酶是一类重要的生物大分子，是一类高效的生物催化剂，在工业和临床医药上有广泛的应用。自20世纪70年代末以来，有关用合成有机物进行蛋白质化学修饰的研究报道越来越多，其目的多是用于生物医学和生物技术方面，以达到降低免疫原性、抑制免疫球蛋白的产生等目的。修饰后酶蛋白的化学稳定性增加，并表现出特异的催化性能等。对酶分子进行化学修饰可以提高酶使用范围和应用价值。蛋白质的化学修饰会导致其化学结构发生改变。凡涉及酶分子的共价部分或共价键的形成或破坏的转变都可看做是酶的化学修饰。酶的化学修饰是指在较温和的条件下，以可控制的方式使一种蛋白质同某些化学试剂起特异反应，使蛋白质分子中单个氨基酸残基或其功能基团发生共价的化学改变，从而达到改变酶的理化性质，最终达到改变酶的催化性质的目的。化学修饰在研究酶活性中心的结构、揭示酶活性的生物学功能、改善酶的性质等方起着重要作用。 葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase，GOD)能专一地将β—D—葡萄糖氧化成葡萄糖酸并产生过氧化氢。由于GOD能够利用氧气将葡萄糖氧化成葡萄糖酸而有效去除氧，因而被广泛用作抗氧化剂、葡萄糖酸、尿糖试纸和生物传感器的生产，其产品应用于医药行业、食品工业和饲料行业、科学研究等各方面。因而GOD成为生物领域中最主要的工具酶之一。目前，国内外对酶化学修饰的研究主要集中于医药用酶，对工业用酶的化学修饰目前研究得不多，而应用低分子量壳聚糖对葡萄糖氧化酶进行化学修饰的研究目前尚未有报道。 本研究以低分子量壳聚糖(COS)作为修饰剂，葡萄糖作为反应底物，通过单因子试验和L25(56)正交试验来探讨温度、pH值、修饰时间、壳聚糖用量和温度与pH值间的交互作用等因素对修饰效果的影响，筛选最佳修饰反应条件。同时研究修饰前后酶的最适pH、最适温度、pH稳定性和热稳定性的变化；研究修饰前后不同浓度的蛋白变性剂(盐酸胍、尿素和SDS)、EDTA和几种金属离子(Zn2+、Fe2+、Mg2+、Cu2+)对酶催化活性影响及其催化动力学的变化，并通过紫外吸收光谱、紫外差示光谱、荧光发射光谱等分析，研究壳聚糖对酶分子的构型和构象的影响。 经过正交试验可以得到壳聚糖修饰葡萄糖氧化酶的最佳试验方案：即反应体系的pH为7.0，反应温度为30℃，反应时间为4h，壳聚糖用量为10g。以此方案进行实验，加入GOD酶粉10mg，同时，不添加底物，修饰后酶(COS—GOD)的最高比活力是335.31 U/mg protein；未修饰的酶(GOD)在相同的状态下检测，酶比活力为231.68U/mg protein。酶在修饰后的比活力比修饰前提高44.73％。采用极差分析法对正交试验结果作直观分析，发现对修饰效果影响大小的因素依次为：修饰的pH(R=97.313)>温度(R=55.171)>修饰时间(R=51.426)>壳聚糖用量(R=22.679)>温度×反应时间(R=16.626)。 对GOD和COS—GOD的酶学性质研究发现，GOD的最适pH为5.4，COS—GOD的最适pH为6.0；GOD的最适反应温度在45℃，COS—GOD的最适反应温度也在45℃。COS—GOD在pH4.0缓冲液中的稳定性较GOD有所降低；在pH8.0缓冲液中的稳定性及其热稳定性有所升高；pH8.0缓冲液保温对酶活有激活作用，酶活提高20％左右。 对修饰前后酶对蛋白变性剂的耐受性的研究结果发现，GOD与COS—GOD在低浓度盐酸胍、低浓度尿素和SDS中保温30min后均有所激活，而在较高浓度的盐酸胍和尿素中表现出受抑制。同时，在研究不同浓度EDTA和金属离子(Zn2+、Fe2+、Mg2+、Cu2+)对酶催化活性影响的变化中发现，EDTA对GOD和COS—GOD的活性都有较大的激活作用。Zn2+对GOD和COS—GOD都有激活作用，激活率最高达39％和33％；Fe3+对GOD有激活作用，最高达19％，而对COS—GOD有抑制作用；Mg2+对GOD和COS—GOD都有激活作用，最高分别是24％和61％。而Cu2+则作用效果不明显。 动力学分析结果显示，COS—GOD与底物的亲和力和最大反应速度都有所提高。在低浓度的盐酸胍和SDS中，GOD主要通过最大反应速度的提高来提高酶活；而COS—GOD则都是主要通过提高亲和力来实现；高浓度的盐酸胍对GOD与COS—GOD的抑制是通过亲和力和最大反应速度大幅度下降来实现的。GOD和COS—GOD在金属离子中的酶促动力学性质研究结果显示，Zn2+、Fe2+、Mg2+引起GOD酶活力上升主要是通过亲和力和最大反应速的升高来实现，而Zn2+、Mg2+引起COS—GOD酶活力上升主要通过最大反应速率的增加来实现，亲和力均有下降；Fe2+引起COS—GOD酶活力下降主要通过降低最大反应速率来实现。 光谱分析结果表明，修饰后的COS—GOD构型和构象都发生了改变；实验表明，加热、酸、碱缓冲液中保温，加入蛋白变性剂或者金属离子，都会引起GOD和COS—GOD发生不同程度的构型或构象的改变。