【摘 要】
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木瓜蛋白酶作为被研究较早、较深入的酶,广泛应用于食品、工业、医药中。固定化是解决其易失活、热稳定性差等问题的有效方法,同时还能提高其对pH、温度适应性,并实现循环使用。
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木瓜蛋白酶作为被研究较早、较深入的酶,广泛应用于食品、工业、医药中。固定化是解决其易失活、热稳定性差等问题的有效方法,同时还能提高其对pH、温度适应性,并实现循环使用。
本文选择以介孔分子筛SBA-15为载体吸附固定木瓜蛋白酶。为了调控载体与木瓜蛋白酶之间的作用力的类型与强弱,对SBA-15进行改性,合成了载体NH2-SBA-15、SH-SBA-15、COOH-SBA-15、IL-SBA-15、酸化SBA-15和Al/SBA-15。受静电作用影响,pH=7时,固载能力SBA-15>IL-SBA-15,COOH-SBA-15>SBA-15>NH2-SBA-15。
首次考察了合成羧基改性分子筛时使用的酸化处理步骤对固定酶的影响,并排除这一因素,孤立地考察了羧基对固定酶的贡献。在不同pH条件下考察了SBA-15、IL-SBA-15、COOH-SBA-15和酸化SBA-15四种载体固定木瓜蛋白酶的能力,发现在酶的等电点时固载率不一定最大,COOH-SBA-15在pH=8.75和9时对酶有强烈的吸附作用(固载量大于400 mg/g)。并通过动力学研究,得到了上述四种载体的吸附、脱附速率常数比值κ和单层饱和吸附量Q0。以水解酪蛋白反应为探针,测试了固定化酶的活性。由于单层吸附有效地解决了多层吸附带来的活性位点被掩盖的问题,固定化酶的比活性大幅提高。而固定酶时的pH1值对于固定化酶的活性也是有影响的。相比于游离木瓜蛋白酶,以IL-SBA-15和COOH-SBA-15为载体的单层固定化酶的最适水解pHA值向高pH位移。pHA=7时,单层固定在COOH-SBA-15上的酶的比活性(1.31 U/mg)高于游离酶(1.14 U/mg),固定化酶发生了有利于提高酶活力的构象改变,可能主要是由羧基诱导的。而离子液体官能团也有助于提高固定化木瓜蛋白酶的活性。
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