表面活性劑改性膨潤土對固定化脂肪酶特性的影響.pdf

1、脂肪酶(EC3.1.1)具有高度選擇性和特異性，催化效率高、反應(yīng)條件溫和，低能耗、無污染等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。通常采用固定化策略來提高酶在非天然反應(yīng)體系中的穩(wěn)定性及重復(fù)使用率。一般認(rèn)為載體的特性對于固定化酶的催化特性有影響。本文以廉價易得的膨潤土為酶固定化材料，采用表面活性劑對其進(jìn)行改性，并用于固定Lipase OF和Candida rugosalipase(TypeⅦ)(CRL)這兩種脂肪酶，以此來研究表面活性劑改性膨潤土對酶特性的影

2、響。
　　首先，選用陽離子、陰離子、非離子這三類表面活性劑分別改性Na-Bent，用于固定Lipase OF。當(dāng)采用不同碳鏈長度的陽離子表面活性劑改性膨潤土固定Lipase OF，發(fā)現(xiàn)載體表面的疏水性是影響固定化酶活性的一個關(guān)鍵因素，其中十八烷基三甲基溴化銨(OTAB)改性效果最佳，固定化酶比活為415.8 U·mg-1，是Na-Bent固定化酶比活的2倍。通過對比不同類型表面活性劑改性膨潤土的蛋白固載量和固定化酶活性，認(rèn)為載體表

3、面的帶電荷性對載體吸附性能影響不顯著，但表面的官能團(tuán)則可能因?yàn)橛绊戄d體的疏水性及酶分子與載體的非特異性結(jié)合而影響固定化酶的特性。
　　采用復(fù)合表面活性劑改性膨潤土分別固定Lipase OF和CRL時，發(fā)現(xiàn)對這兩種褶皺假絲酵母脂肪酶均有較好的固定化效果，其中改性膨潤土固定Lipase OF酶呈現(xiàn)更高的固載量和比活回收率。通過綜合對比不同表面活性劑組合改性膨潤土的固定化效果，發(fā)現(xiàn)CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）/TX100兩種陽-非復(fù)

4、合離子表面活性劑改性效果最佳，蛋白固載量為0.68mg·g-1support，比活回收率達(dá)133.4％。
　　比較改性膨潤土固定化酶和游離酶的催化特性，發(fā)現(xiàn)由改性膨潤土制備的固定化Lipase OF酶和CRL酶比游離酶具有更寬泛的耐pH和溫度范圍，且酶的儲藏穩(wěn)定性也得到改善。同時，以復(fù)合表面活性劑CTAB/TX100改性膨潤土為載體制備的固定化Lipase OF酶的Km和Vmax值分別由5.57mg·mL-1和42.63μg·mi

5、n-1變化至3.43 mg·mL-1和57.57μg·min-1，表明將此改性膨潤土用于制備固定化酶，不僅改善酶與底物的親和力，且最大反應(yīng)速率提高1.35倍，有效提高酶的催化效率。
　　另外，采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、比表面(BET)、熱重分析(TGA)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(RRS)等表征手段，探究膨潤土、改性膨潤土及改性膨潤土固定化酶的性能，發(fā)現(xiàn)脂肪酶已成功固定于改性膨潤土上，且膨潤土經(jīng)