环境生物学

X17200602576壳聚糖固定化云芝漆酶的制备及特性/陈辉(北京大学环境学院环境科学系)…∥北京大学学报(自然科学版)/北京大学.-2006,42(2).-254~258环图N-4以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂制备固定化漆酶,测定了不同戊二醛浓度、交联时间、给酶量以及固定化时间对固定化漆酶活性的影响。结果表明,固定化反应的最佳条件为戊二醛浓度5%,交联时间8h,给酶量20mg/g载体,固定化时间6h,在此条件下制备的固定化漆酶酶活性保持率为52.2%。此固定化漆酶具有最大活性时的溶液pH值在4.5,相比于自由漆酶的最佳pH值5.0,其向酸性偏移;与自由漆酶相比,固定化…     

检测重金属离子的酶膜生物传感器的构建

基于重金属对脲酶的特异性抑制作用,研制了可测定重金属离子的电位型酶膜生物传感器。论文考察了脲酶浓度、戊二醛浓度、温度和固定化时间等因素对电位响应的影响,获得了最佳的酶固定化条件,即酶浓度为0.8mg/mL,戊二醛为2.5%,温度为28℃,固定化时间为2h时酶固定化效果最好。同时还初步研究了该生物传感器的响应性能和再生能力。     

大孔树脂共价固定化漆酶及其对孔雀石绿的脱色研究

以大孔树脂为固定化载体,戊二醛为表面活化剂,采用共价结合法固定漆酶。以ABTS为漆酶底物,通过对固定化漆酶活性的测定,确定大孔树脂固定漆酶的最佳固定条件为：戊二醛浓度=2%、pH=6、活化时间=2 h、固定时间=10 h。在此条件下制备的固定化漆酶能够保持79%的初始活性,获得的固定化漆酶活力能够达到1．94 U·g-1。在酸性条件(pH=3)下,游离漆酶的活性在3 h内丧失71%,而固定化漆酶仅丧失37%,显示出固定化漆酶良好的环境稳定性。固定化漆酶对孔雀石绿染料的脱色率在5h内可达到96%。     

凹凸棒土固定化植物酯酶研究

利用改性凹凸棒土为载体固定植物酯酶,对影响固定化效果的因素和固定化酶的酶学性质进行了研究。结果表明,固定化植物酯酶的优化条件为:戊二醛浓度为8%,交联时间1 h,固定温度40℃,加酶量20 m L/g凹凸棒土,p H值7.0,固定化时间5 h,固定化酶的酶活回收率约45%。比较固定化酶与游离酶的酶学性质,固定化酶和游离酶的最适温度分别为20℃和35℃,最适p H值分别为7.5和7,表观米氏常数Km分别为37.3 mmol/L和12.4 mmol/L,固定化酶与底物的亲合力下降,固定化酶的热稳定性、p H稳定性及贮存稳定性都较游离酶有了一定的提高。固定化酯酶对毒死蜱的抑制程度与毒死蜱的浓度对数有良好的线性关系,对毒死蜱的检测下限为11μg/L。     

聚乙烯醇固定化微生物载体的制备及其对氨氮废水的处理研究

以聚乙烯醇、硼酸、丙三醇、海藻酸钠、戊二醛、碳酸钙为原料制备固定化微生物载体,然后将硝化细菌固定到载体上,用于对水体氨氮的处理。探讨了戊二醛的加入对载体的水溶膨胀性、含水量、化学稳定性、固定化微生物活性的影响;研究了固定化微生物对氨氮去除效果。结果表明,当戊二醛的质量分数为0.3%时,载体的含水量、化学稳定性、固定化微生物活性较好;所制备得到的固定化微生物载体可以较好地固定硝化细菌,对氨氮废水具有较好的处理能力。     

固定化碳酸酐酶的特性及催化吸收CO_2的实验研究

采用海藻酸钠包埋和戊二醛交联法固定碳酸酐酶,比较游离酶和固定化酶的酶学性质,并用固定化酶催化吸收CO2.实验结果表明:固定化酶的酶活力回收率是56.3%;最适反应温度为30℃,最适p H为7,在T=30~40℃和p H=6~10区间有稳定和很高的相对酶活力;固定化酶在60℃温浴1 h后,能保持39.8%的相对酶活力,而游离酶已经基本完全失去活性,固定化酶在p H=5.0~11.0范围内p H稳定性显著;固定化酶在T=30℃下催化吸收CO2效果显著,10%的反应时间完成了80.2%的催化反应,催化吸收CO2的量是空白试验的4.2×103倍,SEM显示反应后的固定化酶表面出现大量形状不规则的小孔,空隙结构变得发达;固定化酶具有良好的储存稳定性和操作稳定性.     

固定化碳酸酐酶在立式反应器催化吸收模拟烟气中CO2的实验研究

利用海藻酸钠包埋和戊二醛交联法固定碳酸酐酶,并在立式反应器进行了固定化酶吸收CO2的特性实验.实验结果表明:固定化酶的酶活力回收率是56.3%;固定化酶显著加快模拟烟气中CO2的吸收;载酶量小时,气体流量是影响吸收CO2效果的主要因素,气体流量增大,载酶量成为主要因素;气体流量增大,载酶量对反应终止p H的影响减小;载酶量增大,气体流量对反应终止p H的影响减小;气体流量增大,CO2吸收效率下降,载酶量提高,CO2吸收效率上升;气体流量为650 m L·min-1和载酶量为1 mg时,固定化酶催化吸收CO2效果显著;固定化酶具有较高的操作稳定性;SEM显示反应后的固定化酶表面出现大量形状不规则的小孔,空隙结构变得发达.     

利用固定化技术与添加表面活性剂增强双酚A降解率的研究

以SiO_2为载体,戊二醛为交联剂,用以固定游离态漆酶降解双酚A(Bisphenol A,BPA).同时,对比了游离态漆酶与固定化漆酶在不同pH值与温度下的最佳酶活与酶稳定性,再通过添加表面活性剂来增加酶活及BPA去除效果.结果表明,与游离态漆酶相比,固定化漆酶对不同酸碱的适应性与耐热性均有所提高,在pH为2~8时,固定化漆酶的活性均高于游离态漆酶,且最佳活性温度也从游离态漆酶的40℃提高至50℃.在BPA降解率方面,固定化漆酶的降解率皆高于游离态漆酶,反应6 h后,对100 mg·L~(-1)BPA的去除率可分别达到92%与85%.通过添加非离子型表面活性剂Triton X-100,反应4 h后固定化漆酶可完全降解BPA,相对活性为67%;游离态漆酶于6 h将BPA降解完全,相对活性为32%.实验证实Triton X-100可作为酶活诱导剂用以提高漆酶活性及BPA的降解率,降低了处理成本且具有一定的应用前景.     

短孔道SiO_2固定化脂肪酶催化剂转化粗餐饮废油研究

一种具有短孔道(~200 nm)、大孔径(~9 nm)特征的有序介孔SiO_2材料被用于固定化脂肪酶LVK-s,并用于催化转化生物油脂产生物柴油。在橄榄油及粗餐饮废油底物体系中,分别于常温下60h反应后,脂肪酸甲酯(fatty acid methyl ester,FAME)的总收率为81.3%和84.1%,脂肪酶比活力分别仍可维持在80%和60%以上。该研究验证了短孔道、大孔径的有序介孔SiO_2材料可作为催化转化粗餐饮废油生产生物柴油的固定化酶催化剂的良好载体,对催化反应中保持高活性具有良好的促进作用。     

固定化多酚氧化酶及其酶促氧化酚类物质研究

从苹果中提取多酚氧化酶(PPO),活力为246.22 U(/g·min)。以邻苯二酚为底物测定了PPO的最适pH值、最适温度以及米氏参数等;采用包埋法用海藻酸钠、戊二醛交联制备了固定化多酚氧化酶(I-PPO),比较了固定化酶与液态酶的稳定性,进一步用I-PPO酶促氧化处理苯酚废水。结果表明:PPO酶促氧化邻苯二酚的最适pH为6.5,最适温度为30℃;PPO的米氏参数K m=0.189 mol/L,反应最大速率v max=0.311 U/min。I-PPO的最适pH为6.5,最适温度为35℃,I-PPO的热稳定性提高;I-PPO贮存25 d活力仍保持85%以上,PPO仅10%;I-PPO重复使用3次活力损失不到15%。试验条件下,I-PPO处理低浓度苯酚废水效果较好,对10 mg/L的废水苯酚的去除率达91%;最适用酶量为1 g。     

快速检测毒死蜱残留量的酶膜生物传感器研究

毒死蜱是一种当前使用广泛的中等毒性有机磷农药．采用传统方法检测毒死蜱．难以满足现场检测的需要。以戊二醛为交联剂．制备了一种基于乙酰胆碱酯酶的酶膜生物传感器．并将其应用于毒死蜱的检测。考察了不同pH值．戊二醛用量．工作环境温度对传感器工作过程的影响。结果表明．本酶膜传感器可定量检出浓度为1．64～20．52mg／kg的毒死蜱。     

Mesoporous silicas synthesis and application for lignin peroxidase immobilization by covalent binding method

Immobilization of enzymes on mesoporous silicas (MS) allows for good reusability. MS with two-dimensional hexagonal pores in diameter up to 14.13 nm were synthesized using Pluronic P123 as template and 1,3,5-triisopropylbenzene as a swelling agent in acetate buffer. The surface of MS was modified by the silanization reagents 3-aminopropyltriethoxysilane. Lignin peroxidase (LiP) was successfully immobilized on the modified MS through covalent binding method by four agents: glutaraldehyde, 1,4- phenylene diisothiocyanate, cyanotic chloride and water-soluble carbodiimide. Results showed that cyanotic chloride provided the best performance for LiP immobilization. The loaded protein concentration was 12.15 mg/g and the immobilized LiP activity was 812.9 U/L. Immobilized LiP had better pH stability. Acid Orange II was used to examine the reusability of immobilized LiP, showing more than 50% of the dye was decolorized at the fifth cycle.     

树脂D201上粗漆酶的固定化及对孔雀石绿的脱色

云芝粗漆酶以3种方法,即静电吸附法(D201-Lac-Ⅰ)、先吸附后交联法(D201-Lac-Ⅱ)、戊二醛处理树脂后吸附法(D201-Lac-Ⅲ)固定到大孔阴离子交换树脂D201上.与静电吸附法相比,D201-Lac-Ⅱ的漆酶固载量大幅提升至4.65倍,漆酶比活力却严重受损,只有前者的4.8%;D201-Lac-Ⅲ的漆酶固载量略有下降,为静电吸附法的0.51倍,漆酶比活力却显著提高至静电吸附法的2.99倍.利用电子透射电镜(TEM)可明显观察到D201-Lac-Ⅲ漆酶分子聚合体的阴影.用D201-Lac-Ⅲ对孔雀石绿进行了连续多批次脱色试验,在长达210 h的连续操作中,其脱色效率未观察到有下降趋势,一直稳定在40%～55%之间,D201-Lac-Ⅲ的酶活亦未观察到下降,同等条件下游离的漆酶活力已损失至20%以下,证明D201-Lac-Ⅲ具有显著提升的稳定性和优良的重复利用性.考虑到粗漆酶廉价易得,D201-Lac-Ⅲ在水处理应用中可能大有前景.     

高分子凝胶球去除废水中重金属离子的研究

用海藻酸钠（SA）、海藻酸钠-聚乙烯醇（SA—PVA）、海藻酸钠-聚氧化乙烯（SA—PEO）凝胶球作为吸附剂吸附溶液中的Pb^2＋。探讨了凝胶球固定化时间、吸附时间、溶液pH值、溶液初始浓度对Pb^2＋去除率的影响,并对吸附动力学方程进行了分析。结果表明：固定化时间对去除率的影响较小;反应速率较快,吸附时间在10min时,三种凝胶球对Pb^2＋的去除率就分剐达到了80％、82％和88％,吸附时间在2h后基本达到吸附平衡,三种凝胶球对Pb^2＋的吸附能力为：SA—PGE〉SA—PVA〉SA;三种凝胶球吸附铅离子的行为均符合一级反应动力学方程;溶液的pH在4～6时有较高的去除率;三种凝胶球对不同金属的吸附能力为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Cd^2＋;饱和吸附后的三种凝胶球均可以再生利用。     

盐度对刺参(Apostichopus japonicus)消化酶活力的影响

以刺参(Apostichopus japonicus)为实验对象,分别设置5个盐度水平(23、26、29、32和35),采用酶活性分析的方法比较研究了在不同盐度的养殖环境下,刺参消化道内前肠和中肠不同部位蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶3种消化酶活性的差异.结果表明,盐度对刺参消化酶活性影响显著(P<0.05).蛋白酶活力在盐度...     

Effects of β-cyclodextrins on the enzymatical hydrolysis of chiral dichlorprop methyl ester

The effect of β-cyclodextrins(β-CDs) on the enzymatical hydrolysis of chiral dichlorprop methyl ester (DCPPM) was studied.Four kinds of β-cyclodextdns(β-cyclodextrin, Partly methylated-CD(PM-β-CD), hydroxypropyl-cyclodextdn(HP-β-CD) and carboxymethyl-cyclodextdn(CM-β-CD) ) were used. Compared with 100% DCPPM in the absence of β-cyclodextrins, the activity of lipase decreased with the increase of β-cycledextrin and PM-β-cyclodextrin. However, CM-β-cyclodextrin stimulated the lipase activity. The inhibition effect of cyclodextrin and PM-β-cyclodextdn on the hydrolysis of DCPPM is affected by many factors other than degree of the methylation blockingthe active site of lipase. UV-Vis and Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy studies of the complexation of aqueous DCPPM with β-CDs provide fresh insight into the molecular structure of the complex and explain the effects of β-CDs on enzymatical hydrolysis of chiral DCPPM. Data showed that inclusion complexes had formed by complexation of the CM-β-CD with DCPPM and the solubility of DCPPM was increased in water, which leaded to the increased lipase activity.     

Effects of β-cyclodextrins on the enzymatical hydrolysis of chiral dichlorprop methyl ester

The effect of β-cyclodextrins(β-CDs) on the enzymatical hydrolysis of chiral dichlorprop methyl ester (DCPPM) was studied.Four kinds of β-cyclodextrins(β-cyclodextrin, Partly methylated-CD( PM-β-CD), hydroxypropyl-cyclodextrin(HP-β-CD) and carboxymethylcyclodextrin(CM-β-CD) ) were used. Compared with 100% DCPPM in the absence of β-cyclodextrins, the activity of lipase decreased with the increase of β-cyclodextrin and PM-β-cyclodextrin. However, CM-β-cyclodextrin stimulated the lipase activity. The inhibition effect of β-cyclodextrin and PM-β-cyclodextrin on the hydrolysis of DCPPM is affected by many factors other than degree of the methylation blocking the active site of lipase. UV-Vis and Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy studies of the complexation of aqueous DCPPM with β-CDs provide fresh insight into the molecular structure of the complex and explain the effects of β-CDs on enzymatical hydrolysis of chiral DCPPM. Data showed that inclusion complexes had formed by complexation of the CM-β-CD with DCPPM and the solubility of DCPPM was increased in water, which leaded to the increased lipase activity.