仿生氧化硅凝膠固定化β-D-葡萄糖醛酸苷酶的研究.pdf

1、氧化硅凝膠因具有生物相容性好、易于制備、來(lái)源豐富等特點(diǎn)，而成為最常用的固定化酶載體之一。但傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法制備氧化硅凝膠過(guò)程中需要無(wú)機(jī)酸或堿作催化劑，易導(dǎo)致酶的變性失活。受自然界中硅藻細(xì)胞壁形成過(guò)程的啟發(fā)，本研究利用中性pH下帶正電的陽(yáng)離子蛋白（精蛋白、溶菌酶）催化硅源前驅(qū)體（硅酸鈉、正硅酸乙酯）縮聚沉淀，仿生法制備氧化硅凝膠，用于β-D-葡萄糖醛酸苷酶（GUS）的固定化，催化黃芩苷轉(zhuǎn)化黃芩素。 以精蛋白催化硅酸鈉縮聚反應(yīng)，制

2、備了仿生精蛋白/氧化硅凝膠復(fù)合物。采用SEM、TEM、BET等多種表征手段對(duì)氧化硅凝膠的結(jié)構(gòu)形態(tài)、物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。嘗試討論了精蛋白催化生物礦化的機(jī)理。 采用共沉淀法將GUS包埋于精蛋白／氧化硅凝膠中。通過(guò)精蛋白和GUS共同催化硅酸鈉縮聚沉淀，在氧化硅載體形成的同時(shí)完成對(duì)GUS的包埋。分別考察固定化酶的包埋率、酶活性、酶促反應(yīng)最適溫度和pH值、固定化酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、操作穩(wěn)定性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性等。研究結(jié)果表明，固定化酶包埋率可達(dá)

3、100％，酶活保持率、操作穩(wěn)定性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性均較游離酶有顯著提高。 選用不同陽(yáng)離子蛋白（精蛋白和溶菌酶）催化TEOS水解液縮聚反應(yīng)。經(jīng)比較可知，溶菌酶催化硅膠沉淀的能力更強(qiáng)，產(chǎn)生的溶菌酶／氧化硅納米顆粒更大，表面孔徑更小。精蛋白催化TEOS水解液的縮聚反應(yīng)程度要比溶菌酶催化更完全。 最后，選用溶菌酶為模板蛋白，TEOS水解液為硅源前驅(qū)體，制備了溶菌酶/GUS/氧化硅復(fù)合物。GUS在氧化硅中的包埋率為84.3±15.7％。