生物碳纖維的酶固定化研究.pdf

1、碳纖維具有優(yōu)異的生物相容性、較高的比表面積、穩(wěn)定的物理化學性能以及應(yīng)用形態(tài)的多樣化。目前作為吸附材料已廣泛應(yīng)用于廢水處理，而作為生物酶載體材料應(yīng)用的研究報道卻并不多。
　　 酶是一種高效專一的催化劑蛋白質(zhì)。游離態(tài)酶一般溶于水、不穩(wěn)定，將酶固定在載體上，有利于底物分子的擴散，提高酶的熱力學穩(wěn)定性，并方便分離和重復(fù)使用。目前酶載體材料在物化性能、力學性能、耐溫性、活性范圍和再生等方面已不能滿足使用要求，限制了生化反應(yīng)技術(shù)的推廣與應(yīng)用

2、。本文試圖探索一種以碳纖維作為新型酶固定化載體，提高現(xiàn)有酶熱力學穩(wěn)定性，重復(fù)使用性，保持或提高載酶活性、載酶量的新型酶固定化技術(shù)與方法。從而為生物化學反應(yīng)領(lǐng)域提供耐熱、高效、快捷、穩(wěn)定的新載體、新方法和新技術(shù)。
　　 本文首先選取了脂肪酶和果膠酶作為探索實驗，確定了以脂肪酶作為固定化的研究對象，進而通過系列碳纖維為載體與傳統(tǒng)載體殼聚糖固定化實驗進行對比。研究了以新型碳纖維為載體固定化脂肪酶的效果，主要研究了優(yōu)化固定化脂肪酶的條件

3、和探索固定化前后的酶學性質(zhì)的變化。通過掃描電鏡和X-射線光電子能譜研究并解析固定化前后樣品表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化，探討酶活性變化、載酶量、以及熱穩(wěn)定性的變化規(guī)律及制約因素。
　　 研究結(jié)果表明：以碳纖維作為載體固定化脂肪酶或果膠酶時吸附法為最佳固定化方法，所得到的固定化酶活性最高。殘留活性表明，固定化脂肪酶殘留活性為1.27％，而固定化果膠酶的殘留活性為0.90％，說明脂肪酶在固定化時有效利用率比較高。采用不同固定化方法、不同載體進

4、行脂肪酶固定化對比研究表明：吸附法得到的固定化酶的活力最高；T300級碳纖維為載體的載酶量與固定化酶活力的相關(guān)研究，說明以T300級碳纖維作為載體能提高脂肪酶的利用率。同時結(jié)果還表明固定化脂肪酶在50℃時仍能保持良好的活性，尤其以T300級碳纖維作為載體的固定化酶熱失活緩慢。對sigma脂肪酶在T300級碳纖維上的固定進行的系統(tǒng)性研究與固定化反應(yīng)條件優(yōu)化，所確定的固定化反應(yīng)條件為：給酶量0.1g、固定化水浴溫度25℃、固定化時間2h；固