基于正二十二烷相變材料微膠囊控溫酶載體的制備及生物催化活性增強(qiáng)研究.pdf

1、淀粉酶是一種高效專一的生物催化劑，主要來源于動物的唾液腺與胰腺、植物體內(nèi)和菌類微生物中。α-淀粉酶屬于眾多淀粉酶當(dāng)中的一種，能夠?qū)⒌矸?、多聚糖和寡聚體等大分子中所含的α-1，4糖苷鍵切斷并生成小分子物質(zhì)麥芽糖和葡萄糖等，在面制品加工、酒精釀造、紙張加工、發(fā)酵工程和紡織業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是α-淀粉酶的三維結(jié)構(gòu)對周圍環(huán)境的變化非常敏感，在環(huán)境所涉及的化學(xué)、物理及生物因素等的變化都能夠使α-淀粉酶失去生物催化活性，而且游離的α-淀粉酶

2、在產(chǎn)品加工過程中不夠能重復(fù)使用，對水解產(chǎn)物進(jìn)行分離和提純時(shí)難度都比較大，由此導(dǎo)致α-淀粉酶在生產(chǎn)應(yīng)用中成本比較高。
　　通過淀粉酶的固載技術(shù)可以克服上述α-淀粉酶所面臨的問題，但常見的酶載體只能在一定程度上提高固載α-淀粉酶的生物催化活性。本文選用了一種可以調(diào)控溫度的新型酶載體，即以SiO2/Fe3O4為復(fù)合殼的相變材料微膠囊為載體，利用其具有的溫度調(diào)節(jié)功能來提高α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性，擴(kuò)展了相變材料微膠囊在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用。該相變

3、材料微膠囊以SiO2/Fe3O4無機(jī)復(fù)合材料為壁殼，既能有效阻止相變儲能材料熔在融過程中出現(xiàn)的泄漏問題，又能提高相變儲能材料的熱傳導(dǎo)率以及降低相變儲能材料的過冷度;SiO2良好的生物相容性不僅有利于固載淀粉酶，而且可以有效阻止Fe3O4被氧化;同時(shí)Fe3O4納米粒子也賦予了微膠囊超順磁性，為后期固定化α-淀粉酶的回收再利用提供了便利;正二十二烷相變儲能材料的相變溫度為44.5℃與α-淀粉酶的最佳活性溫度45℃相接近，因此可以用于提高α-

4、淀粉酶的熱穩(wěn)定性。
　　以氨基功能化相變材料微膠囊為α-淀粉酶的酶載體，通過共價(jià)結(jié)合法成功的將α-淀粉酶固載到相變材料微膠囊表面。并通過X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射能譜(XRD)和傅里葉紅外光譜(FT-IR)等分析證明了α-淀粉酶相變材料微膠囊表面的成功固載;熱分析測試表明固載α-淀粉酶后載體的熱儲存量達(dá)到155J/g和膠囊化率達(dá)到58％。用振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)分析表征了固定化α-淀粉酶的磁分離性能;通過對比游離α-