基于磁场和表面活性剂对纤维素酶活性的协同效应

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1、天津大学硕士学位论文磁场和表面活性剂对纤维素酶活性的协同效应姓名：冉景榆申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：贾绍义201005摘要为研究磁场和表面活性剂对酶活性的协同影响，本文选取纤维素酶为研究对象，在不同磁场强度的静磁场和含有不同极性基团解离性质的表面活性剂中，对纤维素酶进行预处理。实验发现，表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的最佳影响浓度为1mM，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的最佳影响浓度为0．1mM，OP10的最佳影响浓度为0．1％(v／V)。在温度为25℃，pH为3～6的范围内，各种预处理后的纤维素酶的最佳pH

2、范围均为4．0"-'4．6。在经过磁场和表面活性剂的协同处理后，纤维素酶的稳定性有所增加。当pH值为6时，经磁场和SDS协同预处理后的纤维素酶活性为最大活性的75．8％；经磁场和CTAB协同预处理后的纤维素酶活性为最大活性的73．9％；经磁场和OP10协同预处理后的纤维素酶活性为最大活性的76．5％。在pH为4．0，温度为30"'90℃的范围内对纤维素酶活性的考察发现，各种预处理后的纤维素酶的最佳温度均为60℃。在高温环境中，酶的活性失活得很快。其中，在80℃时，经磁场和SDS预处理后的纤维素酶活性，在高温环境下保存较好，纤维素

3、酶活性为最大活性的59．2％；经磁场和CTAB预处理后的效果次之，纤维素酶活性为最大活性的58．6％；经磁场和OP10预处理后的纤维素酶活性为最大活性的37．5％；本实验还对纤维素酶的温度稳定性、米氏常数和二级结构进行了考查。纤维素酶在经过磁场和表面活性剂的协同作用后，酶的温度稳定性有所提高。对于米氏常数，尽管催化效率不及空白对照组，但在保证酶与底物结合不是过于紧密的情况下，保证了催化效率。在经过不同预处理情况之后的纤维素酶，其蛋白质的二级结构也均发生了不同程度的变化。关键词：纤维素酶；表面活性剂；磁场；活性ABSTRACTIn

4、thisresearchwork,cellulasewaspretreatedbystaticmagneticfield(SMF)anddifferentsurfactants，suchasanionicsurfactantsodiumdodecylsulfate(SDS)，cationicsurfactantcetyltrimethylammoniumbromide(CTAB)，andnon．ionicsurfactantOP10．Itwasfoundthattheoptimalconcentrationofthesurfac

5、tantswerelmM，O．1mM。andO．1％(v／v)，respectively．ForthepHprofiles，theenzymaticassayswerecarriedoutatpHvaluesrangingfrom3．0to6．0．TheoverallresultsindicatedthatcellulaseexhibiteditsoptimumrelativeactivityinthepHrangeof4．0-4．6．TherelativeactivityofcellulasefortheSMF-SDSgrou

6、p，SMF—CTABgroup，andSMF-OP10groupwere75．8％，73．9％，and76．5％ofthemaximumactivityatpH6．0，respectively．Forthetemperatureprofiles，theoverallresultsindicatedthattherelativeactivityofcellulaseincreasedattemperaturesrangingfrom30to600Candthendecreaseddramaticallyathighertemper

7、atures．TherelativeactivityofcellulasefortheSMF．SDSgroup，SMF．CTABgroup，andSMF-OP10groupwere59．2％，58．6％，and37．5％ofthemaximumactivityat80。C，respectively．Thetemperaturestability,michaelisconstantandsecondarystructureofcellulasewerealsoexploredinthisstudy,itwasseenthatthe

8、temperaturestabilitywasimprovedbythesynergisticaction，thekineticparametersandcirculardichroismspectrahavealsobeenchangedbythesynerg