Thermotoga petrophila DSM 13995 GH3家族来源的β-葡萄糖苷酶固定化任务书
2022-01-11 16:09:32
全文总字数:3027字
1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等
1. 前言
β-葡萄糖苷酶(β-d-葡萄糖苷糖水解酶,ec 3.2.1.21)是纤维素酶系中一个重要的酶,是一组能广泛水解催化β-糖苷键相连的糖苷类酶,包括烷基、芳基、β-葡糖苷,二糖苷,低聚糖苷等。在医疗卫生、食品行业、畜牧生产和能源等领域都有重要应用。来源也十分广泛, 主要存在于古细菌、细菌、真菌、植物和动物等各类物种,它们构成了一个主要的糖苷水解酶家族。研究发现,不同来源的β-葡萄糖苷酶的相对分子质量从几十kda到几百kda,其pi大多数都在酸性范围,并且变化不大,一般在3.5~5.5之间,但最适ph可以超过7.0,酸碱耐受性强。-葡萄糖苷酶的最适温度在40~110℃之间都有分布;一般来说,来自植物的-葡萄糖苷酶最适温度在40℃左右,而来自古细菌的-葡萄糖苷酶其热稳定性和最适温度要高于普通微生物来源的-葡萄糖苷酶。酶的固定化技术经过近几十年的研究,从固定化材料到固定化方法均已取得较大的发展,由于具有重复使用周期长,可以大大提高酶稳定性的特点,受到各个领域的青睐。目前,该技术不仅在生物学、化学方面发展迅速,而且在环境、食品、医学等领域应用也较为广泛。在固定化酶技术中,载体材料上的活性基团、微环境、载体的形状等因素,对载体与酶的亲和力,固定化酶活力、稳定性、重复使用性及可回收性等都有影响。酶的固定化载体材料大多具有较大的比表面积、一定的孔径、较好的硬度和机械强度,以及容易进行表面改性或包覆的特点,其中,用于酶固定化处理的载体主要可以分为天然高分子载体、合成高分子载体、无机载体和复合载体。天然高分子载体主要有壳聚糖、甲壳素、琼脂等,具有无毒、易结合、易分解、强度差等特点。合成高分子载体常见的有聚丙烯酰胺( pam) 、聚乙烯醇等,普遍具有机械强度大的特点。无机载体主要有sio2、tio2,具有稳定性好、强度高、无毒、成本低、寿命长等诸多优点。而复合载体则是将以上3 种载体中的若干相结合,使其优点兼具,如活性炭聚丙烯酸酯复合载体。目前,最多的是将有机或无机载体与磁性微粒相结合,形成磁性复合载体,如磁性壳聚糖载体、磁性sio2、介孔sio2 /fe3o4载体。
所谓固定化酶技术,是指利用物理或化学等手段将游离的酶与适当载体相结合,将其固定在一定的空间区域内,并且保持活性,使酶的使用范围更加广阔的方法。固定化酶技术具有以下优点:①使酶的活性不易受ph、温度等外界因素的影响,拓宽适用范围;②使酶容易从底物中分离出来,便于回收重复使用,增加酶的利用效率,降低生产成本;③降低反应条件,便于工业化的连续自动化生产;④实现多种酶类同时进行酶促反应。
2. 参考文献(不低于12篇)
[1] liese a, hilterhaus l. evaluation of immobilized enzymes for industrial applications [j]. chemical society reviews, 2013, 42 (15): 6236-6249.
[2] sheldon r a, van pelt s. enzyme immobilisation in biocatalysis: why, what and how [j]. chemical society reviews, 2013, 42 (15): 6223-6235.
[3] 吴振强, 李姗, 罗宁. 农用核苷酸的开发进展 [j]. 土壤肥料, 2004,(4): 3-6.