漆酶在介孔泡沫MCF上的固定化研究

• 作 者: 刘哲君
• 机 构: 东北林业大学
• 出 处: 东北林业大学
• 发表日期: 2010年01期
• 关键词: 漆酶 介孔泡沫材料 固定化技术 染料降解

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在治理含酚废水、纺织印染废水和造纸工业废水等方面有着巨大的应用前景。酶的固定化技术是提高酶稳定性的有效途径,而介孔材料依据其较高的比表面积、排列有序的孔结构、适宜的孔径大小及良好的生物相容性,在酶固定化方面的应用受到越来越广泛地关注。　　
本文以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,1,3,5-三甲苯(TMB)作为扩孔剂,在酸性条件下通过水热法合成了介孔泡沫材料MCF,并对它进行了扫描电镜、红外光谱分析和N2吸附-脱附表征,结果表明其最可几孔径约为18 nm,孔容积为1.16 cm3/g,比表面积为580.1 m2/g。　　
研究了以MCF为载体,以戊二醛为交联剂,通过交联吸附法固定化漆酶的最佳工艺条件,结果表明:在30℃下,向0.02 g MCF载体中加入4ml被pH为4的缓冲液稀释的游离漆酶(5.28 U/ml)和50μl戊二醛,固定化2 h,得到的固定化酶活性最大,酶活回收率超过了50％。　　
通过对游离漆酶和固定化漆酶的性质对比研究表明:经过固定化以后,漆酶的最适催化反应温度和最适催化反应pH比游离酶拥有更为宽泛的范围;并且固定化漆酶的热稳定性和pH耐受稳定性均比游离酶有了显著提高:固定化漆酶在45℃下保温2.5 h后,剩余酶活仍能达到初始值的80％以上,而游离酶的剩余酶活只有原来的45％左右;在pH4～6的缓冲溶液中放置3 h后,固定化漆酶的剩余酶活保持在初始酶活的90％以上,而游离漆酶的剩余活性则只有原来的60％左右。　　
固定化漆酶的Km值比游离酶大,说明固定化酶对于反应底物ABTS的亲和力较游离酶有所降低。经过连续10个批次的催化反应以后,固定化漆酶的酶活回收率仍保持在20％以上,表明固定化漆酶具有良好的重复利用性。在染料降解实验中,当反应体系中存在媒介物ABTS时,固定化漆酶表现出了对靛蓝和茜素红两种染料优良的降解能力,在7 h内能分别使这两种染料脱色97％和73％。