底物和細(xì)胞雙固定化發(fā)酵生產(chǎn)α-熊果苷
發(fā)布時間:2021-08-10 01:33
α-熊果苷(α-Arbutin,α-Ar)是一種安全且高效的美白活性物質(zhì),通過抑制酪氨酸酶的活性,阻斷黑色素合成,達(dá)到美白的功效。目前α-Ar主要的生產(chǎn)方法是微生物和酶轉(zhuǎn)化法,催化一分子葡萄糖和一分子對苯二酚(HQ)來合成。由于底物HQ具有細(xì)胞毒性,當(dāng)其濃度過高時會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡從而降低α-Ar產(chǎn)量。本課題構(gòu)建了一個底物和細(xì)胞雙固定化的反應(yīng)體系,一方面將HQ負(fù)載在磁性殼聚糖微球(Fe3O4@CTS)載體上,通過緩釋作用來降低反應(yīng)過程中游離HQ的濃度,以達(dá)到減小其對微生物細(xì)胞的毒性及底物能夠持續(xù)轉(zhuǎn)化的目的,反應(yīng)結(jié)束后,通過外加磁場可以對載體進(jìn)行快速分離;另一方面選用吸附法和包埋法對細(xì)胞進(jìn)行固定,固定化細(xì)胞可進(jìn)行多次重復(fù)使用。主要研究內(nèi)容如下:(1)底物固定化載體磁性殼聚糖微球的制備及其對HQ的負(fù)載:首先通過氧化水熱法制備出了直徑為30-40 nm的Fe3O納米粒子,然后通過乳化交聯(lián)法制備Fe3O4@CTS微球,經(jīng)FTIR紅外表征獲得席夫堿鍵(C=N)和Fe-O鍵的特征吸收峰,可以證明Fe3O4@CTS制備成功。通過振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)分析了 Fe3O4納米粒子和Fe3O4@CTS微球的...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?a-Ar結(jié)構(gòu)[3】??3
活性的作用,但是a-Ar的美??白效果可以達(dá)到P-Ar的10倍以上%且不抑制人黑素瘤細(xì)胞HMV-II的生長%說明??其在化妝品中的應(yīng)用是有效且安全的,市場價值更高,受到研宄者們的青睞。??麵??多巴??!?m?mm?4??多g瑕JSIHS谷胱甘狀多巴??多巴色索?谷賊gK多巴??5.6-二S基吲哚?5,6-二羥基吲〇?按酸?谷抗SK多巴現(xiàn)??*****?J?J?胸??5.6-B5IW??5,6?吲?Kjem?酸?揭變素??\,?1??真黑索???混合黒素??圖1-2黑色素合成路徑??Fig.?1-2?Melanin?synthesis?pathway??1.2.2?a-熊果苷的合成方法??早期從植物中通過萃娶分餾、過濾等手段分離得到的熊果苷多為p-Ar,且分離??難度大、產(chǎn)物純度低,如今己經(jīng)被化學(xué)合成法和生物合成法所取代[ie]。主要的合成方??法有有機(jī)合成法、植物組織培養(yǎng)法、酶合成法以及微生物轉(zhuǎn)化法,其中有機(jī)合成法和??植物組織培養(yǎng)法主要用于合成卩-Ar,而a-Ar通過酶法和微生物轉(zhuǎn)發(fā)法合成[|1]。??(1)酶法生產(chǎn)a-Ar??酶法生產(chǎn)a-Ar通常是利用不同的糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶催化HQ和不同的葡糖基??供體底物合成,常用的有蔗糖磷酸化酶、a-淀粉酶、環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶、a-葡萄糖苷??酶、右旋蔗糖酶、淀粉蔗糖酶以及蔗糖異構(gòu)酶[3,12],通過糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)和逆水解反應(yīng)??兩種途徑合成。其中鹿糖憐酸酶是用于催化合成a-Ar的第一種酶,Kitao和Sekine[13]??2??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???50000000-1???40000000-??30000000-???n??2?,???m?,????20000000-?,,??X??10000000-?遍,??聲??0-?^??I?'?I?*?l?r———]???I?'?<??0?1?2?3?4?5??HQ?concentration(g/L)??圖2-2?HQ標(biāo)準(zhǔn)曲線??Fig.?2-2?HQ?Standard?Curve??2.3.3磁性殼聚糖微球?qū)Ρ蕉迂?fù)載量的計(jì)算??利用HQ標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別求得吸附前后的HQ濃度,進(jìn)而計(jì)算吸附量。公式如下:??Q?=?(C0-C)xV/m??式(2-2)??其中Q是吸附量,單位mg/g;?Co為吸附前HQ的濃度,C為吸附后HQ的濃度,單??位為g/L;?V為HQ溶液的體積,單位為mL;?m為Fe304@CTS微球的質(zhì)量,單位為??g°??2.3.4四氧化三鐵磁性納米粒子的制備??①精確稱量1.47?g檸檬酸鈉,0.8?g?NaOH,?85?g?NaN〇3于250?mL錐形瓶中,加??入95?mL去離子水,加熱至完全溶解,溶液澄清;②配制濃度為2?mol/L的FeS〇4.7H20??溶液,量。?mL加入到①的混合液中;③待溶液沸騰后,保持1〇〇?°C反應(yīng)1?h,過??程中不斷滴加去離子水,確保溶液體積維持在一定值;④反應(yīng)結(jié)束后,待溶液冷卻至??室溫,外加磁場將Fe304粒子與溶液分離,并用乙醇清洗多次至洗液澄清為止:⑤于??50?°C真空干燥箱中干燥12?h;⑥輕輕研磨得到Fe304納米粒子粉末,稱重,記錄質(zhì)量。??
本文編號:3333186
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?a-Ar結(jié)構(gòu)[3】??3
活性的作用,但是a-Ar的美??白效果可以達(dá)到P-Ar的10倍以上%且不抑制人黑素瘤細(xì)胞HMV-II的生長%說明??其在化妝品中的應(yīng)用是有效且安全的,市場價值更高,受到研宄者們的青睞。??麵??多巴??!?m?mm?4??多g瑕JSIHS谷胱甘狀多巴??多巴色索?谷賊gK多巴??5.6-二S基吲哚?5,6-二羥基吲〇?按酸?谷抗SK多巴現(xiàn)??*****?J?J?胸??5.6-B5IW??5,6?吲?Kjem?酸?揭變素??\,?1??真黑索???混合黒素??圖1-2黑色素合成路徑??Fig.?1-2?Melanin?synthesis?pathway??1.2.2?a-熊果苷的合成方法??早期從植物中通過萃娶分餾、過濾等手段分離得到的熊果苷多為p-Ar,且分離??難度大、產(chǎn)物純度低,如今己經(jīng)被化學(xué)合成法和生物合成法所取代[ie]。主要的合成方??法有有機(jī)合成法、植物組織培養(yǎng)法、酶合成法以及微生物轉(zhuǎn)化法,其中有機(jī)合成法和??植物組織培養(yǎng)法主要用于合成卩-Ar,而a-Ar通過酶法和微生物轉(zhuǎn)發(fā)法合成[|1]。??(1)酶法生產(chǎn)a-Ar??酶法生產(chǎn)a-Ar通常是利用不同的糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶催化HQ和不同的葡糖基??供體底物合成,常用的有蔗糖磷酸化酶、a-淀粉酶、環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶、a-葡萄糖苷??酶、右旋蔗糖酶、淀粉蔗糖酶以及蔗糖異構(gòu)酶[3,12],通過糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)和逆水解反應(yīng)??兩種途徑合成。其中鹿糖憐酸酶是用于催化合成a-Ar的第一種酶,Kitao和Sekine[13]??2??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???50000000-1???40000000-??30000000-???n??2?,???m?,????20000000-?,,??X??10000000-?遍,??聲??0-?^??I?'?I?*?l?r———]???I?'?<??0?1?2?3?4?5??HQ?concentration(g/L)??圖2-2?HQ標(biāo)準(zhǔn)曲線??Fig.?2-2?HQ?Standard?Curve??2.3.3磁性殼聚糖微球?qū)Ρ蕉迂?fù)載量的計(jì)算??利用HQ標(biāo)準(zhǔn)曲線,分別求得吸附前后的HQ濃度,進(jìn)而計(jì)算吸附量。公式如下:??Q?=?(C0-C)xV/m??式(2-2)??其中Q是吸附量,單位mg/g;?Co為吸附前HQ的濃度,C為吸附后HQ的濃度,單??位為g/L;?V為HQ溶液的體積,單位為mL;?m為Fe304@CTS微球的質(zhì)量,單位為??g°??2.3.4四氧化三鐵磁性納米粒子的制備??①精確稱量1.47?g檸檬酸鈉,0.8?g?NaOH,?85?g?NaN〇3于250?mL錐形瓶中,加??入95?mL去離子水,加熱至完全溶解,溶液澄清;②配制濃度為2?mol/L的FeS〇4.7H20??溶液,量。?mL加入到①的混合液中;③待溶液沸騰后,保持1〇〇?°C反應(yīng)1?h,過??程中不斷滴加去離子水,確保溶液體積維持在一定值;④反應(yīng)結(jié)束后,待溶液冷卻至??室溫,外加磁場將Fe304粒子與溶液分離,并用乙醇清洗多次至洗液澄清為止:⑤于??50?°C真空干燥箱中干燥12?h;⑥輕輕研磨得到Fe304納米粒子粉末,稱重,記錄質(zhì)量。??
本文編號:3333186
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