酪氨酸酶与漆酶催化不同的酚酸与壳聚糖进行接枝反应的研究

摘要

课题以低聚壳聚糖为反应底物，采用漆酶和酪氨酸酶催化分别含有1个、2个和3个酚羟基的阿魏酸、原儿茶酸、没食子酸与壳聚糖进行接枝，探究并对比两种酶催化酚酸与壳聚糖接枝后的性能变化及催化效果;探究不同酚羟基含量对接枝的影响;初步探究漆酶和酪氨酸酶催化酚酸与壳聚糖接枝机理。
　　实验通过FTIR检测壳聚糖接枝前后的官能团变化;通过Py-GC/MS检测判断接枝原理;通过TGA检测壳聚糖接枝前后的物质分子结构稳定性。通过FTIR检测分析可知，两种酶均能催化酚酸与壳聚糖进行接枝，酶氧化酚酸的产物与壳聚糖上的氨基之间可能是受到席夫碱型的共价修饰;通过产物的TGA检测分析可知，接枝产物的热稳定性得到提高，也间接验证了壳聚糖和酚酸的接枝共聚，酪氨酸酶催化酚酸接枝产物的热稳定性的提高幅度高于漆酶催化酚酸接枝产物。通过Py-GC/MS检测可以看出酚酸与壳聚糖的接枝共聚均是通过化学键的方式进行连接从而形成衍生物，而不是通过表面的物理吸附作用。
　　漆酶和酪氨酸酶催化壳聚糖和三种酚酸的接枝产物的抗氧化性都有了很大的提高，漆酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的ABTS自由基清除率提高了60％左右，酪氨酸酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的ABTS自由基清除率提高了40％左右。比较这三种酚酸的接枝产物，没食子酸与壳聚糖的接枝产物具有较高的抗氧化性，其中漆酶催化没食子酸与壳聚糖接枝产物达到最大的清除率，其值为82％。漆酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的抗氧化性能优于酪氨酸酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的抗氧化性能。不同酚类物质改性的壳聚糖表现出的抗氧化能力强弱顺序为:壳聚糖-没食子酸、壳聚糖-原儿茶酸、壳聚糖-阿魏酸、壳聚糖原样，还原能力的强弱顺序与抗氧化能力强弱顺序一致。相比于壳聚糖原样，接枝产物的吸湿性能均得到明显改善，酪氨酸酶和漆酶催化所得的接枝产物的吸湿性能改善幅度基本一致，在相对湿度为81％的环境中，漆酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的吸湿性能最高提高了22％左右，酪氨酸酶催化壳聚糖与酚酸接枝产物的吸湿性能最高提高了23％左右。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究背景

1．2 壳聚糖的介绍

1．2．1 壳聚糖概述

1．2．2 壳聚糖的改性

1．2．3 壳聚糖的国内外研究现状

1．2．4 壳聚糖的应用

1．3 漆酶的介绍

1．3．1 漆酶的结构与功能

1．3．2 漆酶的催化氧化机理

1．3．3 漆酶的研究现状

1．3．4 漆酶的应用

1．4 酪氨酸酶的介绍

1．4．1 酪氨酸酶的结构与功能

1．4．2 酪氨酸酶的催化氧化机理

1．4．3 酪氨酸酶改性的研究现状

1．5 漆酶和酪氨酸酶的对比

1．6 研究内容、目的及意义

1．6．1 课题的研究内容

1．6．2 课题研究目的及意义

2 实验材料与方法

2．1 实验原料

2．2 实验药品

2．3 实验设备

2．4 漆酶活性检测

2．5 酪氨酸酶活性检测

2．6 漆酶催化酚酸与壳聚糖的接枝反应

2．7 酪氨酸酶催化酚酸与壳聚糖的接枝反应

2．8 接枝产物接枝率的测定

2．9 FTIR检测

2．10 TGA检测

2．11 Py-GC／MS检测

2．12 ABTS自由基清除率

2．13 还原力检测

2．14 吸湿性能检测

3 结果与讨论

3．1 接枝反应条件对接枝军的影响

3．1．1 pH值对酚酸与壳聚糖接枝率的影响

3．1．2 反应时间对酚酸与壳聚糖接枝率的影响

3．1．3 反应温度对酚酸与壳聚糖接枝率的影响

3．2 FTIR分析

3．3 TGA分析

3．4 Py-GC／MS分析

3．5 抗氧化性能分析

3．5．1 ABTS自由基清除率

3．5．2 还原能力检测

3．6 吸湿性能检测

4 结论

4．1 主要结论

4．1．1 反应条件对接枝率的影响

4．1．2 FTIR结果分析

4．1．3 改性壳聚糖的热稳定性

4．1．4 Py-GC／MS检测结果

4．1．5 改性壳聚糖的抗氧化性能

4．1．6 改性壳聚糖的吸湿性能

4．2 创新之处

5 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢