基于自诱导仿生矿化固定化蛋白酶的研究

摘要

在室温、常压、中性pH的条件下,将仿生矿化过程用于蛋白酶的固定化,不仅为酶固定化技术提供了新的途径,而且进一步拓宽了仿生矿化的应用。本论文将仿生矿化过程用于菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶固定化,主要研究内容及结果如下:
　　研究了菠萝蛋白酶自诱导仿生锆化固定化的过程。考察了不同因素对固定化效果的影响,得到了固定化菠萝蛋白酶的最优条件:0.2 mol·L-1前驱体K2ZrF6,6 mg·mL-1菠萝蛋白酶,前驱体与菠萝蛋白酶的体积比为1:2,磷酸盐缓冲液 pH7.5,浓度为0.1 mol·L-1,在最优条件下,固定化酶的酶活约为4 U·mg-1,酶活回收率约为60％,包埋率约为63%。游离和固定化菠萝蛋白酶最适pH分别为7.0和7.5,最适温度分别为50℃和55℃,最适pH和温度下,固定化酶的酶活约为11 U·mg-1,同时固定化菠萝蛋白酶的 pH、温度、储存和重复使用稳定性均有所提高。对其动力学常数的研究表明,经自诱导仿生锆化固定化后的菠萝蛋白酶与底物的亲和能力因空间位阻而有所减弱。考察了不同固定化条件对菠萝蛋白酶诱导合成氧化锆的作用,阐述了菠萝蛋白酶在诱导合成氧化锆过程中的作用。
　　研究了木瓜蛋白酶自诱导仿生锆化固定化的过程。考察了不同因素对固定化效果的影响,在最优条件下,木瓜蛋白酶的酶活约为18 U·mg-1,酶活回收率约为43%,包埋率约为73%。游离酶和仿生锆化固定化木瓜蛋白酶最适pH分别为6.5和7.0,最适温度均为55℃,在最适pH和温度下,固定化酶的酶活约为23 U·mg-1,同时固定化木瓜蛋白酶显示出了良好的 pH、温度、储存和重复使用稳定性。对动力学常数进行研究,得到游离和固定化酶的Km分别为2.17和3.47 mg·mL-1,最大反应速度分别为44.84和72.99 mg·mL-1·min-1,对比知立体阻碍限制了固定化木瓜蛋白酶的底物亲和能力。考察了不同固定化条件对木瓜蛋白酶诱导合成氧化锆的作用,并初步探讨木瓜蛋白酶自诱导仿生锆化过程的机理。
　　研究了木瓜蛋白酶自诱导仿生钛化固定化的过程。考察了不同因素对固定化效果的影响,得到了固定化木瓜蛋白酶的最优条件:前驱体Ti-BALDH浓度为0.25 mol·L-1,木瓜蛋白酶浓度为18 mg·mL-1,Ti-BALDH与木瓜蛋白酶的体积比为1:3,磷酸盐缓冲液pH6.5,浓度为0.06 mol·L-1,固定化酶的酶活回收率约为42%,包埋率约为56%。固定化木瓜蛋白酶最适pH和最适温度分别7.0和55℃,与游离酶相比,固定化木瓜蛋白酶的温度稳定性得到了显著性提高。考察了不同固定化条件对木瓜蛋白酶诱导合成氧化锆的作用,并初步探讨木瓜蛋白酶自诱导仿生钛化过程的机理。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

§1-1 包埋法固定化酶

§1-2 仿生矿化与酶固定化研究

§1-3 立题背景及意义

§1-4 本论文主要研究内容

第2章 菠萝蛋白酶自诱导仿生锆化固定化

§2-1 引言

§2-2 实验材料与方法

§2-3 结果与讨论

§2-4 本章小结

第3章 木瓜蛋白酶自诱导仿生锆化固定化

§3-1 前言

§3-2 实验材料与方法

§3-3 结果与讨论

§3-4 本章小结

第4章 木瓜蛋白酶自诱导仿生钛化固定化

§4-1 前言

§4-2 实验材料与方法

§4-3 结果与讨论

§4-4 本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果

致谢