仿生氧化硅凝膠固定化β-D-葡萄糖醛酸苷酶的研究.pdf

1、氧化硅凝膠因具有生物相容性好、易于制備、來源豐富等特點，而成為最常用的固定化酶載體之一。但傳統的溶膠-凝膠法制備氧化硅凝膠過程中需要無機酸或堿作催化劑，易導致酶的變性失活。受自然界中硅藻細胞壁形成過程的啟發(fā)，本研究利用中性pH下帶正電的陽離子蛋白（精蛋白、溶菌酶）催化硅源前驅體（硅酸鈉、正硅酸乙酯）縮聚沉淀，仿生法制備氧化硅凝膠，用于β-D-葡萄糖醛酸苷酶（GUS）的固定化，催化黃芩苷轉化黃芩素。 以精蛋白催化硅酸鈉縮聚反應，制

2、備了仿生精蛋白/氧化硅凝膠復合物。采用SEM、TEM、BET等多種表征手段對氧化硅凝膠的結構形態(tài)、物理化學性質進行了表征。嘗試討論了精蛋白催化生物礦化的機理。 采用共沉淀法將GUS包埋于精蛋白／氧化硅凝膠中。通過精蛋白和GUS共同催化硅酸鈉縮聚沉淀，在氧化硅載體形成的同時完成對GUS的包埋。分別考察固定化酶的包埋率、酶活性、酶促反應最適溫度和pH值、固定化酶促反應動力學、操作穩(wěn)定性和存儲穩(wěn)定性等。研究結果表明，固定化酶包埋率可達

3、100％，酶活保持率、操作穩(wěn)定性和存儲穩(wěn)定性均較游離酶有顯著提高。 選用不同陽離子蛋白（精蛋白和溶菌酶）催化TEOS水解液縮聚反應。經比較可知，溶菌酶催化硅膠沉淀的能力更強，產生的溶菌酶／氧化硅納米顆粒更大，表面孔徑更小。精蛋白催化TEOS水解液的縮聚反應程度要比溶菌酶催化更完全。 最后，選用溶菌酶為模板蛋白，TEOS水解液為硅源前驅體，制備了溶菌酶/GUS/氧化硅復合物。GUS在氧化硅中的包埋率為84.3±15.7％。