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1984年,ZaksA和KlibanovA.M首次发表了关于有机相介质中脂肪酶的催化行为及热稳定性的研究报道,引起了广泛的关注。随后,国内外学者就耐有机溶剂脂肪酶产生菌的筛选、脂肪酶的生产及基因克隆等方面进行了系统的研究。生物柴油是以动植物油脂与短链醇经酯交换反应而得到的液体燃料,是环保型可再生能源。生物酶法合成生物柴油具有反应条件温和,无污染物排放等优点,发展生物柴油对推进能源替代,控制城市大气污染,保护生态环境具有重要意义。针对目前生物酶法制备生物柴油反应过程中酶易失活,使用寿命短,导致生产成本高的问题,本论文从分离筛选高活性、耐有机溶剂脂肪酶出发,对其产酶条件、酶学性质、生物柴油制备过程,开展以下几个方面的研究:(1)产耐有机溶剂脂肪酶菌株的分离筛选:从大庆油田、吉林农大等地采集含油土样30份,以橄榄油为底物、溴甲酚紫、罗丹明B为指示剂,20%甲苯为选择压力,分离、筛选到6株脂肪酶产生菌,分别命名为swl.sw2.sw3.sw4.sw5和sw6。(2)菌株诱变:以sw6为出发菌株,经波长354nm,垂直照射距离20cm,诱变时间为90s诱变后酶活最高突变株,再利用0.5%硫酸二乙酯,40min诱变后,筛选得到一株产酶活力相对较高的突变菌株UD-8,为出发菌株SW6的5.89倍,经6代传代培养,该菌株性能稳定。选择突变株UD-8做为出发菌株,经16S rDNA序列的系统分析,结合菌株的形态特征、生理生化特征,确定菌株UD-8为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。(3)为进一步提高Bacillus cereus UD*8脂肪酶的产量,获得足够的脂肪酶用于后续研究,对发酵培养基组分和发酵条件进行了考察和优化。在单因素研究的基础上,利用响应面分析方法对脂肪酶发酵培养基进行了优化。优化后的培养基组成为:淀粉1%;酵母膏0.64%;NH4N03 0.384%;MgS04·7H200.1%;NaCl 0.25%.经单因素试验和正交试验,得出该脂肪酶在摇床水平的最适pH为6.5,培养温度为35℃,装液量为55mL,接种量为4%,在此条件下,Bacillus cereus UD-8的相对酶活比优化前提高了5.26倍。(4))Bacillus cereus UD-8脂肪酶的纯化和酶学特性研究。对UD-8脂肪酶进行了分离纯化,并对其酶学性质进行了研究。UD-8发酵液经过硫酸铵盐析、超滤浓缩、DEAE-sephrose FF,得到了电泳纯的脂肪酶,分子量约为34KD。该酶最适温度约为40℃,最适的pH为7.0,在pH 6.0-10.0范围内较为稳定。各种化合物对该脂肪酶的影响区别较大,其中K+、Na+、Mg2+、Ba2+对该酶有激活作用,Al3+、Cu2+、Zn2+、Ca2+及SDS、EDTA对该酶有抑制作用,Fe2+对该酶的作用效果不明显。对UD-8脂肪酶的有机相催化特性进行了研究,结果表明,该酶对甲苯、环己烷、乙醇有较好的耐受性。研究结果表明,该脂肪酶不是金属酶,二硫键在保持酶活性结构方面作用不大。(5)对酶法制备生物柴油的影响因素进行了初步研究,实验结果表明:叔丁醇为最佳反应介质,醇油摩尔比为3:1,反应温度为35℃,脂肪酶添加量为10%时,反应时间6h.