碳酸酐酶的固定化及其酶學性質(zhì)研究.pdf

1、碳酸酐酶（Carbonic anhydrase，CA，EC4.2.1.1）是一種含Zn2+金屬酶，能有效地催化CO2的可逆水合反應(yīng)，是已知的催化速率最快的酶之一，同時它還在光合作用、鈣化作用、維持酸堿平衡、離子輸送等生物過程中發(fā)揮著重要的作用。但游離酶在反應(yīng)中很難反復(fù)使用，也難以實現(xiàn)連續(xù)化、自動化操作，故有必要對其進行固定化。本論文從固定化載體、固定化方法以及固定化酶的酶學性質(zhì)等方面進行了研究。
　　 以酸性氧化鋁為吸附載體，戊

2、二醛為交聯(lián)劑，最優(yōu)的固定化條件為：吸附溫度25℃，吸附時間6 h，pH8.0，加酶量4 mg/g（載體），戊二醛終濃度0.2％，交聯(lián)時間1 h，交聯(lián)溫度25℃。在此條件下制得的固定化碳酸酐酶活力為0.31U/g，活力回收率可達到34.08％。固定化酶的最適反應(yīng)溫度為30℃，較游離酶高了5℃；固定化酶的最適反應(yīng)pH為8.0，與游離酶一致。酶經(jīng)固定化后，熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性、操作穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性都有了一定程度的提高。
　　 以烷基

3、化硅藻土為載體，采用共價結(jié)合法制備固定化酶。選取反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，pH，加酶量這四個因素進行正交試驗。結(jié)果表明：加酶量和反應(yīng)時間對固定化酶活力有較大的影響。最佳的固定化條件為加酶量6 mg/g（載體），反應(yīng)時間16 h，反應(yīng)溫度37℃，pH7.0，固定化酶活力和酶活回收率分別為0.46 U/g和33.71％。固定化酶的最適反應(yīng)pH為6.0；最適反應(yīng)溫度為30℃，比游離酶高了5℃。固定化酶的pH穩(wěn)定性有所提高，既耐酸又耐堿；熱穩(wěn)定性范圍

4、也變寬了。在60℃溫浴1h后，仍能保持54.19％的相對活性。操作穩(wěn)定性也得到顯著提高，重復(fù)使用6次，仍能保持45.58％的相對活性。
　　 本論文還以海藻酸鈉-聚乙烯醇（PVA）為載體，采用包埋-交聯(lián)法對該酶進行固定化。固定化效果較好的條件為：海藻酸鈉濃度為2％，PVA濃度6％，CaCl2濃度2％，戊二醛濃度1％，固化時間40 min，加酶量10 mg/mL海藻酸鈉-聚乙烯醇溶液，交聯(lián)時間1 h。固定化酶活力為0.28 U/g