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应用氧化棉织物固定过氧化氢酶的研究

来源:印染在线 发布时间:2009年10月12日

厉成宣,范雪荣,王 强,王钦清(江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122)

O 前言 生物酶具有催化专一、高效和反应条件温和等特点,在发酵工业、制药、生物传感器、纺织印染等领域正发挥着越来越大的作用。然而,由于游离态酶对环境变化十分敏感,且反应后不能回收,在一定程度上限制了其应用发展。研究发现,将酶固定在合适的载体上就有可能解决上述问题,因此,对酶进行固定化是酶工程研究的核心内容之一。过氧化氢酶(Catalase)能够快速、高效地催化分解过氧化氢,目前主要应用于纺织品的生物除氧、生物传感器、原料奶保鲜和废水处理等方面。国内外学者对于过氧化氢酶的固定化作了大量的研究,已经报道的固定化材料有无机材料(矾土、硅酸镁、磁体矿)和有机材料(壳聚糖、丝素蛋白、纤维素)等。 二醛基纤维素是纤维素衍生物的一种,具有良好的生物相容性、生物可降解性、环境友好和无毒等特点。目前,关于二醛基纤维素固定化葡萄糖氧化酶、固定化血红蛋白和固定化脂肪酶的研究已有一定进展,固定化过氧化氢酶则尚未见报道。本课题主要利用棉织物与高碘酸钠发生选择性氧化反应生成2,3-二醛基纤维素,并以其为载体,通过纤维素上氧化产生的醛基与酶蛋白上的氨基发生交联反应,以固定过氧化氢酶。1 试验1.1材料和仪器 织物14.5 tex×14.5 tex 524根/10 cm x 284根/10 cm纯棉平纹漂白织物 试剂过氧化氢酶(酶活40 000 U/mL,诺维信生物技术有限公司,工业品),高碘酸钠、30%过氧化氢、盐酸羟胺、氢氧化钠、百里香酚蓝、丙三醇、甲醇(均为分析纯) 仪器uV-2280型紫外.可见分光光度计,PHS-2C型酸度计,WHYF-2F型全封闭水浴恒温振荡器1.2载体制备 将1.00g漂白棉织物浸入20 mL 0.05~0.20 mol/L的NaIO。溶液中,置于全封闭水浴恒温振荡器中,于2

5~50℃避光反应一定时间后,用0.10 mol/L的丙三醇溶液洗涤30 min,再用蒸馏水充分洗涤,以除去残余的NaIO4,最后用滤纸吸干备用。1.3醛基含量测定 以甲醇为溶剂,百里香酚蓝为指示剂,采用半微量盐酸羟胺法,测定氧化棉织物的醛基含量。1.4过氧化氢酶的固定化 将上述制备的载体二醛基棉织物置于50 mL不同浓度的酶溶液中,于4℃反应数小时后,用蒸馏水充分洗涤,即得到固定化过氧化氢酶,室温晾干,置于4℃的冰箱中贮存备用。试验中,以失活酶和载体反应作为空白样。1.5过氧化氢酶活力的测定1.5.1 游离酶活力测定 采用改进的贝尔斯-西策尔斯(Beers&Sizers)法测定游离酶活力。

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