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木素是一种有机高分子化合物,广泛存在于自然界中,具有非常复杂的结构。每年都会产生数以亿万吨的木素,主要以农作物秸秆和造纸制浆工业印染废水形式存在。产生量如此巨大的木素通常不加处理直接排放将会造成十分严重的环境污染。由于木素分子结构十分复杂,因此目前大多数研宄者通常是用木素模式化合物的降解进行替代研宄。对于木素的生物降解,木素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶是应用最多且最为有效的有三种酶,而其中的木素过氧化物酶在木素生物降解过程中发挥着极其关键的作用。由于大多数木素模式化合物具有较强的疏水性,使其在水溶液中的溶解度较低,这就限制了水溶液中酶催化反应的效率。虽然有机溶剂可以显著提高疏水性芳香族环境污染物的溶解度,但大量有机溶剂的存在又会导致木素过氧化物酶的失活。因此,寻求一种既能使木素过氧化物酶保持较高活性又能提高疏水性底物溶解度的介质体系显得极为重要。反胶束正是这样一种介质体系,其形成的纳米级“水池”结构可以增溶水溶性物质如酶、蛋白质等,外部的有机溶剂则可以溶解酶催化反应的憎水性底物。尽管反胶束体系是水溶性酶催化疏水性底物的最佳介质体系,但以往研宄的重点却偏向于化学表面活性剂构建的反胶束体系,生物表面活性剂在这方面的应用却很少报道。众所周知,化学合成的表面活性剂具有毒性、难降解性、易造成二次污染等特性,同化学表面活性剂相比,由微生物产生的生物表面活性剂由于不具备上述污染特性等优势而得到研宄者越来越多的亲睐。本文中我们采用生物表面活性剂单鼠李糖脂构建正反胶束体系,探讨其中木素过氧化物酶对非酚型底物藜芦醇的降解性能。主要考察了正反胶束体系中各主要因素对木素过氧化物酶催化氧化藜芦醇的影响以及在不同的介质条件下LiP在反胶束中的活性和稳定性等。此外,对于LiP催化反应而言,H2O2扮演着双重角色,低浓度下是反应的启动剂和激活剂,高浓度则会变成反应的抑制剂,因此对于催化反应而言,应先确定H2O2的激活浓度范围。在确定H2O2的激活浓度范围后,利用生物表面活性剂构建新型反胶束体系,探讨木素过氧化物酶在其中的催化动力学机制。由于反胶束体系是由有机溶剂、表面活性剂和少量水组成的复杂的非均相体系,因此在讨论LiP催化动力学机制前确定疏水性底物在反胶束各相间的分配系数也就显得较为重要。实验结果表明:1)在mono-RL构建的正反胶束体系中,对影响LiP催化降解VA的各主要因素进行了研宄。结果表明:反胶束体系中LiP保持较高催化活力的最佳介质条件为:T=30°C,pH=3.8,[mono-RL]=10mM,W)=15.0,[H2O2]=74(jM;相应胶束体系为:T=30°C,pH=3.4,[mono-RL]=0.012mM,[H2O2]=2.45mM。在最佳催化条件下,LiP在mono-RL反胶束体系中表现出了超活性。2)对不同反应温度、不同pH、不同含水率w)、不同表面活性剂浓度、不同H2O2浓度下mono-RL反胶束体系中LiP稳定性情况的研宄表明:低温有利于LiP稳定性的保持,LiP稳定性随w的增大、随RL浓度的增加、随H2O2浓度的增加而降低,且在高值时这种失活作用越明显。然而LiP的稳定性却随pH的升高出现先增后减的变化趋势,LiP具有较好稳定性的pH值对应着最佳酶活时的pH值。3)在鼠李糖脂构建的反胶束体系中,疏水性底物VA主要增溶于反胶束拟相中,根据两相模型计算其在反胶束拟相和有机溶剂相间的分区系数为70.4。分区系数的确定对于进一步讨论mono-RL反胶束体系中LiP催化氧化VA的动力学机制而g具有重要意义。4)在鼠李糖脂/异辛烷-正己醇/水反胶束体系中,LiP催化VA反应遵循乒乓机制。经过计算得出动力学参数:-F^nrax=30.43μmol·L-1·min-1, Km,VA=1.26μM,KmaM,H2O2=0.89(o mono-RL反胶束介质中LiP催化氧化VA的反应机制和水溶液中的相同,也就是说鼠李糖脂的存在不会改变其催化反应的动力学机制,动力学参数的差异主要和介质的微观不均一性,LiP增溶过程中构象的变化以及底物反应性的改变等因素有关。