固定化胰蛋白酶的微波法高效制备及其性质研究

发布时间：2018-06-05 04:00

本文选题：高效 + 微波固定化　；参考：《天津商业大学》2017年硕士论文

【摘要】：固定化酶技术是20世纪60年代发展起来的一种为克服游离酶稳定性能差、成本高、产物纯度低等缺点而应运而生的一种技术,固定化酶已在许多领域显示出重要的应用价值。但是固定化酶的制备过程通常耗时较长,少则几个小时,多则几十个小时。现今,随着科学技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高,费时、繁杂的方式和方法不断被淘汰,快速测定技术迅猛发展,人们的生产生活方式越来越快捷。因此探索高效制备固定化酶的方法,以满足生产、应用的需求是必要的。近年来,微波作为一种高效的辅助手段被广泛地应用到科研之中。但目前为止,国内外对微波辅助固定化酶的研究相对较少,且还没有对胰蛋白酶进行微波固定化的研究。因此本课题采用微波固定化的方法来制备固定化胰蛋白酶。本课题研究包括以下四个部分:(1)以ES-105环氧基树脂为固定化胰蛋白酶的载体,在微波辅助的条件下,对胰蛋白酶进行固定化,应用Box-Behnken响应面法设计实验,优化确定了最佳的固定化条件。结果表明,在加酶量为41 mg/g、pH值6.2、微波温度为30℃、微波时间10 min的条件下,制备的固定化胰蛋白酶的活力为322.6 U/g。此酶在25℃~40℃的温度范围内、5~7和9~10的pH值范围内稳定性较好,经过9次使用后还可以保持63.2%的初始酶活力,在4℃环境下贮藏五周后仍能保持初始酶活力的64.6%。(2)以ESR-5伯氨基树脂为固定化载体,在微波辅助的条件下,以戊二醛为交联剂制备固定化胰蛋白酶。应用Box-Behnken响应面法设计实验,优化确定了最佳的固定化条件。结果表明,在加酶量为26 mg/g、戊二醛质量分数为0.53%、pH值为9.1,微波温度为35℃、微波时间为5 min的条件下,制得的固定化胰蛋白酶的活力为390.8U/g。此酶在25℃~45℃的温度范围内、在8.5~10.0的pH值范围内酶的稳定性较好,经过11次使用后还可以保持86.7%的初始酶活力,在4℃环境下贮藏五周后仍能保持初始酶活力的63.7%。(3)以D151大孔树脂为固定化载体,在微波辅助的条件下,采用吸附-交联法制备固定化胰蛋白酶。采用星点设计-响应面法优化确定了最佳的固定化条件。结果表明,在吸附时间1.5 h、加酶量81 mg/g、戊二醛质量分数1.0%、p H值5.0、微波温度29℃、微波时间3.5 min的条件下,制备的固定化胰蛋白酶的活力为221.5 U/g。此酶在25℃~45℃的温度范围内、在4.0~5.0和9.0~10.0的pH值范围内酶的稳定性较好,经过8次使用后还可以保持73.1%的初始酶活力,在4℃环境下贮藏五周后仍能保持初始酶活力的71.1%。(4)应用各种不同载体制备的固定化酶水解酪蛋白和紫苏饼粕蛋白,以考察各种固定化酶的酶解性能。结果表明,三种不同载体制备的固定化胰蛋白酶水解蛋白后得到的产物有差别,但差别不显著。综上所述,以ESR-5伯氨基树脂为固定化载体制备的固定化胰蛋白酶的酶活力最高,制备过程中酶活力的损失最少;操作稳定性优于其他两种固定化胰蛋白酶,说明通过Schiff反应将树脂和胰蛋白酶交联在一起的化学固定化方式更牢固;其温度稳定性优于ES-105树脂固定化胰蛋白酶;酸碱稳定性和贮藏稳定性与另外两种相差不大;其催化水解蛋白的效果与另外两种固定化胰蛋白酶相差不大,总体而言是三种固定化胰蛋白酶中性能最好的。
[Abstract]:In recent years , with the development of science and technology , the immobilized trypsin has been widely used in scientific research . ( 2 ) The immobilized trypsin was prepared with glutaraldehyde as cross - linking agent under microwave - assisted conditions . The optimum conditions for immobilization were determined by using Box - Behnken response surface method . The results showed that the enzyme activity of immobilized trypsin prepared by three different carriers was the highest , but the difference was not significant . The results showed that the enzyme activity of immobilized trypsin prepared by three different carriers was the highest . The stability of the immobilized trypsin was better than that of other two kinds of immobilized trypsin . The stability and storage stability of the immobilized trypsin were different from that of the other two kinds of immobilized trypsin .
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q814.2

【参考文献】