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脂肪酶是一类重要的生物催化剂,因其具有选择性高、催化反应条件温和、环境友好等特点,被广泛应用于食品、纺织、化工、医药、洗涤剂及能源等工业领域。猪胰脂肪酶相对于其他脂肪酶更加廉价及容易获取而广泛应用于生物转化反应中,但是缺点在于活力及稳定性较差。因而对酶分子进行化学改造是提高其活性及稳定性的有效途径。本文将离子液体应用于酶工程领域中,针对酶的固定化和修饰两个方面进行改善,以期获得具有更高稳定性、更高活性的脂肪酶。 本研究选取氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑、氯化1-羧甲基-3-乙基咪唑、氯化1-羧甲基-3-丁基咪唑三种离子液体对猪胰脂肪酶(PPL)进行化学修饰,得到几种修饰的脂肪酶分别命名为PPL-M、PPL-E、PPL-B。以三乙酸甘油酯水解为模型反应,考察离子液体修饰前后PPL的活力、热稳定性、耐有机溶剂性等酶学性质,并通过紫外光谱研究了修饰对PPL的空间结构的影响。结果表明:修饰后PPL的活力明显提高,对温度和pH的敏感度降低。修饰酶的热稳定性明显提高,在高浓度的甲醇及DMF中仍能保持游离酶活力的100%。紫外光谱表明了修饰后的酶其特征吸收峰发生红移,吸收强度增强,修饰后酶的微环境发生了改变。同时将功能化离子液体修饰介孔材料SBA-16,以三乙酸甘油酯的水解为探针反应,考察了离子液体修饰的SBA-16固定化PPL的酶活、最适反应条件及重复稳定性等酶学性质。结果表明,其固定化酶对温度的敏感度降低,活力及稳定性均显著提高,比活力是原粉SBA-16固定化酶的1.75倍,重复使用性六次后仍然保持最初活性的57%,相比原粉SBA-16固定化酶保留的38%,有明显的提高。同时通过N2吸附-脱附、红外光谱和热重等方法研究了离子液体修饰对SBA-16结构的影响,研究表明离子液体修饰后材料保持了原有的介孔结构,修饰后载体表面性质和结构性质导致了PPL酶学性质的变化。