论文总字数：13073字

摘 要

：本文主要研究不同条件下柚子皮吸附材料对糖化酶、中性蛋白酶和木聚糖酶吸附性能的影响。采用实验中常用的单因素变量的实验方法，研究吸附材料对糖化酶、中性蛋白酶、木聚糖酶的适宜吸附时间、适宜吸附温度、适宜吸附浓度，并分别用Langmuir和Freundlich 两种吸附等温线模型对糖化酶、中性蛋白酶、木聚糖酶的吸附进行拟合。结果表明，柚子皮吸附材料对对糖化酶的吸附的最佳时间为15min，最佳吸附温度为323K，最佳吸附浓度为1.25mg/ml,对应的最佳吸附量为74.8 mg/g；对中性蛋白酶的吸附的最佳时间为20min，最佳吸附温度为313K，最佳吸附浓度为2.5mg/ml,对应的最佳吸附量为464.8 mg/g；对木聚糖酶酶的吸附的最佳时间为20min，最佳吸附温度为323K,最佳吸附浓度为2.5mg/ml,对应最佳的吸附量为396 mg/g。糖化酶、中性蛋白酶、木聚糖酶的△H、△S均为正值，说明吸附过程高温自发、低温不自发。以上研究结果表明柚子皮制备的材料有望成为糖化酶、中性蛋白酶和木聚糖酶吸附剂或固定化的载体。

关键词：柚子皮吸附材料，糖化酶，中性蛋白酶，木聚糖酶，固定化

Abstract：In this paper, the adsorption properties which the Citrus maxima bast (P1) adsorbent glucoamylase, neutral protease and xylanase were stutied. The effect of different factors, for example adsorption time, solution temperature, initial concentration of the enzyme were examined.The equilibrium data were fitted with Langmuir and Freundlich isotherm equations. The results showed that the best time of glucoamylase adsorpted is 15 minutes and the best adsorption temperature is 323K, the best adsorption concentration is 1.25mg/ml, corresponding to the optimum adsorption capacity of 74.8 mg /g. The best time of neutral protease adsorbed is 20 minutes and the best adsorption temperature is 313K, the best adsorption concentration is 2.5 mg/ml, corresponding to the optimum adsorption capacity of 464.8 mg /g. The best time of xylanase adsorbed is 20 minutes and the best adsorption temperature is 323K, the best adsorption concentration is 2.5 mg/ml, corresponding to the optimum adsorption capacity of 396 mg /g.To glucoamylase , neutral protease and xylanase, the positive values of the adsorption enthalpy △H^θ and the positive adsorption entropy △S^θ indicates that the adsorption being un-spontaneous in low temperature and being spontaneous in high temperature. The research results showed that P1 could be used as an ideal absorption material for the neutral protease and xylanase.

Keywords: citrus maxima adsorption material, glucoamylase, protease, xylanase, immobilized

目 录

1 引言 3

2 实验部分 4

2.1 化学药品和吸附材料 4

2.2 仪器设备 4

2.3 柚子皮吸附材料制备 4

2.4 试剂配制 4

2.5 吸附时间对吸附性能的影响 4

2.6 吸附温度对吸附性能的影响 5

2.7 酶溶液初始浓度对吸附性能的影响 5

2.8 吸附等温线 6

2.9 数据分析 6

3 数据处理与讨论 7

3.1 吸附性能的研究 7

3.1.1 吸附时间对吸附性能的影响 7

3.1.2 吸附温度对吸附性能的影响 7

3.1.3 酶溶液初始浓度对吸附性能的影响 8

3.2 吸附等温线 8

3.3 吸附动力学研究 8

结 论 11

参 考 文 献 12

致 谢 14

1 引 言

酶作为一种特殊的反应催化剂,具有高度的选择性和催化效率、催化活性可以调节控制反应条件温和等优点。酶在促进细胞中的反应中具有高效性，且其在温和的水环境中具有高度的选择性。中性蛋白酶水解蛋白质成为肽和自由氨基酸，糖化酶水解淀粉成为葡萄糖, 脂肪酶水解甘油三酯成为甘油二酯、甘油和自由脂肪酸。这些酶水解产物广泛应用于制革、食物、制药和精细化工行业。酶回收和固定这两个主要技术成为商业上酶作为生物催化剂发展的主要障碍。回收酶再次作为催化剂使得相关的成本通常明显高于生产成本，据统计可能占有总成本的75% ^[1]。在多种固定化技术中，利用已有支持物的固定酶(通过共价或物理耦合)和没有支持剂的固定是最常用或最有希望的技术^[2]。预先在支持剂表面固定酶是酶在固定剂或吸附剂表面通过吸附固定的。支持或吸附剂可以是合成材料^[3]或生物材料^[4][5][6][7],如淀粉和淀粉衍生品^[8][9][10]。尽管合成材料有效地识别和绑定目标分子，但这些材料很难获得，且更昂贵。淀粉具有重要生物和化学性能，如亲水性、比生物大分子生物降解能力、多官能度及高化学反应活性吸附容量。然而,世界范围内的食品供应危机和亲水性淀粉的性质严重限制其发展作为吸附材料。为了开发有效的吸附材料，使得生物催化剂在制备工业得以使用，开发高效的可再生的酶吸附固定材料成为必要，因而研究从资源丰富的天然物，特别是可再生的天然废弃物进行加工，制备固定化酶载体材料，将对充分利用自然资源、进行可持续发展具有重要的经济价值。

柚子(Citrus maxima)是我国的主要水果之一，在南方的许多地区大量种植。柚子的可食率在46%—56%^[11]。通常柚子皮未被利用而丢弃，既造成了浪费，而且污染环境，给生产带来了负面影响。如果这些柚子皮能被利用起来当作载体材料吸附剂，这对废物的再利用具有重要意义。

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