Vol.29 Suppl.2 常雁红等：Rhodococcus rhodochrous tg上A6腈水解酶催化3子氰基吡啶合成烟酸的研究 225。 降，Mathew等刭和Almataw ah等号也发现在较低 性增强的效果略大于产物对酶的抑制作用，所以酶 pH下腈水解酶的活力急速降低.Rhodococcus 活略有上升.但当烟酸浓度继续上升后，抑制作用 rhodochrous tg一A6菌的腈水解酶在偏碱性条件下， 使酶活逐步下降，当烟酸浓度达到820mmo/L时. 酶的活力随着pH值的增加缓慢下降，在pH7.0时 酶活只是初始酶活的49.54%. 酶的稳定性最好 2.7连续催化 110 底物和（或产物的抑制作用会大大降低酶的催 化活性.本实验考察了最高产物累积浓度对酶活的 90 影响. 取50mLpH7.0磷酸缓冲液，加入一定的菌 体，保持温度为28℃磁力搅拌.逐次加入3-氰基 50 吡啶，使得3-氰基吡啶浓度保持在130mmo/L,同 30 时监测反应体系中烟酸含量的变化（见图7），经过 10 PH 15h的连续催化，烟酸的质量浓度累积达到165.2 g/L(1.34mo/L),转化率为100%.但在高产物浓 图4pH值对酶活的影响 度积累的情况下，剩余酶活很少（酶活仅为初始时的 11.91%,基本无法再次利用. 780 100 160 ●烟酸 ★3-氰基吡啶 ●● 3 60 120 40 80F 40 20 60 4 0 8 12 pH 16 时间h 图5酶对pH值的耐受性 图7连续催化实验的产物累积浓度 2.6产物浓度对细胞酶活的影响 为了提高酶的催化效率，如果在产物浓度较低 在许多酶的催化过程中，高浓度产物会对酶有 的条件下(50~90g/L),及时将菌体和产物进行分 抑制作用.在本研究中，考察了不同烟酸浓度对细 离，则菌体可以进行七个批次的连续催化反应（见图 胞酶活的影响，结果见图6.在烟酸浓度50~700 8),烟酸的质量浓度累计达到529g/L(4.30mo/ mmo/L范围内，腈水解酶的酶活较为稳定，甚至当 L),可以大大提高菌体的使用效率. 烟酸浓度为400mmo/L时，酶活达到初始酶活的 100 106.06%.这可能是由于产物浓度增加后，细胞的 80 通透性增强，促进了底物和产物的扩散，使酶催化速 60 度加快.虽然产物对酶有抑制作用，但细胞的通透 120 100 68101214 时间h The first batch ●The second batch◆The third batch 80L -The fourth batch-The fifth batch -The sixth batch 量-The seventh batch 601 图8分批连续催化实验的产物累积浓度 150300450600750 3结论 烟酸浓度(mmol.L) 采用高产腈水解酶的菌株Rhodooccus 图6烟酸浓度对酶活的影响降, M athew 等 [ 3] 和 Almataw ah 等 [ 4] 也发现在较低 pH 下腈 水解 酶的 活力 急速 降 低.Rhodococcus rhodochrous tg1-A6 菌的腈水解酶在偏碱性条件下, 酶的活力随着 pH 值的增加缓慢下降, 在 pH 7.0 时 酶的稳定性最好 . 图 4 pH 值对酶活的影响 图 5 酶对 pH 值的耐受性 图 6 烟酸浓度对酶活的影响 2.6 产物浓度对细胞酶活的影响 在许多酶的催化过程中, 高浓度产物会对酶有 抑制作用.在本研究中, 考察了不同烟酸浓度对细 胞酶活的影响, 结果见图 6 .在烟酸浓度 50 ～ 700 mmol/L 范围内, 腈水解酶的酶活较为稳定, 甚至当 烟酸浓度为 400 mmol/ L 时, 酶活达到初始酶活的 106.06 %.这可能是由于产物浓度增加后, 细胞的 通透性增强, 促进了底物和产物的扩散, 使酶催化速 度加快 .虽然产物对酶有抑制作用, 但细胞的通透 性增强的效果略大于产物对酶的抑制作用, 所以酶 活略有上升.但当烟酸浓度继续上升后, 抑制作用 使酶活逐步下降, 当烟酸浓度达到 820 mmol/ L 时, 酶活只是初始酶活的 49.54 %. 2.7 连续催化 底物和( 或) 产物的抑制作用会大大降低酶的催 化活性 .本实验考察了最高产物累积浓度对酶活的 影响. 取 50 mL pH 7.0 磷酸缓冲液, 加入一定的菌 体, 保持温度为 28 ℃, 磁力搅拌.逐次加入 3-氰基 吡啶, 使得 3-氰基吡啶浓度保持在 130 mmol/L, 同 时监测反应体系中烟酸含量的变化( 见图 7) , 经过 15 h 的连续催化, 烟酸的质量浓度累积达到 165.2 g/L( 1.34 mol/L) , 转化率为 100 %.但在高产物浓 度积累的情况下, 剩余酶活很少( 酶活仅为初始时的 11.91 %) , 基本无法再次利用. 图 7 连续催化实验的产物累积浓度 为了提高酶的催化效率, 如果在产物浓度较低 的条件下( 50 ～ 90 g/L) , 及时将菌体和产物进行分 离, 则菌体可以进行七个批次的连续催化反应( 见图 8) , 烟酸的质量浓度累计达到 529 g/ L( 4.30 mol/ L) , 可以大大提高菌体的使用效率. 图 8 分批连续催化实验的产物累积浓度 3 结论 采 用 高 产 腈 水 解 酶 的 菌 株 Rhodococcus Vol.29 Suppl.2 常雁红等:Rhodococcus rhodochrous tg1-A6 腈水解酶催化 3-氰基吡啶合成烟酸的研究 · 225 ·