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摘 要

脂肪酶是在蛋白酶之后，我们越来越重视的。随着脂肪酶的不断应用，其酶活性的研究带来了新的挑战。所以我们要找到更好的方法，去分析检查脂肪酶活性大小，至少效率高，方便，省事又适合高通量。

比较来说，金纳米棒表面积大，在我们可见的光范围里面，它有2个表面等离子共振特性，它们分别是横纵向SPR。我们可以通过改变棒长度和宽度之比，来使纵向的峰的位置发生移动，同时导致了溶液颜色的变化。因此，金纳米棒作为传感器已成为酶分析领域中最有力的工具之一。

根据金纳米棒独有的性质，基于金纳米棒的蚀刻，构建了以吐温为底物检测脂肪酶酶活的传感策略。该方法无需测定出具体的酶活大小值，只需观察脂肪酶所引起的溶液颜色变化的程度。因此，该方法具有简单、快速、便捷、可视化的优点，可满足于实际应用。

关键词：脂肪酶 金纳米棒 吐温

Abstract

The past few years have witnessed the lipase becoming one of the most important biocatalysis since protease and glucoamylase. The application of lipase in industry are more and more extensive, which poses a new challenge to detect the activity of lipase. So, it is important to establish quickt, sensitive and selective analytical methods for monitoring the activity of lipase.

The Gold nanorods have a large specific surface area with two surface plasmon resonance properties, longitudinal SPR and lateral SPR in the visible range. By adjusting the aspect ratio of gold nanorods, the position of the absorption peak of the longitudinal plasmons can be changed, and the color of the solution will change accordingly. Gold nanorods also have good biocompatibility. Therefore, the gold nanorod as a sensor has become one of the most powerful tools in the field of enzyme analysis.

The sensor strategy of detecting lipase activity with Tween as substrate was constructed. Observed the color of the sensor, we could easily achieve the substrate specificity of lipase. It is note that this new strategy do not need to know the accurately lipase activity, that it can be faster .

Key Words: Lipase；Tween；Gold nanorod

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1背景简介 1

1.2 脂肪酶 1

1.2.1 脂肪酶的由来及介绍 1

1.2.2 脂肪酶的应用 2

1.2.3 脂肪酶的催化机理 2

1.2.4 脂肪酶的检测现状 3

1.3金纳米棒 5

1.3.1金纳米棒的结构与性质 5

1.3.2金纳米棒的制备 6

1.3.3 金纳米棒的应用 7

1.4 TMB（3,3',5,5'-四甲基联苯胺） 11

1.4.1 TMB简介 11

1.4.2 TMB的应用研究 12

1.5 基于金纳米棒的蚀刻对脂肪酶的检测 13

第二章 实验部分 15

2.1 实验试剂与器材 15

2.1.1 实验试剂 15

2.1.2 实验器材 15

2.2实验内容 16

2.2.1 金纳米棒的制备 16

2.2.2.金纳米棒的蚀刻 17

第三章 结果与讨论 19

3.1探究各因素对金纳米棒合成的影响 19

3.1.1改变金种子溶液的体积 19

3.1.2改变硝酸银溶液的浓度 20

3.1.3改变整个体系的PH 21

3.1.4 高纵横比金纳米棒的合成 23

3.2 不同浓度脂肪酶的辣根过氧化酶-TMB-H2O2体系颜色变化 23

3.3 体系中有无脂肪酶的金纳米棒颜色变化 24

第四章 结论与展望 26

参考文献 27

致 谢 31

第一章 文献综述

1.1背景简介

物质1-100nm时，用物理化学等方面的知识把它整合起来，所做研究的先进技术叫纳米科学技术^[1]。通过不同的操作，人们发掘出很多有优势的体系，比如纳米材料传感器等 ^[2]。

纳米生物传感器中，它的传播介质就是纳米材料，和其它传感器比较来讲，它有很多好的方面，比如说适用范围广，效率高，又简便，而且体积小 ^[3]。我们可以用先进的手段分析检测遗传基因分析、环护监测^[4]。该传感器在生物学技术、纳米學技术等都有深度的研究^[5]。

脂肪酶是一种具有重要生理意义和工业潜力的酶，因此可靠的检测脂肪酶活对于酶工程和药物发现尤为关键 ^[7]。

1.2 脂肪酶

1.2.1 脂肪酶的由来及介绍

脂肪酶隶属于羧基酯水解酶类，能将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸^[6]。来源于微生物的脂肪酶遍布广，其中较多的是黑曲霉^[8]、假丝酵母^[9]、根霉^[10]、假单胞菌^[11]、链霉菌^[12]和碱假单胞菌^[13]等菌株。图1-1是部分海内外已知的产脂肪酶的微生物。

图1-1 微生物脂肪酶的来源

Fig. 1-1 The source of microbial lipases

1.2.2 脂肪酶的应用

水解酶包括有很多，但是脂肪酶的地位是不可替代的，谁都捍动不了，它的用处在我们生活的方方面面，比如说在做食品过程，在做新能源方面，在国家军事方面和药品卫生方面都有。最近几年, 在研究非水相酶学同时，脂肪酶的应用涉及也多了。

1.应用于食品加工

在很多工厂加工食品中，脂肪酶也是生产过程中必不可少的，比如做泡芙、奶酪面包、黄油面包^[16]。另外,在鱼片脱脂酶法新工艺中也用到了脂肪酶。还有,为了呈现更好品质的酒，也用了脂肪酶，因为它能增加白酒中酯类香味物质含量。在做瘦肉过程中，我们就是通过脂肪酶来保证它的瘦肉，没有肥肉，比如鱼肉。

1.2.3 脂肪酶的催化机理

油脂水解，必须有脂肪酶的作用，并且发生的反应有局限性，只能在油，水面上。外籍研究者发现，在油，水表面发生反应，脂肪酶发挥的优势最大。通过形成界面来提高脂肪酶活性，有以下几个说法^[18]：(l)所有脂肪酶的最表层结构差不多;(2)a螺旋覆盖在活性部位的丝氨酸残基，若脂肪酶和界面碰到，a螺旋打开，丝氨酸周围産生一亲油区域。脂肪酶在油水界面上其催化最积极，是因为结构中有不同属性的反应部位。

图1-2 脂肪酶油-水表面可能模型

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