三种固定化酶方法各自的优缺点,酶分子固定化常用的方法

首页 > 上门服务 > 作者:YD1662023-10-27 06:16:38

由图4.3可知,在不加过硫酸钠时,木素降解率和香草醛比例分别仅有30.4%和6.37%。随着过硫酸钠加入量的增大,木素降解率和香草醛比例呈上升趋势,这说明过硫酸钠的加入有助于固定化漆酶-固定化Co(salen)催化降解木素形成单酚类化合物。

这是因为过硫酸钠加入后能与固定化漆酶-固定化Co(salen)形成协同催化体系,一方面过硫酸钠会分解产生固定化漆酶催化所需的氧源,同时产生焦硫酸钠保护固定化漆酶酶活;另一方面过硫酸钠电离形成的S2O82-受到反应体系中固定化Co(salen)产生的钴离子的活化形成具有强氧化性的SO4-﹒作用于木素,增加过硫酸钠的加入量,催化产生的SO4-﹒增多,其氧化效率增强。

三种固定化酶方法各自的优缺点,酶分子固定化常用的方法(25)

在过硫酸钠用量为0.4g附近木素降解率达最大值52.4%,香草醛比例高达23.62%。当过硫酸钠用

量继续增加时,木素降解率出现下降趋势,单酚类产物香草醛比例继续增高至25.82%,但当过硫酸钠用量大于0.5g后,香草醛比例也出现下降趋势。

其原因是过硫酸钠遇水会分解形成焦硫酸钠还原剂,当产生少量焦硫酸钠后,酶活性得到保护,但当氧化剂过硫酸钠、还原剂焦硫酸钠的量过高时,酶中二硫键被氧化或还原,引起酶天然构象的改变,酶的生物活性下降;另外,过量的过硫酸钠会消耗SO4-﹒。

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综合Na2S2O8用量对硫酸盐木素降解率和香草醛含量的影响,选最佳Na2S2O8用量为0.4g。

催化剂比例对硫酸盐木素催化转化的影响

在固定化漆酶-固定化Co(salen)一锅法催化反应中,两种催化剂的配比不同,其催化性能会有很大差别,对催化反应速率及木素降解程度产生很大的影响。

同样,Liu等提出的关于一种新型的四效联合催化剂去除柴油机排放的污染物的研究中也得到类似的结论。根据本章正交结果进行不同催化剂比例水平(见4.2.3.4)的单因素实验,进一步对硫酸盐木素催化转化过程中催化剂比例进行优化研究,并探究其对硫酸盐木素催化转化效果、降解率及香草醛比例的影响,实验结果如图4.4所示。

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从图4.4可以看出,催化剂比例为1∶0(即,固定化漆酶单独催化)时,木素降解率最低,仅有32.8%,香草醛比例低于15%;在催化剂比例为0∶1(即,固定化Co(salen)单独催化)时,木素降解率虽高于55%,但香草醛比例最低,仅有12.73%。

这说明固定化Co(salen)仿酶催化木素降解效率较固定化漆酶生物酶好,但对香草醛的选择性不及固定化漆酶。

相关文献报道的关于酶催化和化学催化效率的比较研究中,也得出类似的结论,发现酶催化效率低,但催化选择性高;化学催化效率高,但催化选择性低。

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