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海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中催化苯甲醛和苯乙酮的还原

作　者: 胡方敏
导　师: 梅乐和；姚善泾
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化工
关键词: 生物还原面包酵母固定化有机溶剂
分类号: Q813
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

近来，有机相中的细胞催化吸引了越来越多的研究者的关注，已成为生物技术领域一个新的研究热点。本论文以苯甲醛为底物，对面包酵母与其它8种酵母在水相中和有机相中的还原能力进行了比较，探索了活化培养基组成、活化时间、海藻酸钠浓度、pH值、溶剂种类、共底物种类、初始底物浓度、摇床转速和温度对海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中的还原能力的影响，也考察了以6小时和24小时为利用周期时海藻酸钙固定化面包酵母的重复利用的情况。在所考察的9种酵母中，除假丝酵母2#外，面包酵母和其它8种酵母在水相和有机相中都具有还原能力，其中以假丝酵母1#和面包酵母为最强。活化培养基以既含氮源又含碳源的YPD培养基为最佳，活化时间以1天和4天最为合适。固定化面包酵母在不进行预先活化的情况下在有机相中也具有还原能力。无论是活化酵母还是未活化酵母，产物浓度都随酵母量的增加而增大，并且在酵母量少时增加的幅度较大。海藻酸钠浓度在1-5％之间都可用于固定化面包酵母，其中浓度为3％时制备的固定化面包酵母催化性能最佳。在不同pH的缓冲液制备的固定化面包酵母中，以pH10为最佳。溶剂种类对固定化面包酵母的还原能力的影响极大，一般来说细胞活性随LogP值的增大而增大。在所考察的共底物中，大部分醇类物质并不能促进产物浓度的提高，反而有降低产物浓度的趋势。只有高级醇在己烷中才有利于提高产物浓度。初始底物浓度对固定化面包酵母的催化性能影响较大，当初始底物浓浙江大学硕士论文摘要度从 660 mM增大到 990 mM时，使得凝胶球内底物浓度从 41．2 InM增大到 84．3 mM，由此造成凝胶球内的产物浓度有较大的下降。产物浓度随转速增大几乎成线性增大。以已烷为溶剂时，最佳温度为35℃，以乙酸丁酯为溶剂时，最佳温度为30℃。以24小时为利用周期时，海藻酸钙固定化面包酵母只能重复利用两次，以6小时为利用周期时，可重复利用6次以上。以苯乙酮为底物时，海藻酸钠浓度、溶剂种类、共底物种类和初始底物浓度对海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中还原能力的影响相似。但最佳 pH与以苯甲醛为底物时稍有不同，为 pH 4和 pH。

全文目录

前言  11-13
第一章文献综述  13-28
  1．1 细胞固定化技术及其应用  13-16
    1．1．1 细胞固定化技术概述  13
    1．1．2 固定化细胞的一些应用  13-14
    1．1．3 细胞固定化方法分类  14-15
    1．1．4 海藻酸钙固定化方法  15-16
  1．2 细胞在有机相中催化反应的研究进展  16-17
  1．3 影响细胞在有机相中进行催化反应的主要因素  17-23
    1．3．1 固定化细胞的制备方法  17-18
    1．3．2 介质的性质  18-20
      1．3．2．1 有机介质  18-19
      1．3．2．2 两相系统  19-20
    1．3．3 培养时间  20
    1．3．4 共底物  20-21
    1．3．5 pH值  21
    1．3．6 底物  21-22
    1．3．7 温度  22
    1．3．8 通透性处理  22-23
  1．4 面包酵母在有机合成中的应用  23-28
    1．4．1 单链酮的还原  23-24
    1．4．2 β-酮酯的还原  24-25
    1．4．3 还原其它酮酸衍生物  25
    1．4．4 还原α-醛或酮成邻二醇  25
    1．4．5 还原α-碳上含硫功能基的酮  25-26
    1．4．6 β-双酮的还原  26
    1．4．7 还原碳-碳双键  26-27
    1．4．8 形成碳-碳键  27
    1．4．9 还原含硝基的酮  27
    1．4．10 还原芳香硅基酮  27-28
第二章实验部分  28-34
  2．1 菌种  28
  2．2 试剂与器材  28-29
    2．2．1 试剂  28-29
    2．2．2 主要器材  29
  2．3 海藻酸钙固定化的操作步骤  29-30
  2．4 活化和收集酵母的方法  30
  2．5 实验方法  30
  2．6 分析方法  30-34
    2．6．1 苯甲醛标准曲线的制作  30-31
    2．6．2 苯甲醇标准曲线的制作  31-32
    2．6．3 苯乙酮标准曲线的制作  32
    2．6．4 苯乙醇标准曲线的制作  32-33
    2．6．5 提取凝胶球内产物和底物的方法  33
    2．6．6 结果表示方法  33-34
第三章海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中催化苯甲醛的还原  34-56
  3．1 九种酵母还原苯甲醛能力的比较  35-37
    3．1．1 水相中九种酵母还原苯甲醛能力的比较  35-36
    3．1．2 有机相中九种酵母还原苯甲醛能力的比较  36-37
  3．2 不同培养基对面包酵母在有机相中还原能力的影响  37-38
  3．3 不同海藻酸钠浓度对凝胶球直径和产物浓度的影响  38-39
  3．4 有机溶剂种类的影响  39-42
    3．4．1 有机溶剂种类对未活化酵母在有机相中还原能力的影响  40
    3．4．2 有机溶剂种类对活化酵母在有机相中还原能力的影响  40-42
  3．5 共底物对固定化面包酵母在有机相中还原能力的影响  42-44
  3．6 初始底物浓度对面包酵母在有机相中还原能力的影响  44-46
    3．6．1 初始底物浓度对未活化酵母还原能力的影响  44
    3．6．2 初始底物浓度对活化酵母还原能力的影响  44-46
  3．7 酵母量对面包酵母在有机相中还原能力的影响  46-48
  3．8 活化时间对面包酵母在有机相中还原能力的影响  48-49
  3．9 摇床转速对产物浓度的影响  49-50
  3．10 pH值对面包酵母在有机相中还原能力的影响  50-51
  3．11 温度对面包酵母在有机相中还原能力的影响  51-52
  3．12 固定化面包酵母在有机相中催化的重复利用  52-54
  3．13 本章小结  54-56
第四章海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中催化苯乙酮的还原  56-62
  4．1 海藻酸钠浓度对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  56-57
  4．2 溶剂种类对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  57
  4．3 初始底物浓度对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  57-58
  4．4 共底物种类对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  58-59
  4．5 共固定化糖类对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  59-60
  4．6 pH对固定化面包酵母在有机相中还原苯乙酮能力的影响  60-61
  4．7 本章小结  61-62
参考文献  62-69
致谢  69

海藻酸钙固定化面包酵母在有机相中催化苯甲醛和苯乙酮的还原

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