新型交聯(lián)酶聚集體的制備及催化特性研究.pdf

1、交聯(lián)酶聚集體技術(shù)是一種簡單有效的固定化酶方法，獲得的交聯(lián)酶聚集體具有活性高，操作穩(wěn)定性好等優(yōu)勢。然而，如何調(diào)控交聯(lián)酶聚集體的顆粒大小、孔隙率和形貌仍需要進(jìn)一步研究。本論文分別以CaCO3和膠體晶體為模板制備了多孔球形辣根過氧化物酶交聯(lián)酶聚集體和三維有序大孔辣根過氧化物酶交聯(lián)酶，利用淀粉作為致孔劑制備了大孔脂肪酶交聯(lián)酶聚集體，優(yōu)化了這三種新型交聯(lián)酶聚集體的制備條件，并對他們的穩(wěn)定性和催化特性進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　多孔球

2、形辣根過氧化物酶交聯(lián)酶聚集體（p-HRP-CLEAs）的制備及催化特性研究。通過將HRP與CaCO3共沉淀，交聯(lián)和模板去除，獲得p-HRP-CLEAs。通過優(yōu)化制備過程，當(dāng)戊二醛濃度為100mM，交聯(lián)2h時(shí)獲得最好酶活回收率。通過研究pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，p-HRP-CLEAs相對于游離HRP具有更好的堿性穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定。在工業(yè)化生產(chǎn)中，這些特性非常具有吸引力。與游離HRP相比，p-HRP-CLEAs具有更大的Km值和更小的Vmax。將

3、p-HRP-CLEAs應(yīng)用于苯酚和直接黑-38的去除，結(jié)果表明p-HRP-CLEAs具有很高的去除效率和相對好的重復(fù)使用性。
　　三維有序大孔辣根過氧化物酶交聯(lián)酶（3DOM-HRP）的制備及催化特性研究。通過將酶填充到膠體晶體模板縫隙中，交聯(lián)和模板去除，最終獲得三維有序大孔酶基生物催化劑。布拉格衍射形成的絢麗的熒光說明了材料具有三維有序大孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)戊二醛濃度為1％時(shí)，3DOM-HRP的絕對酶活最高為14.4U/g。通過研究其穩(wěn)定性

4、，發(fā)現(xiàn)3DOM-HRP具有良好的熱穩(wěn)定性和堿性穩(wěn)定性。將其應(yīng)用于苯酚去除，發(fā)現(xiàn)其具有良好的苯酚去除率和重復(fù)使用性，重復(fù)使用7次后，去除率仍為50%。為了驗(yàn)證這種方法的普遍適用性，脂肪酶和淀粉酶三維有序大孔材料（3DOM-lipase，3DOM-amylase）也通過這種方法進(jìn)行了制備。通過研究它們的動(dòng)力學(xué)常數(shù)，發(fā)現(xiàn)制備的三維有序大孔材料與傳統(tǒng) CLEAs相比具有大孔，低擴(kuò)散阻力和大比表面積的優(yōu)勢尤其當(dāng)?shù)孜餅榇蠓肿訒r(shí)。
　　大孔交聯(lián)

5、脂肪酶聚集體（p-Lip-CLEAs）的制備及催化特性研究。將酶液與淀粉溶液混合后，飽和硫酸銨沉淀，戊二醛交聯(lián)，α-淀粉酶去除致孔劑淀粉即獲得p-Lip-CLEAs。通過優(yōu)化制備條件，當(dāng)戊二醛濃度為25mM，淀粉濃度為0.3%（w/v），交聯(lián)3h時(shí)酶活回收率最高。與傳統(tǒng)CLEAs相比p-Lip-CLEAs具有較小的Km和較大的Vmax。將p-Lip-CLEAs應(yīng)用于油酸乙酯的制備，其具有72%的酯化產(chǎn)率，重復(fù)使用5次后，仍具有47%的酯