Question

【題目】葡萄糖異構酶經(jīng)固定化后，可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。

(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時，宜用___________作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是作為___________劑。從功能上講這種培養(yǎng)基屬于______。培養(yǎng)產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用___________方法。

(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑，能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻，用注射器將混合液注入到___________溶液中可得到凝膠珠粒，此過程所用的固化酶方法為___________。

(3)1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol___________所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構酶的固化酶和游離酶活力的影響曲線，該曲線表明固化酶和游離酶的最適溫度___________(從“相同”或“不同”選填)；低于或高于最適溫度時，固化酶的酶活力___________(從“低于”、“等于”或“高于”選填)游離酶。

(4)在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產(chǎn)高果糖漿時，若糖液在1次流經(jīng)反應柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標準，對此你提出的改進方案是___________(答出2點)

Answer 1

【答案】乳糖 凝固 選擇培養(yǎng)基 干熱滅菌 CaCl2 包埋法、化學結合法 果糖 相同 高于 增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量（或凝膠柱高）；降低糖液流速；將流出液再次加入反應柱；更換直徑較細的柱筒等

【解析】

1、固定化酶（固定化細胞）技術是指將酶或細胞固定于載體上，便于與反應物分離，并能可重復使用，提高生成物的質量；

2、固定化酶一般采用化學結合法，固定化細胞多采用包埋法、物理吸附法（像用海藻酸鈉進行包埋）。

（1）產(chǎn)乳糖酶的微生物能夠水解乳糖為葡萄糖和半乳糖，為自身代謝提供能源，因此要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物，應使用乳糖為唯一的碳源。制作培養(yǎng)基時使用瓊脂作為凝固劑，制作液體培養(yǎng)基時不需要添加瓊脂。能夠篩選微生物細胞的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用干熱滅菌。

(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑，能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻，用注射器將混合液注入到CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒，此過程所用的固化酶方法為包埋法、化學結合法。

（3）高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是葡萄糖異構酶，1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖，固化酶和游離酶的最適溫度相同，均對應橫坐標上同一點。低于或高于最適溫度時，固化酶的酶活力高于游離酶。

（4）在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產(chǎn)高果糖漿時，若糖液在1次流經(jīng)反應柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標準，對此改進方案是增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量（或凝膠柱高）；降低糖液流速；將流出液再次加入反應柱；更換直徑較細的柱筒等。