两性离子化合物对脂肪酶活性和稳定性影响的研究

【摘要】本文考察了磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酉(SBMA)对脂肪酶的活性、稳定性和构象变化的影响,以探索两性离子化合物对酶的作用。酶液中添加不同浓度的SBMA。微量(0.1mM)或者高浓度(1M)的SBMA分别可使酶活性提高25.0%、99.2%。脂肪酶的稳定性也得到明显改善。在37℃下保温96h后,游离酶液混浊,相对活性为0.310,而含1MSBMA的酶液保持澄清,相对活性为1.350。在60℃下保温1h,游离酶液的相对活性仅剩0.154,而含1MSBMA的脂肪酶液相对活性为1.133。说明两性离子有利于维持酶分子天然构象。N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺(NAS)修饰酶的氨基完成乙烯基化,然后加入SBMA单体,在引发剂作用下进行氧化还原聚合,获得修饰酶。脂肪酶的氨基修饰度为94.5%。修饰酶具有温度敏感性,在50℃下易从溶液中析出,60℃以上才完全溶于水。修饰酶最适反应温度是55℃,此时游离酶的相对活性为0.276,而修饰酶为1.397。游离酶在pH=3、pH=7.5和pH=10.9下相对活性分别为0.542、1.000和0.433,而修饰酶的相对活性分别对应为0.838、1.397和0.633。紫外光谱显示,在高温、酸性、碱性下,脂肪酶的构象发生了变化。荧光光谱显示,SBMA聚合物的修饰并没有明显改变脂肪酶的天然构象。包埋酶的制备：在乙烯基化脂肪酶液中加入适量的SBMA单体和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂,加入引发剂引发聚合反应,获得包埋酶。当SBMA单体质量为6g,交联剂占单体质量7%时,包埋酶获得最高的活性收率。在正庚烷中,包埋酶的最佳反应温度是40℃。适量的水有利于提高脂肪酶的活性,在含水量为2%时,包埋酶的平衡转化率最高,24h时转化率达到93.7%；在6h时的活性是游离酶最高活性的2.29倍。增加底物浓度会延长反应时间,降低平衡转化率。月桂酸浓度从40mM增加到200mM,包埋酶催化的酯化转化率从93.1%降低到86.4%；而游离的酶粉从91.6%降低到53.6%。说明底物浓度升高,对包埋酶催化更有利。包埋酶有良好的重复使用性,使用6次后依然保留了77.9%的初始活性。
【作者】韩哲勇；
【导师】宋锡瑾；
【作者基本信息】浙江大学，生物化工，2013，硕士
【关键词】磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯；脂肪酶；催化性能；修饰；

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