来源于Anoxybacillus sp.SK3-4的普鲁兰酶PulASK固定化及酶学性质研究

摘要

普鲁兰酶在淀粉加工、多糖制备以及啤酒酿造等领域有着广泛应用。然而,该酶游离状态下催化产物需分离纯化和本身不可再生限制了其工业化应用。磁性纳米材料具有可重复使用、磁回收性质和比表面积大等特点,有助于解决游离酶的工业化应用难题。作者将源于Anoxybacillus sp.SK3-4的普鲁兰酶PulASK固定在纳米磁性材料Fe_(3)O_(4)@Histidine上制备固定化酶复合体Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK,测定固定化酶的酶学性质和动力学参数。结果显示,与游离酶PulASK相比,固定化酶Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK的最适反应温度由60℃提高到65℃,最适pH与游离PulASK相同;在60℃、pH 6.0下孵育7 h,固定化酶残余酶活为62%,而游离酶残余酶活仅为30%。由酶动力学数据可知,在60℃、pH 6.0的情况下,游离酶PulASK的Km为4.7 mmol/L,为Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK的1.47倍;Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK的k_(cat)值是350 s^(-1),与PulASK的k_(cat)值相当,Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK的k_(cat)/Km是PulASK的1.57倍;并且Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK在重复使用9次后,残余酶活仍保持50%以上。与PulASK相比,Fe_(3)O_(4)@Histidine/PulASK具有良好的热稳定性且可重复使用,具有潜在应用于食品工业的价值。