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酶固定化技术能够使酶易于回收和重复利用,还可以提高酶的活力、稳定性和选择性等。而载体被认为是固定化酶开发和应用过程中最为关键的因素。纤维素酶的水解底物是固体基质纤维素,若为固定化的固相酶由于空间位阻效应难以利用固体基质,而水溶性固定化纤维素酶则能在完全溶解的状态下高效催化水解固态底物,同时还能实现酶的循环利用,可以大大降低纤维素酶的使用成本。本文以甲基丙烯酸(MAA),甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,通过无规聚合反应得到一种新型pH敏感可再生聚合物PMDB,合成得率在98％以上。该聚合物在2.5＜pH＜4.1时是不可溶的,在pH＜2.5或pH＞4.1时是可溶的,等电点为3.1,回收率在97％以上。以PMDa为载体,1,3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亚胺(EDC)为交联剂共价固定化纤维素酶,研究了酶固定化的方法和固定化酶的酶学性质。酶固定化的最佳条件为:聚合物溶液浓度为2％(w/v),pH为6.0,交联剂用量为300mg/g载体、酶蛋白加量为150mg/g载体、固定化时间为4h,固定化酶活力回收率为63.24％。固定化酶等电点为3.5,回收率在96％以上。固定化酶酶学性质研究结果表明:固定化纤维素酶和游离纤维素酶的最适反应pH均为5.0,固定化纤维素酶的最适反应温度为60℃,游离纤维素酶为55℃,固定化纤维素酶的热稳定性和贮藏稳定性均优于游离纤维素酶。用固定化纤维素酶和游离纤维素酶(相同酶蛋白含量)同时水解经稀酸预处理的玉米秸秆,底物浓度为34g/L,酶用量为10FPU/g底物,反应24h后,固定化纤维素酶的酶解得率为53.72％,还原糖浓度为13.26g/L,而游离纤维素酶酶解率为49.83％,还原糖浓度为12.24g/L。在固定化纤维素酶循环利用的考察中,比较了不同温度下酶多次循环利用后活力的保留,实验结果显示:30℃5次循环水解后,固定化酶的残留活力为初始酶活的86.53％,50℃条件下固定化酶的残余活力仍保持在初始酶活的83％以上。