聚乙烯亚胺诱导的仿生硅化提高固定化酶的稳定性

作     者：白姝 朱云风 孙彦 余林玲 Bai Shu;Zhu Yunfeng;Sun Yan;Yu Linling

作者机构：天津大学化工学院天津300350 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2021年第54卷第1期

页      面：10-18页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21878223) 

主　　题：磁性纳米颗粒 聚乙烯亚胺 仿生硅化 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 固定化酶 

摘      要：设计具有高稳定性、活性、选择性的酶-载体复合物一直是固定化酶领域的研究重点.本文构建了聚乙烯亚胺(PEI)修饰的磁性纳米粒子(MNPs),并用此作为载体(MNPs-PEI)通过静电作用吸附固定磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase),最后在该复合物(MNPs-ENZ)表面利用PEI诱导的仿生硅化作用生长二氧化硅壳层(MNPsENZ@SiO_2),以提高固定化酶的稳定性.利用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、振动样品磁强计、纳米粒度分析仪等表征方式证明了载体的成功合成、酶的顺利负载以及二氧化硅的成功包覆.结果表明,经仿生硅化后的固定化酶显著地提高了酶的稳定性,使得PEPcase在极端温度(50℃)或极端pH值(pH=10.0)条件下孵育1 h后依旧保持93%的活性,并且在8个循环后保存77%的酶活力.这说明仿生硅化的方法能够提高固定化酶的稳定性,该方法简便快速,环境友好,为固定化酶的进一步应用提供了参考.