等离子体处理的细菌纤维素膜用于酶的固定化

摘要

目前,固定化酶这项技术正蓬勃发展,有着深厚的发展潜力和美好的发展前景,在生活,工业,生物技术、环保等领域起着重要的作用。本文是基于等离子体对细菌纤维素(Bacterial Cellulose BC)膜表面基团活化这一原理,提出一种方法——等离子体+氨水处理BC膜,通过表面聚合修饰,形成含有后一步固定化反应的活性基团的聚合物涂层,以达到固定化目的。相对于其他酶固定化的方法,用等离子体处理不仅简便,而且可以很好的保护载体的表面的官能团和酶的活性,不像使用戊二醛等交联剂会影响酶的活性中心进而降低酶的活性。作为载体,BC膜具有较好的亲和性和生物相容性,十分适合与酶共价结合进而为生物反应提供场所。
　　BC膜由木醋杆菌(Acetobacter xylinum)生物合成制得,建立了一种新的分层培养方法制备品质较为均一的BC膜,再由经过氨水的He等离子体活化。脂肪酶固定在等离子体处理的BC膜上。利用Bradford法测定固定化前后酶溶液蛋白浓度的差值来计算载酶量(Q)。使用等离子体+氨水处理的BC膜载酶量约为未使用等离子体处理的BC膜载酶量三倍以上。可见等离子体处理的方法确实有助于酶的固定化。在此基础上还研究了等离子体源参数和工作气体参数:He等离子体;DBD(介质阻挡放电)方法被认为是较为理想经济的处理条件。
　　通过目前初步实验结果,建立了等离子体处理BC膜进行酶的固定化的方法。这一方法利用了BC膜的亲和性与天然网络结构以及等离子体处理形成活性基团以便共价结合的原理,具有适用性,不仅仅局限于固定脂肪酶,还有望用于固定其它酶或微生物,形成多酶或微生物反应体系。预计此方法将成为一种固定化各种酶、微生物甚至细胞的有效可行的方法。

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1 绪论

1.1 酶的固定化方法

1.2 固定化酶载体材料

1.3 细菌纤维素

1.4 本课题的主要研究内容与创新点

2 细菌纤维素膜的培养改进

2.1 实验材料与仪器

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

3 细菌纤维素膜固定化脂肪酶

3.1 实验材料与仪器

3.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 等离子体处理的参数优化

4.1 实验材料与仪器

4.2 实验方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5 主要结论

致谢

参考文献

硕士期间发表论文情况及科研成果