大豆过氧化物酶的提取及其在酚类污水处理中的应用.pdf

大豆皮中过氧化物酶的提取及其在酚类污水处理中的应用 摘 要 大豆皮经过研碎、过滤、离心后，得到粗酶液，利用比色法对提取出来的粗 过氧化物酶进行活性测定。利用分光光度法测定粗酶液在酚类污水处理中的催化 效率,并通过改变不同反应条件，探究过氧化物酶粗提液的最佳催化反应条件， 为工业含酚污水处理提供参考。实验结果表明:过氧化物酶的粗提液对过氧化氢 氧化模拟酚类废水具有一定的催化作用。温度在 30℃,pH 值约为 3，催化反应时 间约为 25 min 时苯酚的去除率可提高约 60%我们利用的过氧化物酶粗提液，不 仅有效利用废弃 ，简化工序，大大节约成本，而且也达到比较好的除酚效果； 是一种行之有效的、有很好适用前景的方法。 关键词:黄豆皮、过氧化物酶粗提液、酚类污水 1、前言 大豆过氧化物酶是从大豆加工副产物大豆皮中提取的一类具有很高活性的酸 性同功酶。而大豆皮是制油厂大豆加工的废弃 ，原料价廉易得，特别能够适于 大批量生产。同时大豆过氧化物酶底物作用范围广、耐热性能高、酸碱稳定性好、 pH适用范围宽等优点，是同类过氧化物酶不可比拟的。所以大豆过氧化物酶很可 能会成为辣根过氧化物酶、木质素过氧化物酶等过氧化物酶一个最有竞争力的替 代品，成为过氧化物酶的一个很好的来源。大豆过氧化物酶这些特殊的性质使其 具有广阔的应用前景。 酚类化合物是常见的有毒有机污染 ，含酚废水在我国水污染控制中被列为 重点解决的有害废水之一，它的大量排放对水体、土壤造成严重的污染，进而危 害人类的健康．因此，用酶的催化聚合作用来处理酚类及芳香胺类化合物的污染 已经引起了国内外学者的普遍兴趣。由于过氧化物酶能催化过氧化氢氧化酚类、 芳香胺类物质的聚合反应，具有反应条件温和、选择性高、催化效率高的优点， 所以在含酚废水处理方面有着潜在的应用前景，近年来越来越引起人们的重 视．我们通过从大豆皮中粗提取过氧化物酶并将其应用于酚类污水处理中。初步 的探究取得了较为满意的结果。 1 2、实验目的 2.1 积极参与实验大赛，学习更多的知识和锻炼、提高自己的能力。 2.2 学会如何有效利用废弃 ，并从生物中提取有用的物质。 2.3 学会酶活性的测定方法及分光光度计的使用方法。 2.4 通过对比实验，研究添加过氧化物酶粗提液的催化效果以及苯酚的去除率。 2.5 探讨在不同条件下，过氧化物酶的催化效果以及最佳催化条件。 3、实验原理 3.1 过氧化物酶活性的测定 在有过氧化氢存在下，过氧化物酶能使愈创木酚氧化，生成茶褐色物质，该 物质在 470 nm 处有最大吸收，可用分光光度计测量 470 nm 的吸光度变化测定 过氧化物酶活性。 3.2 过氧化物酶处理酚类污水的原理 大豆过氧化物酶是一种由单一肽链与卟啉 (protoporphyrin IX)构成的血红 素蛋白，脱辅基蛋白分子须与血红素结合才构成全酶。成熟的 SBP 是一种糖蛋白， 分子量约为 39～41kD，由一条 306 个氨基酸残基组成的单链构成，含有大约分 子量的 18％的糖基[Karen，2004]。其等电点为 3．9，属于酸性蛋白质。 SBP 催化过氧化氢氧化酚类的产物为醌类化合 ，醌类化合物进一步缩合或 与其他分子缩合，缩合物不溶于水，通过过滤或沉淀即可除去。 3.3 苯酚含量的测定方法 酚类化合物于 pH 10.0 ± 0.2 介质中，在铁氰化钾存在下，与 4-氨基安替比 林反应生成橙红色的安替比林染料。显色后，在 30 min 内，于 510 nm 波长测量 吸光度。 采用可见光分光光度法测定污水中的苯酚含量，苯酚与 4-氨基安替比林和铁氰 化钾发生缩合反应生成红色的显色产 (见图 1)。苯酚显色原理：