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纤维素硫酸钠(NaCS)-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)体系微胶囊因具备机械强度高、胶囊壁薄、物化性能稳定、生物相容性好、制备简单等优点成为细胞微囊化的一个新研究方向,在生化和医药等领域拥有广阔的应用前景。论文将此体系应用于固定假丝酵母C.valida产脂肪酶及不对称催化苯乙酮。 首先,论文针对假丝酵母C.valida的液态发酵,从不同碳源、氮源中选择出有利于菌的生长及产脂肪酶的碳、氮源,并进一步优化复合碳源葡萄糖、橄榄油的适合浓度,获得最佳的液体培养基组成,还对摇床转速、初始pH值和温度等外部条件进行优化,确定适合的发酵条件,最终脂肪酶产量可达10.95U/mL。 然后用NaSC—PDMDAAC微胶囊进行固定假丝酵母生产脂肪酶,通过不断更换培养基培养约80h酶活达到最大值为17.2U/mL,92h胶囊内细胞浓度达到,比游离培养高出约4倍。并进一步用大孔胶囊固定化酵母,由于能够将脂肪酶扩散至胶囊外,实现了酶与菌体的分离,在一定程度上缓解产物抑制,优势更明显,在固定化培养稳定以后,脂肪酶的时空产率要比游离培养高出81%。若以胶囊内菌液来计算的话,脂肪酶的时空产率要比游离培养高出7.5倍。 其次研究了利用假丝酵母不对称还原苯乙酮的情况,考察了各种反应条件,如缓冲液pH值、反应温度、底物苯乙酮浓度和酵母细胞浓度等,对产物1-苯乙醇产率和e.e.值的影响,确定了较为适宜的反应条件,使产物转化率高达99%,e.e.值基本稳定在90.7%左右。并考察菌体培养条件、热预处理对酵母细胞催化能力的影响。 最后,本文在考察了苯乙酮和苯乙醇对胶囊的扩散情况的基础上,用微胶囊固定化假丝酵母不对称还原苯乙酮,确定了微胶囊化假丝酵母与缓冲液的最适体积比,并考察了固定化假丝酵母不对称还原苯乙酮的反应进程。对葡萄糖浓度、底物苯乙酮浓度、不同条件重新培养等因素在连续化多批次的重复催化苯乙酮不对称还原反应中的影响进行了考察,并通过运用不同的底物浓度及培养条件实现了控制反应的立体选择性由R型转变为S型。