固定化脂肪酶在有机相中催化反应

摘要

固定化脂肪酶催化有机介质中的反应是近年来酶工程领域的新技术。本文对来源于Cadida rugosa的脂肪酶进行了固定化，优化了固定化的条件，研究了固定化酶的活性和稳定性以及催化酯化反应的动力学。 采用吸附法，对八种树脂载体进行筛选，酶活实验结果表明，大孔吸附树脂AB-8性能最优。脂肪酶固定化的实验结果表明，缓冲液最佳pH为7.2，最适温度为30℃，最佳固定化时间为1h，载体：酶=10:1，即0.3g树脂固定30mg酶粉。 以月桂酸与月桂醇的酯化为模型反应，考查了固定化酶催化反应的影响因素。结果表明，异辛烷为最适有机溶剂，最佳含水量为50μL，最优反应温度为30℃，在180rpm，反应时间24小时，月桂酸的转化率达到81％。考查了固定化酶的稳定性。结果表明，酶固定化后，热稳定性显著提高，在60℃下，固定化酶的残余活性为68％，而游离酶仅为32％。固定化酶的重复利用性良好，在重复使用10次后，酶活仍保持50.8％。将固定化酶分别在4℃，30℃，40℃下放置35天，保留的活力分别是原来的74.3％，51.6％和43.0％，4℃下保存较好。 以异辛烷中月桂酸与月桂醇的酯化为模型反应，研究了固定化酶催化酯化反应的动力学。结果表明，固定化酶催化的酯化反应符合单底物醇抑制的乒乓Bi-Bi机制。在最适条件下的动力学参数为：最大反应速率Vmax0.089 mmol.min-1·g-1，月桂酸和月桂醇的米氏常数Km(LA)、Km(DL)分别为21.4mM和59.6mM。

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第一章文献综述

1.1固定化酶研究进展

1.1.1固定化酶制备

1.1.2固定化方法

1.1.3固定化载体

1.1.4固定化酶性质

1.1.5固定化酶的应用及发展趋势

1.2酶在有机相中的催化反应影响囚素

1.2.1必需水

1.2.2溶剂的影响

1.2.3载体影响

1.2.4 pH影响

1.2.5酶使用形式

1.3有机介质中脂肪酶的研究进展

1.3.1脂肪酶概述

1.3.2脂肪酶固定化方法

1.3.3脂肪酶的结构与性质

1.3.4脂肪酶的应用及前景

1.4本文研究内容

第二章脂肪酶的固定化

2.1试剂与仪器

2.1.1试剂

2.1.2仪器

2.2方法

2.2.1树脂的预处理

2.2.2酶活测定方法

2.2.3蛋白质含量测定

2.2.4酶固定化方法

2.3结果与讨论

2.3.1载体的筛选

2.3.2固定化时间

2.3.3吸附酶量的影响

2.3.4 pH值对酶活性及其稳定性的影响

2.3.5反应温度对酶活性的影响

第三章固定化酶在有机相中催化酯化反应

3.1试剂与仪器

3.2方法

3.3固定化酶催化酯化反应的研究

3.3.1有机溶剂的选择

3.3.2固定化酶对底物的选择性

3.3.3 pH值对酯化反应的影响

3.3.4温度的影响

3.3.5体系含水量的影响

3.4固定化酶的性质研究

3.4.1固定化酶的热稳定性

3.4.2重复利用情况

3.4.3贮存稳定性

第四章固定化酶催化反应动力学

4.1动力学模型

4.2动力学参数的确定

第五章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢