热，反复几次，直到完全熔化。

在实验操作中，教师要提醒学生按照教材的提示进行，不然会发生焦糊现象。

笔者多次实际操作发现酒精灯上隔石棉网加热，匀速搅拌基本不会发生焦糊现象，而且需要时间略长，为节省时间可选用电炉加热，加快熔化，但一定要间断加热，可以用试管夹移动烧杯。

完全熔化的海藻酸钠成半透明状，最好要无颗粒无气泡，类似于平常家庭中冲调好食用的藕粉。

海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。

如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响后续实验效果。

教材提示是0.7 g海藻酸钠，加入10 mL蒸馏水，边加热边搅拌，直至完全熔化，用蒸馏水定容至10 mL。

实际操作中，很多学生忘记定容，也有教师认为不需要定容。

其实在加热搅拌的过程中，蒸馏水会蒸发，加热时间越长失去的蒸馏水越多,所以加热熔化结束后一定要定容，不然浓度肯定偏大，影响后续步骤中凝胶珠的形状。

2.2控制海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时的温度，保证酵母细胞的活性海藻酸钠溶液与酵母细胞混合，一定要将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至40℃以下，通常让学生自己用手感觉烧杯壁，感觉不到烫手就差不多。

再加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀。

产脂肪酶菌株的筛选及其固定化的研究随着人们生活方式的改变和食物极限的提高，肥胖和心脑血管疾病等疾病也日益增多。

白领和学生等群体中，人们的饮食习惯和健康状况引起了更多的关注。

研究表明，脂肪酶能够降低脂肪的含量，对于健康人群以及需要减肥的人来说，这种酶被应用广泛。

因此，本文主要讨论如何通过菌株的筛选和固定化研究，实现产脂肪酶的目标。

1.产脂肪酶菌株的筛选(1)菌株分类首先我们需要得到具有脂肪酶产生能力的微生物株。

目前，研究人员从不同来源的环境中筛选得到脂肪酶分解菌株。

一般来说，脂肪酶菌株按照细菌、真菌、酵母菌的类型划分。

以细菌领域为例，产脂肪酶的细菌具有广泛的分布。

研究表明，主要包括属于芽孢杆菌属（Bacillus）、乳酸菌属（Lactobacillus）、放线菌属（Streptomyces）、泥炭菌属（Pseudomonas）等。

其中，芽孢杆菌属的应用比较广泛。

其次，酵母菌的产酶能力比较强，因此也是研究的热点对象。

真菌也是研究的对象之一。

上述微生物大多数有代表性的株系都已经分离鉴定过程中分离纯化和筛选中，通过选择合适的产酶基质，调节适宜的菌株培养环境，确定了不同的产酶体系。

基于活性、脂肪酶酶特异性和影响、菌株生产含量等方面着手，最终确定了适宜的菌株，如Bacillus subtilis CICC 40224，Bacillus pumilus CICC 1316。

(2)筛选菌株的影响因素1.酸碱度：脂肪酶的酸碱度是影响酶活性的一种因素，特别是在温度较高的条件下，酸碱度会对酶的活性和稳定性产生较大的影响。

2.温度：温度也是影响脂肪酶活性的因素之一。

根据研究，脂肪酶在40-50℃时的活性最为理想。

3.基质：脂肪酶对基质的种类和特性有一定的要求。

研究表明，基质的溶解度、分子大小、分子构型等因素会影响脂肪酶的分解能力。

4.浓度：产酶菌株的营养状态也会影响到它的产酶性能。

不同浓度的培养基对产酶菌株的贡献不同，太浓或太稀的培养基均会对脂肪酶的产生产生不利影响。

固定化脂肪酶的研究进展酶是活细胞内产生的具有高度专一性和催化效率的蛋白质，又称为生物催化剂。

酶作为生物催化剂，具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性。

近十年来，随着生物技术的发展，酶催化反应作为一种有效的手段越来越多地被有机化学家用于有机合成，并应用于医药、农药、日用化学品等部门。

目前，有2000种以上的酶已被人们认识，其中200多种已有市售。

用于有机合成中的酶大多数是脂肪酶和蛋白酶，尤以脂肪酶的应用更引人注目。

脂肪酶，三酯酰甘油酰基水解酶，催化油脂水解的一类酶的总称。

最初用于酯键的水解，广泛存在于动物、植物和微生物中。

由于水解底物是不溶于水的油脂，而脂肪酶本身是溶于水的蛋白，因此催化反应只能发生在油水相接触的界面（即油—水界面），这是脂肪酶特有的性质，最初由sarda和Desnuene发现并提出。

研究发现，来源不同的脂肪酶在一级结构上具有同源性，它们有着相似的结构序列，His-X-Y-Gly-Z-Ser-W-Gly 或Y-Gly-His-Ser-W-Gly（X、Y、Z和W表示非专一性的氨基酸残基），处于活性位点的丝氨酸残基被一个盖子（a-螺旋盖子）保护，当脂肪酶与界面接触时盖子打开，此时在丝氨酸附近产生电位区域而导致脂肪酶结构重排，疏水残基暴露，亲水残基被掩盖，从而增加了脂肪酶与脂溶性底物的亲和性，并且增加了反应过程中中间过渡态的稳定性。

脂肪酶的天然底物是甘油酯类。

然而研究表明，脂肪酶除了能够催化甘油酯类化合物的水解和合成之外，还可以用于催化酯交换反应、生物表面活性剂的合成、多肽合成、聚合物的合成和药物的合成等，尤其是利用某些脂肪酶的立体专一性，催化旋光异构体的拆分和手性药物的合成成为酶工程领域研究的新热点。

因而脂肪酶及其改性制剂在食品与营养、油脂化学品工业、农业化学工业、造纸工业、洗涤和生物表面活性剂的合成以及药物合成等许多领域得到广泛应用。

虽然脂肪酶能够催化多种化学反应，已应用于精细化工，生物柴油，传感器等领域，但用于大规模工业催化仍存在缺陷和不足。

海藻酸钠固定化原理嗨，宝子们！今天咱们来唠唠海藻酸钠固定化这个超有趣的事儿。

咱先得知道海藻酸钠是个啥。

海藻酸钠呀，就像是一种来自大海的神奇胶水。

它是从褐藻类的海带或者马尾藻这些藻类里提取出来的。

这东西是白色或者淡黄色的粉末，可别小看它哦。

它在水里就像个调皮的小精灵，特别容易溶解，一到水里就变得黏黏糊糊的。

那它为啥能用来固定东西呢？这就很神奇啦。

当我们把海藻酸钠溶液和要固定的东西，比如说细胞或者酶混合在一起的时候，就像是给这些小宝贝们穿上了一层特制的“果冻衣服”。

海藻酸钠分子之间会相互作用，形成一种网状的结构。

想象一下，就像是用一根根细细的丝线编织成了一个小笼子，把那些细胞或者酶呀，稳稳地关在里面。

这里面的原理呢，其实和它的化学结构有很大关系。

海藻酸钠的分子链上有好多羧基，这些羧基就像一个个小爪子。

当我们把海藻酸钠溶液滴到含有钙离子的溶液里的时候，哇塞，奇迹就发生了。

钙离子就像个超级英雄，它会和海藻酸钠分子上的羧基结合。

这种结合可不是随随便便的，它会让海藻酸钠分子链交联起来，就像把那些松散的丝线紧紧地系在一起，形成了坚固的网状结构。

那些要被固定的细胞或者酶就被困在这个网里啦，但是又不会被伤害到，还能自由地发挥它们的作用呢。

比如说在制作固定化酶的时候，酶本来是孤零零地在溶液里，很容易受到外界环境的影响，就像一个没有家的小可怜。

但是有了海藻酸钠的固定化，就像给酶找到了一个温馨的小窝。

这个小窝既能保护酶，又能让底物分子进去和酶发生反应。

就好像酶在自己的小房子里，还能和外面的小伙伴互动一样，超级酷。

而且呀，这种固定化后的结构还有很多好处呢。

它就像一个小堡垒，能让里面的细胞或者酶更稳定。

在工业生产或者科学研究中，就不用担心它们突然因为环境的一点点变化就罢工啦。

比如说温度稍微变高一点或者pH值有点波动，要是没有固定化，那些细胞或者酶可能就受不了，但是在海藻酸钠这个保护罩里，它们就坚强多了。

再说说在生物医学领域的应用吧。