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脲酶颗粒化制剂的制备及酶学性能研究

黑龙江大学自然科学学报 2013年第6期30卷 809-814页

作者：伍周玲费萌郭明姚珊珊塔里木大学生命科学学院阿拉尔843300 浙江农林大学理学院临安311300

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,采用包埋-交联法制备颗粒化固定脲酶,单因素实验考察固定化条件对固定化脲酶活性的影响。研究了制备的固定化脲酶的酸碱耐受性、温度适应性、酶催化反应性及贮存稳定性,建立了酶活方程并与游离酶的酶学... 详细信息

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,采用包埋-交联法制备颗粒化固定脲酶,单因素实验考察固定化条件对固定化脲酶活性的影响。研究了制备的固定化脲酶的酸碱耐受性、温度适应性、酶催化反应性及贮存稳定性,建立了酶活方程并与游离酶的酶学活性进行了比较。结果表明,制备固定化脲酶的优选条件为:脲酶与壳聚糖质量配比为1∶25,凝结液浓度为20%NaOH和30%CH3OH溶液,交联剂质量浓度为0.5%,交联时间为10 min。优选条件下制备的固定化脲酶的酶比活为5.0 U·g-1载体,包覆率为90.1%,最适pH值为6.6,最适温度为45℃,米氏常数为0.009 2 mol·L-1,重复使用性和贮存稳定性较游离酶均有很大改善。

关键词：壳聚糖脲酶固定化技术酶学性能

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短小芽孢杆菌漆酶功能特性分析及其应用研究

短小芽孢杆菌漆酶功能特性分析及其应用研究

作者：李敬雯天津科技大学

学位级别：硕士

漆酶(E.C.1.***.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶。由于其广泛的底物专一性,且产物只有水的生成,漆酶已被用于许多生物技术应用,包括多酚类污染物的降解、生产基于漆酶的生物传感器和有机材料、各种木质素相关化合物的转化、纸浆漂白、饮料... 详细信息

漆酶(E.C.1.***.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶。由于其广泛的底物专一性,且产物只有水的生成,漆酶已被用于许多生物技术应用,包括多酚类污染物的降解、生产基于漆酶的生物传感器和有机材料、各种木质素相关化合物的转化、纸浆漂白、饮料加工、染料脱色和纺织废水等。目前商品化的漆酶均来自于真菌,但真菌漆酶在一些条件下不稳定,如高温、碱性等条件,因此其应用受到了一定的限制。相较之下,大多数细菌漆酶可以在较高的温度和较宽的p H范围内发挥作用,这有利于其在工业上的应用。因此,细菌漆酶的发现和研究具有显著的意义。本研究的主要内容及结果如下:(1)从Bacillus pumilus TCCC 11568中获得了一个新型的漆酶基因lac,片段长度为1530 bp,编码509个氨基酸。同源建模获得漆酶(LAC)的三维结构,其活性中心为T1Cu(His419、Cys492、His497和Met502)、T2Cu(His103和His422)和T3Cu(His105、His151、His493和His153、His424、His491)。(2)利用大肠杆菌制备重组漆酶(rLAC),对其酶学性质进行分析可知,rLAC最适温度为80°C、最适p H值为6.0;rLAC在0-60°C、p H3.0-10.0范围内具有良好的稳定性;rLAC活性几乎不受金属离子K、Ca、Cu、Mg、Zn、Ba、Ni、Fe影响。(3)通过分子动力学模拟研究rLAC的耐热机制,结果表明:与50°C时的三级结构相比,rLAC在80°C条件下保持了结构的完整性,同时整体的构象形成了一个更为开放的通道,这有助于底物与活性位点的结合,使得结合能升高。(4)利用rLAC降解双酚A(BPA),确定了5个降解中间产物:苯甲酸、对苯二酚、对羟基苯乙酸、对羟基苯丙酮和3,4-二甲基苯甲酸。(5)利用毕赤酵母展示了LAC,制备LAC全细胞催化剂(d LAC),用d LAC对BPA进行降解,重复使用4次后与初始BPA的降解率相比仍具有60%的相对降解率,因此d LAC全细胞催化剂至少可以重复使用4次。

关键词：短小芽孢杆菌漆酶酶学性能分子动力学模拟双酚A 毕赤酵母表面展示

纤维素基固载酶材料的制备及乙酰胆碱酯酶的固定化性能

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高分子材料科学与工程 2013年第10期29卷 150-154,159页

作者：郭明燕冰宇周珊王春鹏储富祥浙江农林大学化学系浙江临安311300 中国林业科学研究院林产化学工业研究研江苏南京210042

采用新型水热氧化合成方法制备了纤维素基质固定化乙酰胆碱酯酶载体材料——双醛纤维素(DAC)。通过红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征。测试了DAC固载乙酰胆碱酯酶(AChE)的酶学性能,并与交... 详细信息

采用新型水热氧化合成方法制备了纤维素基质固定化乙酰胆碱酯酶载体材料——双醛纤维素(DAC)。通过红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征。测试了DAC固载乙酰胆碱酯酶(AChE)的酶学性能,并与交联壳聚糖(CCTS)、双醛淀粉(DAS)固载AChE的酶学性能进行比较分析,构建了酶学性能理论方程。结果表明,新型水热氧化反应制得了高醛基含量的DAC;DAC固定化AChE与CCTS和DAS固定化AChE相比,稳定性好(10次重复利用率),可在25℃~55℃和pH 4.0~8.0范围保持酶活性;建立的理论方程较好地表征了固载酶的酶学性能。

关键词：双醛纤维素水热合成固定化乙酰胆碱酯酶结构表征酶学性能

新型方法制备固定化脲酶基质材料及固定化脲酶的性能研究

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高校化学工程学报 2014年第5期28卷 1147-1153页

作者：郭明燕冰宇杨萍浙江农林大学化学系浙江临安311300

以微晶纤维素（Microcrystalline cellulose,MCC）为原料,采用新型水热氧化方法,制备纤维素基质固定化脲酶载体材料-双醛纤维素（Dialdehyde cellulose,DAC）。采用红外光谱（IR）、固体核磁共振（CP/MAS 13C NMR）、X-射线衍射（XRD）... 详细信息

以微晶纤维素（Microcrystalline cellulose,MCC）为原料,采用新型水热氧化方法,制备纤维素基质固定化脲酶载体材料-双醛纤维素（Dialdehyde cellulose,DAC）。采用红外光谱（IR）、固体核磁共振（CP/MAS 13C NMR）、X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载脲酶的酶学性能,并与交联壳聚糖、双醛淀粉固载脲酶的酶学性能进行比较分析,构建酶学性能理论方程。结果表明：采用新型水热氧化反应可成功制备高醛基含量的氧化纤维素,与交联壳聚糖和双醛淀粉固定化脲酶相比,所得氧化纤维素载体材料固定化脲酶的米氏常数小（0.0108mol·L-1）,对底物亲和能力强,重复使用率高,在pH=5.0~9.0能保持酶活性,建立的理论方程较好地表征了固载酶酶学性能。

关键词：双醛纤维素水热合成固定化脲酶结构表征酶学性能

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纤维素基质固载酶材料制备及固定化漆酶性能

林业科学 2013年第11期49卷 122-128页

作者：郭明燕冰宇王春鹏周建钟浙江农林大学化学系临安311300 中国林业科学研究院林产化学工业研究所南京210042

以微晶纤维素(MCC)为原料,采用新型水热氧化合成方法,制备纤维素基质固定化漆酶载体材料———双醛纤维素(DAC)。红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS13C NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载... 详细信息

以微晶纤维素(MCC)为原料,采用新型水热氧化合成方法,制备纤维素基质固定化漆酶载体材料———双醛纤维素(DAC)。红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS13C NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载漆酶的酶学性能,并与交联壳聚糖、双醛淀粉固载漆酶的酶学性能进行比较分析,构建酶学性能理论方程。结果表明:新型水热氧化反应成功制备了高醛基含量的氧化纤维素,所得氧化纤维素载体材料固定化漆酶与交联壳聚糖和双醛淀粉固定化漆酶相比,稳定性好,重复使用率高,可在较宽温度和pH范围内保持酶活性,建立的理论方程较好表征了固载酶酶学性能。

关键词：双醛纤维素水热合成固定化漆酶结构表征酶学性能

表面复合修饰纳米超顺磁性材料固定化α-淀粉酶性能研究

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食品工业科技 2017年第2期38卷 231-234,250页

作者：孙宁胡飞华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

以复合修饰的纳米超顺磁性Fe3O4颗粒聚集体为载体固定化α-淀粉酶,比较分析固定化α-淀粉酶及游离α-淀粉酶的酶学性能。研究固定化及游离α-淀粉酶的最适温度、最适p H、操作稳定性及基本动力学等。结果表明,固定化α-淀粉酶最适p H为7... 详细信息

以复合修饰的纳米超顺磁性Fe3O4颗粒聚集体为载体固定化α-淀粉酶,比较分析固定化α-淀粉酶及游离α-淀粉酶的酶学性能。研究固定化及游离α-淀粉酶的最适温度、最适p H、操作稳定性及基本动力学等。结果表明,固定化α-淀粉酶最适p H为7,最适温度为60℃。固定化α-淀粉酶与游离α-淀粉酶相比,具有更好的温度和酸碱的耐受性。固定化α-淀粉酶重复催化反应10次,相对酶活力仍剩余72.09%,重复操作的半衰期为18.97次,具有良好的操作稳定性。固定化α-淀粉酶的米氏常数Km值为45.31 mg/m L,亲和性弱于游离α-淀粉酶。

关键词： α-淀粉酶超顺磁性固定化酶学性能

新型复合基质固载酶材料的制备及固定化酶性能研究

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新型复合基质固载酶材料的制备及固定化酶性能研究

作者：姚珊珊浙江农林大学

学位级别：硕士

酶是一类具有高效催化能力的生物活性物质,生命活动中许多复杂而有规律的物质和能量变化都离不开酶的催化作用,因而在生物催化、生物传感以及物质的分离纯化等领域,酶都具有特殊的意义。但游离酶在溶液中容易变性和失活,反应后难以分离... 详细信息

酶是一类具有高效催化能力的生物活性物质,生命活动中许多复杂而有规律的物质和能量变化都离不开酶的催化作用,因而在生物催化、生物传感以及物质的分离纯化等领域,酶都具有特殊的意义。但游离酶在溶液中容易变性和失活,反应后难以分离回收,无法重复使用,从而限制了酶的应用。固定化技术的出现极大拓宽了酶的应用范围,固定化酶研究已成为当前的前沿领域。通过固定化技术获得性能优越的固载酶,固载基质材料的制备至关重要。新近出现的将无机和天然高分子两种材料的优点相结合的复合材料,是新型固载酶材料的热点。复合材料兼具无机材料的稳定性及天然高分子材料的生物相容性,可以显著提高酶的重复使用次数和酶的稳定性。本论文在机械强度较强及稳定性较好的二氧化硅表面引入活性基团,得到两种功能化二氧化硅(SiO-NH、SiO-(?)),分别接枝双醛淀粉(DAS)、水溶性壳聚糖(CTS),制备两种复合固载酶基质材料;同时,通过物理混合法制备海藻酸钠(SA)/聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶;通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、固体核磁共振波谱(CP/MAS C-NMR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备产物进行结构表征,证实了成功制备三种新型复合材料双醛淀粉/SiO、水溶性壳聚糖/SiO以及海藻酸钠(SA)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。将上述制备的三种复合材料应用于纤维素酶的固定化中,研究了固定化纤维素酶的酶学性能,与单一组分SiO-NH、海藻酸钠固定化纤维素酶及游离纤维素酶的酶学性能进行比较分析,建立新型纤维素固载酶方程。通过实验研究表明:固定化酶较游离酶稳定性明显提高,可重复回收利用,可以在较宽温度和pH范围内保持酶活性。建立的理论方程较好表征了固载酶酶学性能。此外,分析研究了SiO-CTS复合材料固载酶对于不同纤维素基质的酶解性能。研究结果表明,无论是以常规的羧甲基纤维素钠溶液为底物,还是以实验室自制纳米纤维为底物,固载酶均表现良好的酶学性能。且固载酶与羧甲基纤维素钠底物的结合能力较纳米纤维强。本文所得结果可为新型固定化酶基质材料的制备及应用提供有益借鉴。

关键词：固定化酶复合材料结构表征酶学性能