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蛋白酶和脂肪酶作为家用洗涤剂中的重要助剂,已经广泛用于洗衣粉配方中,对无磷化以及提高洗涤剂的洗涤性能有至关重要的作用。随着液体洗涤剂的普及,液体洗涤剂用酶日趋重要。但是,在水环境中,液体洗涤剂中的表面活性剂和其他助剂会直接影响蛋白质构象而降低酶活,常用硼砂作为稳定剂。而由于目前硼砂在世界各地的限用,需要研究和开发新的适用的稳定剂来稳定液体洗涤剂用酶。本文首先研究了洗涤剂中典型的7种表面活性剂对常用洗涤剂用酶的酶活影响;即考察了脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO7/AEO9)、烷基糖苷(APG0810/APG1214)、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚(FMEE),脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)以及工业十二烷基苯磺酸钠(LAS)对四种蛋白酶(Savinase Utra16L/Progress Uno 100L/P300/Purafect 4000L)和三种脂肪酶(Lipolase 100L/Lip-1A/Alkaline Lipase 5000x L)活性的影响。然后以硼砂为对照,基于文献总结和表面活性剂对酶活影响的预实验结果,在一系列柠檬酸盐、多元醇和酯类稳定剂中筛选出复合柠檬酸盐作为稳定剂。继而研究了温度、p H等因素对蛋白酶Purafect 4000L在洗衣液中稳定性的影响。在此基础上,对洗衣液配方进行了优化。进一步地,以海藻酸钠、壳聚糖为包材对脂肪酶和蛋白酶分别进行固定化,用单因素法和正交法优化了脂肪酶Alkaline Lipase 5000x L和蛋白酶Purafect 4000L的固定化条件,考察了固定化酶在高浓度表面活性剂中和洗衣液中的稳定性。最后,以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,初步探讨了稳定剂对BSA和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相互作用的影响。全文主要结论如下:1.在40℃,p H7下,非离子表面活性剂对蛋白酶和脂肪酶的影响显著小于阴离子表面活性剂。蛋白酶对非离子表面活性剂AEO、APG、FMEE的总体耐受性为Savinase Utra16L≈Progress Uno16L>P300>Purafect 4000L,脂肪酶的为Lipolase100L>Lip-1A>Alkaline Lipase 5000x L。2.单、二组分稳定剂中,柠檬酸铵钙对蛋白酶Purafect 4000L实验酶的稳定作用最好,在含有该稳定剂的配方洗衣液中,在40℃下储存24 h后酶活保持率为67.3%,而硼砂对照组的仅为56.2%。根据单因素实验结果,选取柠檬酸铵钙、APG0810和APG1214作为三元复合稳定剂体系,然后通过正交法优化,确定最佳三元复合稳定剂组合为:2%柠檬酸铵钙,2%APG0810,1%APG1214,0.5%Purafect 4000L,四周后酶活保持率为43.7%,而硼砂对照组在96 h后便完全失活。在含有复合稳定剂的洗衣液中,温度比p H对酶活力的影响更大。在25℃时,p H7-8下,3周后蛋白酶Purafect 4000L的酶活保持率分别为84.3%,76.2%,在37℃时则分别为47.1%,47.2%。3.所试典型表面活性剂对碳黑污布、蛋白污布和油脂污布的总体去污力为AES>LAS>AEO7≈AEO9≈FMEE>APG1214>APG0810。此外,当AES/(AES+AEO9)小于0.4时,所试脂肪酶在40℃下48 h内酶活保持不变,而蛋白酶则在AES/(AES+AEO9)小于0.6时酶活保持不变。综合表面活性剂的去污力和表面活性剂对蛋白酶的稳定能力,选取AEO9、FMEE和AES三种表面活性剂作为液体洗涤剂的配方原料,通过正交法优化洗衣液配方,得到最佳体系组成为:6%AES、8%FMEE、6%AEO9,其总去污比值为6.15,4周后酶活保持率为26.07%。4.以海藻酸盐和壳聚糖为包材分别固定化脂肪酶和蛋白酶,研究固定化酶在液体洗衣液中的稳定性。通过单因素实验确定了脂肪酶的最佳固定化条件:1000rpm/min,2%(w/v)壳聚糖,p H5.5,1.5%(w/v)海藻酸钠,1.5%(w/v)氯化钙,2%(v/v)Alkaline Lipase 5000x L,30℃,所得固定化酶活回收率为34.77%。蛋白酶的最佳固定化条件为:1000 rpm/min,1.5%壳聚糖,p H5.5,2%海藻酸钠,2%氯化钙,0.5%Purafect 4000L,30℃,所得固定化酶活回收率为57.47%。根据单因素实验结果,以壳聚糖浓度,海藻酸钠浓度、氯化钙浓度以及加酶量四个因素进行正交优化实验,得到脂肪酶的最佳固定化条件为:1.5%壳聚糖,2%海藻酸钠,3%Alkaline Lipase 5000x L,2%氯化钙,固定化酶活回收率为39.85%。蛋白酶的最佳固定化条件为:2%壳聚糖,2%海藻酸钠,0.1%Purafect 4000L,2.5%氯化钙,固定化酶活回收率为64.13%。在25%(w/v)的AEO9中,固定化脂肪酶在40℃下储存24 h后残余酶活为66.65%,固定化蛋白酶在20℃下储存24 h后的残余酶活为23.49%,未经固定化的脂肪酶和蛋白酶在同等条件下完全失活。固定化脂肪酶在AEO9:AES为21:5的洗衣液中24h后残余酶活为84.58%,固定化蛋白酶的则为11.27%,而未固定化的酶则完全失去活性。5.通过荧光光谱表征不同浓度SDBS与BSA的相互作用,发现SDBS在0-0.05m M范围内,与BSA结合的主要作用力是氢键作用力和范德华力。此外,当浓度大于1%(w/v)时,多元醇(甘油/山梨醇/PEG600)、无机盐(柠檬酸铵/柠檬酸镁/氯化钙)以及酶抑制剂(EDTA-2Na/硼砂)对与0.05 m M SDBS共存的BSA的无明显稳定作用;而非离子表面活性剂FMEE和APG在小于1%(w/v)时,能降低SDBS对BSA二级结构的破坏;高于1%(w/v)时,将协同SDBS加速破坏BSA的二级结构。分子对接计算结果能较好地吻合实验结果。