醋酸纖維素固定脂肪酶的研究與應(yīng)用.pdf

1、酶作為一種生物催化劑,對(duì)環(huán)境十分敏感,易受物理、化學(xué)和生物等因素的影響而失活,而且反應(yīng)后混入產(chǎn)品,純化困難,不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作,這些難以克服的現(xiàn)象大大限制了酶促反應(yīng)在工業(yè)中的應(yīng)用,在這種條件下,固定化酶的概念和技術(shù)得以提出和發(fā)展。脂肪酶(Lipase)是催化油脂水解的一類酶的總稱,按照國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)的命名分類原則,系統(tǒng)編號(hào):EC3.1.1.3,系統(tǒng)名稱:三脂酰甘油酰基水解酶,是一類特殊的酯鍵水解酶,其基本的功能就是催化其天然底物甘油酯水解

2、為甘油和脂肪酸,能在油水界面上催化酯水解和醇解、酯合成、酯交換、內(nèi)酯合成、高聚物合成及立體異構(gòu)體拆分等有機(jī)合成反應(yīng),是目前被重點(diǎn)研究的酶催化劑。
　　論文以CA為原材料,用氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-792,使CA表面帶有氨基活性基團(tuán);然后通過戊二醛作為交聯(lián)劑固定脂肪酶。這種研究方法工藝比較簡(jiǎn)單,還沒見報(bào)道。
　　主要研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)本文首先研究了游離脂肪酶的基本性質(zhì),包括游離酶的最適pH值,最佳反應(yīng)溫度,儲(chǔ)藏穩(wěn)定性以

3、及米氏常數(shù)Km值。在此過程中確定了考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量和以酚酞為指示劑,用NaOH滴定來對(duì)脂肪酸含量進(jìn)行分析的方法通過實(shí)驗(yàn)確定了游離脂肪酶催化橄欖油水解的最佳反應(yīng)條件為:溫度:40℃,pH值:7.0。游離脂肪酶的米氏常數(shù)為7.68mol·L-1。
　　(2)本文以醋酸纖維素(CA)作為原料,用化學(xué)接枝的方法對(duì)其進(jìn)行改性,使其成為良好的酶固定化載體材料,重點(diǎn)考察了改性時(shí)間、偶聯(lián)劑濃度對(duì)脂肪酶固定量和活性收率的影響。紅外光譜測(cè)定

4、了硅烷劑以化學(xué)鍵的形式結(jié)合在CA表面,使CA表面帶有了氨基活性基團(tuán)。同時(shí)利用有機(jī)元素分析儀分析了硅烷劑的接枝量。結(jié)果表明在硅烷劑濃度為6％,改性時(shí)間為24h時(shí),硅烷偶聯(lián)劑接枝率為11.66％,酶固定量為25.8mg·g-1,活性收率為43.3％。
　　(3)本文以改性CA為固定化載體材料,采用化學(xué)交聯(lián)法,制備固定化脂肪酶,通過測(cè)定酶活和固載率,從戊二醛濃度、活化時(shí)間、交聯(lián)時(shí)間、給酶量四個(gè)因素優(yōu)化了固定化條件,研究了固定化酶的酶學(xué)性

5、能,并與游離酶進(jìn)行了比較。結(jié)果表明將改性CA固定化脂肪酶的最優(yōu)條件為:0.1g改性CA,首先用5％的戊二醛活化8h,再與4mL濃度為1.64mg·mL-1的脂肪酶液(由pH=7.0的磷酸鹽緩沖溶液配制)在4℃培養(yǎng)箱中交聯(lián)10h,酶的固定化效率最好,最大酶固定量為34.5mg·g-1。經(jīng)改性CA固定的脂肪酶具有更寬的適宜反應(yīng)的溫度范圍和pH范圍,熱穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性明顯優(yōu)于游離酶。所得的固定化脂肪酶連續(xù)8批次操作后其相對(duì)活力保持在52.0