棉織物固定化菊粉酶酶解菊粉的研究.pdf

1、本文主要研究了棉纖維對甲苯磺酰氯活化法固定化菊粉酶技術(shù)。菊粉酶是一種菊糖水解酶，系統(tǒng)名稱為β-D果糖水解酶。本實(shí)驗(yàn)室保存的一株AspergillusficuumSK004菌株能產(chǎn)菊粉酶，在優(yōu)化的發(fā)酵條件下制備菊粉酶，采用對甲苯磺酰氯活化法使菊粉酶共價(jià)連接在棉纖維上。 通過對15種不同種類織物的固定化試驗(yàn)篩選出純棉絨布為固定化載體，并用SEM觀察了酶固定化前后棉纖維表面超微結(jié)構(gòu)的變化。棉織物固定化菊粉酶有較好的儲存穩(wěn)定性，4℃緩沖

2、液中保存8周，固定化酶活幾乎沒有降低。固定液中剩余的游離酶經(jīng)透析，超濾濃縮后，可再次用于制備固定化酶；棉織物經(jīng)再生活化后，可重新作為酶的固定化載體。 通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)得出最佳的固定化條件：NaOH濃度0.5mol/L，處理時(shí)間3h；干吡啶：棉布=10mL：1g，處理時(shí)間3h；對甲苯磺酰氯：干吡啶=1g：1mL，處理時(shí)間3h；緩沖液pH值4.5，離子強(qiáng)度0.2mol/L，加酶量80U/g，固定化溫度25℃，固定化時(shí)間12h,在

3、此條件下得到固定化酶活回收率達(dá)到83.60％。 將AspergillusficuumSK004菌株所產(chǎn)菊粉酶進(jìn)行部分分離純化，先后通過活性炭脫色、硫酸銨分級沉淀及透析，純化倍數(shù)5.67，活力回收率83.73％。在此基礎(chǔ)上固定化菊粉酶，動力學(xué)常數(shù)Km為167.14mg/mL(菊糖)，酶經(jīng)固定化后對菊糖或蔗糖的Km值均上升，I/S比值略有下降。 固定化菊粉酶的最適反應(yīng)溫度為60℃，與游離菊粉酶的相同；最適反應(yīng)pH值5.0，與

4、游離酶相比向堿性方向偏移0.5個(gè)單位。固定化酶溫度穩(wěn)定性稍有提高，pH穩(wěn)定性基本不變。酶經(jīng)固定化后，Ca2+，Na+，Zn2+較大地提高了酶的活力，EDTA等也由原來的抑制劑變?yōu)榧せ顒?在50℃、進(jìn)料速度0.2mL/min的操作條件下，固定化酶填充床反應(yīng)器酶解5％菊糖溶液，水解率可達(dá)到100％，定容產(chǎn)率為43g·L-1·h-1；酶解10％菊糖溶液水解率70％，定容產(chǎn)率為53g·L-1·h-1。10％的菊糖溶液在分批式反應(yīng)器酶解