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用筛选培养基从土壤筛选出12株葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的产酶量都较高的菌株(AS1~AS12),其中AS9产酶能力最强,所以选取AS9作为下一步研究的实验菌株。测定了AS9菌株的18SrDNA序列,经过序列比对,发现AS9是黑曲霉(Aspergillusniger)。
AS9菌株的最佳产酶培养基配方为:葡萄糖6.0%,蛋白胨0.4%,硝酸钾0.5%,氯化钾0.1%,磷酸氢二钾0.15%,MgSO4.7H2O0.05%,CaCO30.01%,pH8.0。最佳产酶条件为:发酵温度28℃,培养时间72h,装液量75mL/250mL,摇床转速200r/min。在此优化条件下,该菌产葡萄糖氧化酶酶活力为3.42U/mL,是优化前的3.58倍;过氧化氢酶活力为229.3U/mL是优化前的1.75倍。
对AS9菌株所产的葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶酶学性质的研究结果表明:葡萄糖氧化酶酶促反应的最适温度为40℃,最适pH为6.0,该酶在45℃以下、pH5.0-8.0基本稳定;过氧化氢酶酶促反应的最适温度为40℃,最适pH为7.0,该酶在40℃以下、pH3.0-8.0基本稳定;Cu2+对葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶都有强烈的抑制作用,而2n2+、Mg2+则有激活作用。
以壳聚糖作为载体,戊二醛为交联剂,将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶同时固定化,用所得固定化酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸钙。结果表明,固定化葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的回收率分别为86.9%和54.3%;反复用该固定化酶制备葡萄糖酸钙4次后,固定化葡萄糖氧化酶和固定化过氧化氢酶的酶活力还分别剩余26.5%和21%。