脂肪氧合酶(LOX)为活性中心含有铁的金属酶,能专一催化氧化含有cis,cis-1,4戊二烯不饱和结构的脂肪族化合物,通过分子内加氧形成含有共轭双键的氢过氧化衍生物。本文针对大豆LOX催化过程中的一些关键问题,例如外源金属离子对其催化过程的调控,外源Cu2+与酶活性中心Fe2+的置换,以及酶的热敏现象与其二级结构变化之间的关系进行了研究,加深了对LOX催化行为的理解。此外开发了一条利用脱脂豆粕为直接催化剂,在线偶联酶的提取和固定化的高效合成氢过氧化物的工艺,并研究了合成产物的性能及其进一步应用。首先研究了外源金属离子对大豆LOX的构象以及催化活性的影响。发现大豆LOX的催化活性对外源金属离子及其浓度的响应各异,其作用关系可以用Irving-Williams序列理论和Jahn–Teller效应来解释。并且利用新型指示剂对羧基偶氮安替比林和对羧基苯基荧光酮首次定量证明了外源Cu2+与LOX活性中心的Fe2+发生了置换。其次,为了深入分析LOX的热失活成因,研究了LOX的热失活动力学及其二级结构在变温下的CD与FT-IR光谱变化。研究发现在50-65 oC下,LOX的热失活遵循一级反应动力学,活化能Ea值为217 kJ?mol-1。与原生态LOX相比,升高温度使LOX结构中α-螺旋含量下降了约3%,β-折叠含量增加了约5%。但LOX的二级结构随加热时间的变化并不遵循一级反应,而是保持相对稳定;说明其二级结构的变化不是导致LOX失活的直接原因。进一步地,利用脱脂豆粕为直接催化剂,将LOX的提取、固定化和催化耦合于同一过程中,分别对亚油酸,亚油酸乙酯和豆油的催化氧化进行了系统研究。对影响反应的一些主要因素分别进行了考察与优化,最后分别以70%、55%和61%的产率得到相应的氢过氧化产物;远高于文献报道的亚油酸甘油酯的平衡产率(15%)。实验使用的脱脂豆粕较粗LOX的催化效率高,且能多次循环使用。此外,研究发现超声波介入可以减少催化剂用量至原来的15%并将反应时间缩短为原来的1/3。最后,研究了合成产物表面活性剂氢过氧化亚油酸钠(LA-HPOD-Na)和羟基亚油酸钠(LA-HOD-Na)的表面物化性能。LA-HPOD-Na对亚甲兰的漂除率最高达98%,漂白性能较常用氧漂剂过硼酸钠和过碳酸钠优越。由于亲水基团羟基的存在,LA-HOD-Na的表面张力较亚油酸钠高,乳化性能和分散性能较好。