木素过氧化物酶在新型反胶束中的催化特性及稳态动力学研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuxiaopei110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
《万松金阙图》是南宋一件粉饰太平、歌功颂德的作品,主要表达了“明道阐教”的创作主旨。赵伯骕的宗室身份使他在继承绘画传统、表达审美趣味等方面具有独特性,《万松金阙图
事件抽取是信息抽取的重要组成部分,事件识别是事件抽取的基础,事件识别的效果直接影响了事件抽取的结果。基于机器学习的方法识别事件需要从词汇中发掘更多的特征。针对当前
针对传统路法在定量分析磁性槽楔对电机性能影响时表现出的狭隘性特点,以一台1250k W、10000V的高压感应电动机为例,建立了场-路耦合的二维瞬态电磁场时步有限元模型,分别对
针对铁路平交道口火车、机动车相撞事故,分析了其产生的原因,并运用故障树分析方法建立了模型,对其进行了分析,发现了导致道口事故的主要影响因素,并提出了对策措施。 Aimin
本研究利用含有高浓度氨氮的污泥水在O/A反应器(侧流系统)中富集培养硝化菌,然后添加到处理城市污水的A2/O中试反应器(主流系统)中,以期达到强化生物硝化的作用,提高污水处理系统的
目的探索高职护理专业实训教学中融入临床沟通能力培养的方法和效果。方法从本校三年制大专护理班中随机抽取4个班,分为观察组和对照组各两个班。观察组在《健康评估》、《基
鄂尔多斯盆地东南部的铜川—延安地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,其中,三叠系延长组是盆地内最具潜力的油页岩产出层位。为了掌握和评价该区三叠系延长组长7油页岩矿
教师对学生心灵的健康成长是任何东西都不可能代替的。教师是善良的使者,挚爱的化身,做职业道德高尚的教育工作者应具备的职业素质包括:爱学生;赞美学生;发现人才、培养人才;爱岗、
最近,在一次教研活动中,我执教了一节科学课《使沉在水中的物体浮起来》。运用新课程的理念,结合学生的实际状况,我事先准备了橡皮泥、鸡蛋、塑料尺、马铃薯、易拉罐皮等材料,让学
【正】 车站触网一九八二年十二月二十二日清晨,料峭的寒风有点刺骨。昆明,这座以四季如春闻名于世的西南重镇却不象往年那样舂意盎然,来自西伯利亚的冷空气正笼罩着这里。昆