α-淀粉酶在介孔分子筛mcm-41上件的固定化研究.doc

硕 士 学 位 论 文 α-淀粉酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究 The immobilization of α-amylase on the mesoporous molecular sieves MCM-41 作者姓名： 王亮亮 学 号： 2010924300 学科专业： 工业催化 研究方向： 催化精细有机合成 指导教师：宋伟明 教授、邓启刚 教授 答辩日期： 2013年 05月 齐齐哈尔大学 Qiqihar University M.D.Dissertation of Qiqihar University The immobilization of α-amylase on the mesoporous molecular sieves MCM-41 Name： liangliang wang Student ID： 2010924300 Specialty： Industrial Catalysis Research Direction： Catalytic fine synthesis Supervisor： Weiming Song Qigang Deng Date of Oral Examination： May,2013 Qiqihar University 齐齐哈尔大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目： α-淀粉酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究 作者签名： 日期： 年 月 日 α-淀粉酶在MCM-41介孔分子筛上的固定化研究 - PAGE II - PAGE I 摘 要 介孔分子筛MCM-41具有均匀的一维孔道，呈六方有序规整排列和窄的孔径分布以及大的比表面积，且吸附量大，可作为优良的载体材料，用于酶的固定化。 α-淀粉酶（α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶）普遍存在于微生物和动植物中，是一种重要的淀粉水解酶。它可随机地切断糖原、淀粉、寡聚糖或多聚糖分子内的α-1,4-糖苷键，生成还原性糖，是最早实现工业生产并且迄今为止用途最广、产量最大的酶制剂品种。目前，已广泛应用于各行各业之中。 本文以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，正硅酸乙脂（TEOS）做硅源在碱性条件下通过水热法合成MCM-41介孔分子筛。以此为载体，分别采用物理吸附法、吸附-交联组合法以及对MCM-41进行环氧基改性后的共价结合法对α-淀粉酶进行固定化研究。分别研究了不同的固定化条件对固定化酶活性回收率的影响，并对固定化酶的活性、稳定性、结构等进行了研究。分别测定了不同固定化方法的固定化时间、给酶量、pH等固定化条件对固定化酶的活性回收率的影响，得出较佳固定化条件为，物理吸附法：固定化时间为11h、给酶量为63mg?g-1、pH =5.9的条件下，酶活回收率可达48％；吸附交联组合法：吸附时间/交联时间为6/4.5（h），戊二醛溶液体积分数为4%，酶活性回收率达最大值为51%；共价结合法：固定化时间为21 h，给酶量为5mg?g-1，pH=6.5的条件下，固定化酶平均活性回收率可达26%。在此条件下制得的固定化酶与游离酶相比，固定化酶的pH稳定性、操作稳定性和储藏稳定性有了较大改善，有利于α-淀粉酶的重复使用，大大提高了α-淀粉酶的使用寿命。与此同时，对比三种不同固定化方法的优缺点，结果表明，稳定性：物理吸附法﹤吸附-交联法﹤共价结合法，活性：共价结合法﹤物理吸附法﹤吸附-交联法。 关键词：α-淀粉酶；介孔分子筛MCM-41；固定化酶；吸附法；组合固定化法；环氧硅烷化；共价结合 PAGE 40 PAGE 41 1 The immobilization of α-amylase on the MCM-41 mesoporous molecular sieves Abstract Mesoporous molecular sieve MCM-41 with homogeneous one-dimensional channel, ar