固定化过氧化氢酶对H2O2的催化分解

论文摘要

过氧化氢酶(Catalase)是一种广泛存在于生物组织中的氧化还原酶,它能迅速催化分解过氧化氢为水和氧气。在纺织上主要应用于纺织品的生物除氧和氧漂废水处理方面。对于过氧化氢酶的固定化国内外学者作了大量的研究,所用的载体也是各式各样,用途也各不相同。而关于应用高碘酸钠氧化棉织物作为载体固定过氧化氢酶,并用于处理氧漂废水的还尚不多见。本文首先研究了棉织物固定过氧化氢酶的固定工艺,得出了一个最佳的固定条件。在此基础上,对最佳条件下的固定化过氧化氢酶的性质进行了研究。主要内容包括酶的最适温度、最适pH值、热稳定性、操作稳定性、贮存稳定性以及一些添加助剂对酶活力的影响,还进一步测定了固定化酶和游离酶的动力学参数。最后,对固定化过氧化氢酶用于处理氧漂废水进行了初探。试验结果表明:过氧化氢酶固定在氧化棉织物上,棉织物氧化的主要工艺条件为:NaIO4浓度0.20mol/L,氧化时间8h,氧化体系pH值6.0,氧化温度40℃;过氧化氢酶固定化的工艺条件为:过氧化氢酶用量0.20mL/g棉织物,固定化时间24h;过氧化氢酶经固定化以后,固定化酶的最适温度比游离酶提高了约10℃;最适pH与游离酶相同都是7.0;固定化过氧化氢酶在一定的条件下,可以被重复使用;固定化酶的热稳定性优于游离酶的热稳定性;固定化酶的贮存稳定性好;抑制剂对于固定化酶活力的影响比游离酶要小;金属离子对于固定化酶的抑制作用要小于游离酶;与游离酶相比,固定化酶的K’m值变大了,使酶和底物间结合的亲和力降低,而V’m值降低了;用固定化过氧化氢酶处理的氧漂废水染色的织物的K/S值与用新鲜水染色的非常接近,并且两者的色差很小,摩擦牢度也相当。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 过氧化氢酶
• 1.1.1 过氧化氢酶简介
• 1.1.2 过氧化氢酶的结构特点、功能及作用机理
• 1.1.3 过氧化氢酶的应用领域
• 1.2 酶的固定化
• 1.2.1 酶的固定化方法
• 1.2.2 固定化酶的性质变化
• 1.3 研究内容及意义
• 1.3.1 研究的目的和意义
• 1.3.2 国内外研究现状
• 1.3.3 研究的主要内容
• 第二章 试验材料、仪器和方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验仪器
• 2.3 试验及测定方法
• 2.3.1 游离过氧化氢酶活力的测定方法
• 2.3.2 过氧化氢标准曲线
• 2.3.3 固定化过氧化氢酶活力测定方法
• 2.3.4 固定过氧化氢酶的工艺
• 2.3.5 固定化过氧化氢酶的性质
• 2.3.6 酶的动力学参数的测定
• 2.3.7 表面活性剂对酶活力的影响
• 2.3.8 氧漂稳定剂对酶活力的影响
• 2.3.9 固定化酶对过氧化氢的催化分解
• 2.3.10 染色试验
• 2.3.11 氧化棉织物醛基含量测定
• 2.3.12 蛋白回收率的测定
• 2.3.13 K/S 值及ΔE 的测定
• 2.3.14 摩擦牢度测试
• 第三章 过氧化氢酶的固定化
• 3.1 引言
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 棉织物氧化条件优化
• 3.2.2 过氧化氢酶固定化条件优化
• 3.2.3 红外光谱分析
• 3.2.4 考马斯亮蓝试验
• 3.3 本章小结
• 第四章 固定化过氧化氢酶的性质
• 4.1 引言
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 酶的最适温度
• 4.2.2 酶的最适pH 值
• 4.2.3 固定化酶的操作稳定性
• 4.2.4 抑制剂和鳌合剂对酶活力的影响
• 4.2.5 热稳定性
• 4.2.6 pH 稳定性
• 4.2.7 贮存稳定性
• 4.2.8 金属离子影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 酶的动力学参数
• 5.1 引言
• 5.1.1 酶动力学基本原理—米氏方程
• 5.1.2 米氏方程动力学参数的求法
• 5.1.3 固定化酶对反应系统的影响
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 传统作图法
• 5.2.2 近期新图解法
• 5.2.3 Wilkinson 统计法
• 5.3 本章小结
• 第六章 固定化过氧化氢酶的应用
• 6.1 引言
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 表面活性剂对酶活力的影响
• 6.2.2 氧漂稳定剂对酶活力的影响
• 6.2.3 固定化酶对过氧化氢的催化分解
• 6.2.4 固定化过氧化氢酶分解氧漂废水用于染色
• 6.3 本章小结
• 第七章 主要结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文