磷脂酶D的共价及聚集交联固定化技术研究

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磷脂酶D(PhospholipaseD简称PLD)即磷脂酰胆碱酶[EC3.1.4.4],其催化的磷脂碱基交换反应在磷脂结构改造上具有重要应用价值。但是发酵产PLD活力低、纯化困难且须在有机溶媒的条件下应用,所以为固定化技术提出了较高要求。共价固定化法是酶与载体通过共价键结合的一种方法,具有良好的稳定性及重复使用性,固定化PLD前景良好。本文对磷脂酶D的固定化方法进行了研究。 以纤维素为载体,用环氧氯丙烷活化,再让其与酶氨基酸残基反应,共价固定PLD。考察了碱种类及浓度、纤维素与环氧氯丙烷比例、活化时间对酶固定化率的影响:优化了固定化反应时间、温度、载体与酶比例;并比较了固定化酶与游离酶的稳定性。获得的最优载体活化条件为:1mol/LNaOH20ml,纤维素1g,ECH4ml,时间12h;最优固定化条件为:环氧基纤维素1g,酶20ml(粗酶蛋白质浓度0.8g/L)37℃、固定化反应时间12h。获得的最大固定化率为48.8%。固定化磷脂酶D的最适反应pH为8.0、最适反应温度为40℃,与游离酶相比没变,但热稳定性和操作稳定性均高于游离磷脂酶D。 由于磷脂酶D比较难于获得,我们以糖化酶为研究对象,研究聚集交联固定化方法。分别以纤维素、粗孔硅胶和用环氧氯丙烷活化的纤维素为载体,加入硫酸铵作为沉淀剂使酶富集到载体上,结果表明,无论什么形式的载体,同样条件下,加沉淀剂可使单位载体的酶蛋白负载率提高。确立了酶聚集交联固定化方法,并对这种固定化方法进行了研究。 用聚集交联法固定磷脂酶D,并对固定条件进行优化,研究了这种方法固定的磷脂酶D的性质。最优固定化条件为:以纤维素为载体,酶液与载体及沉淀剂的量之比为5ml·0.8mg/ml:1g:10ml硫酸铵。加入酶液和载体吸附一定时间,然后加入沉淀剂,同时加入戊二醛,使溶液的戊二醛浓度达到0.12%,磁力搅拌40min,再加戊二醛,使溶液的戊二醛浓度达0.18%,摇床反应30min,过滤、洗涤、真空干燥得固定化酶。聚集交联法固定化磷脂酶D的最适pH为8.0、最适水解温度为50℃,与游离酶相比最适pH未改变,而最适温度提高10℃。在常温下,固定化酶可长时间保存。固定化酶的保存稳定性和操作稳定性及有机溶剂稳定性均高于游离酶。这种固定方法固定的酶通过交联富集在载体上,不易失活,固定牢固,不受传质影响,便于应用过程中的质量控制。
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