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·1888· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
1.2.4 MSCE 固定化柚苷酶水解柚皮苷的实验条件 计算。
优化 B/% = (A 0 – A 1 )/A 0 ×100 (2)
反应 pH 优化实验方法:取 40 mg 的 MSCE 固 式中:B 代表载酶率,%;A 0 是指固定前酶液中的
定化柚苷酶和 0.2 mL 游离柚苷酶,加入 0.8 mL 由 总酶活力,U;A 1 是指固定后上清液中剩余的总酶
缓冲液配制的 pH 分别为 3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、 活力,U。
5.5 的柚皮苷溶液,50 ℃下进行酶解反应,测其相 固定化柚苷酶的酶活回收率(R)按公式(3)
对酶活力。 进行计算。
pH 稳定性实验方法:取 40 mg 的 MSCE 固定 R /% = A 2 /(A 0 – A 1 )×100 (3)
化柚苷酶,分别置于 pH 分别为 2.0、3.0、4.0、5.0、 式中:R 代表酶活回收率,%;A 0 和 A 1 如公式(2)
6.0、7.0、8.0、9.0 的缓冲液中,游离柚苷酶用缓冲 所指;A 2 是指固定化柚苷酶表现的总酶活力,即酶
液调至相应的 pH,同时在 4 ℃下保存 2 h,测其相 解反应测得的总酶活力,U。
对酶活力。 1.3 表征
反应温度优化实验方法:取 40 mg 的 MSCE 固 分别用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱
定化柚苷酶和 0.2 mL 游离柚苷酶,加入 0.8 mL 由
(FTIR)对磁性硅基壳聚糖微球(MSC)进行表征。
pH 4.5 缓冲液配制的柚皮苷溶液,分别在 40、45、
50、55、60、65、70 ℃下进行酶解反应,测其相对 2 结果与讨论
酶活力。
温度稳定性实验方法:取 40 mg MSCE 固定化 2.1 MSC 的表征与性能分析
柚苷酶和 0.2 mL 游离柚苷酶,分别置于 40 和 60 ℃ 2.1.1 SEM 表征
恒温水浴中分别保存 0、2、4、6、8 h,测其相对酶 MSC 的 SEM 图见图 3。由图 3a 可知,本文制
活力。 备所得的 MSC 微球形状较规则,粒径约为 200 μm;
操作稳定性实验方法:在最适反应温度及 pH 同时,由图 3b 可以看出,MSC 微球表面具有许多
下,重复使用 MSCE 固定化柚苷酶(制备方法见 1.2.3 微孔结构。微球呈球形、分布均一,尺寸小、比表
节)进行水解柚皮苷实验,检测其活性的变化,以首 面积大,且具有微孔结构,使该微球更容易对酶进
次测定的酶活力为 100%,计算各相对酶活力。 行固定化 [20] 。
贮藏稳定性实验方法:将 MSCE 固定化柚苷酶
(制备方法见 1.2.3)和游离柚苷酶分别在 4 ℃下贮
存 30 d,每 5 d 测一次酶活力,以贮藏前(第 0 d)
的酶活力为 100%,计算各相对酶活力。
1.2.5 柚苷酶酶活力的测定
采用改进的 Davis 法 [18] :将 0.8 mL 0.8 g/L 由
pH 4.5 缓冲液配制的柚皮苷溶液加入到含有 40 mg
图 3 MSC 微球的扫描电镜图
固定化柚苷酶(或 0.2 mL 游离柚苷酶)的反应体系
Fig. 3 SEM images of MSC microspheres
中,置于 50 ℃恒温水浴中反应 30 min,取 0.1 mL
反应酶解液,加入含有 5 mL 一缩二乙二醇(体积分 2.1.2 FTIR 表征
数为 90%)和 0.1 mL NaOH 溶液(4 mol/L)的试管 Fe 3 O 4 、MS 和 MSC 的 FTIR 结果如图 4 所示。
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中,混合均匀后静置 10 min,于 420 nm 处测定溶液 图 4a 是 Fe 3O 4 的红外光谱图,568 cm 处对应 Fe—O
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的吸光度值。 的伸缩振动吸收峰,2920 cm 处的弱峰对应柠檬酸
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柚苷酶酶活力(U)的定义:在 pH 4.5、50 ℃ C—H 的伸缩振动吸收峰,3367 cm 处对应 O—H
的条件下,每分钟降解 1 μg 柚皮苷所需的酶量为一 的伸缩振动吸收峰 [10] 。图 4b 是磁性硅基纳米颗粒
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个酶活力单位。酶比活力(U/g 或 U/mL)的定义: (MS)的红外光谱图,801 和 1092 cm 处分别对
在 pH 4.5、50 ℃条件下,1 g 固定化柚苷酶(或 1 mL 应 Si—O—Fe 和 Si—O 的伸缩振动吸收峰,是相对
游离柚苷酶)所表现出的酶活力。相对酶活力按下 于 Fe 3 O 4 红外光谱图新出现的峰,说明 SiO 2 通过化
式计算。 学键成功包覆在 Fe 3 O 4 表面上 [10] 。在 MSC 的红外光
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相对酶活力/% = 酶活力/最高酶活力×100 (1) 谱图(图 4c)中,2925 和 2856 cm 处两个新增的
1.2.6 固定化柚苷酶载酶率及酶活回收率的计算 [19] 峰对应 MSC 微球表面 C—H 的伸缩振动吸收峰,
固定化柚苷酶的载酶率(B)按公式(2)进行 1570 cm 1 处对应 N—H 的弯曲振动吸收峰,说明