Page 100 - 《精细化工》2020年第3期
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·518·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 37 卷

            2.2    表面活性剂对 E.coli/pveh1   Z4X4-59 全细胞酶活力        果最为显著。
                 和对映选择性的影响
                 表面活性剂因同时具有亲水基团和疏水基团，
            可通过与酶、底物和产物等相互作用，调节酶的催
            化性能    [15] 。GONG 等 [16] 研究发现，在催化体系中添
            加 0.5%（体积分数）吐温-80，巨大芽孢杆菌（Bacillus
            megaterium）EH 催化苯基缩水甘油醚的酶活力提高
            至原酶的 1.8 倍，E 由 41.2 提高至 69.3。KIM 等          [17]
            在催化体系中添加 5%（体积分数）吐温-20，黏红
            酵母（Rhodotourulaglutinis）EH 催化 10 mmol/L 环

            氧氯丙烷，酶活力提高至原酶的 2.3 倍，E 由 1.2 提
            高至 2.2。按 1.5 节方法考察 6 种表面活性剂对酶活                       图 2    吐温-20 对突变酶 PvEH1  Z4X4-59  稳定性的影响
                                                                                                        Z4X4-59
            力和对映选择性的影响，结果见表 1。E. coli/pveh1           Z4X4-59  Fig. 2    Effect of Tween-20 on the stability of PvEH1

            全细胞催化 300  mmol/L  rac-pCSO 的酶活力提高了                2.4    吐温-20/缓冲液催化体系的优化
            1.0~1.6 倍，对映选择性提高了 1.3~ 2.1 倍。其中，添                 2.4.1    吐温-20 的添加量对酶促反应的影响
            加吐温-20 的酶活力提高至 72.3 U/g wc，E 从 22.6 提高                 按 1.7.1 节方法考察吐温-20 的添加量对酶促反
            至 46.4。研究表明，添加吐温-20 对 E. coli/pveh1       Z4X4-59  应的影响，结果见图 3。当吐温-20 添加量为 2%（体
            全细胞的酶活力具有激活作用，且能显著提高其对                             积分数），(R)-pCSO 的 ee s 从 55.5%提高至 90.1%，
            映选择性。                                              随着吐温-20 添加量的增加，ee s 呈现增长趋势，当
                                                               吐温-20 添加量为 4%（体积分数）时，ee s 达到 97.4%，
            表 1    表面活性剂对 E. coli/pveh1 Z4X4-59  酶活力和对映选
                  择性的影响                                        且添加量大于 4%（体积分数）时，(R)-pCSO 的 ee s
            Table 1    Effects of surfactants on the activity and E value   均大于 99%。由于吐温-20 添加过多不利于反应后
                    of E. coli/pveh1 Z4X4-59                   处理和产物的纯化，因此，选择吐温-20 最佳添加量
               表面活性剂      酶活力/(U/g wc)  倍数     E      倍数       为 4%（体积分数）。
                Control      49.2±1.6   1.0   22.6±0.8  1.0
                Tween-20     72.3±2.7   1.5   46.4±1.9  2.1
                Tween-80     66.5±2.3   1.4   42.2±1.8  1.9
              Triton X-100   52.7±1.6   1.1   33.8±1.2  1.5
                 EL-40       69.3±2.4   1.4   28.7±1.1  1.3
                PVA-124      79.2±3.0   1.6   34.8±1.3  1.5
              Poloxamer-188   49.5±1.5   1.0   37.4±1.3  1.7

            2.3    吐温-20 对突变酶 PvEH1     Z4X4-59  稳定性的影响
                 以吐温-20 作为添加剂，进一步研究其对突变酶
            PvEH1 Z4X4-59  稳定性的 影响，结 果见图 2 。 E.
            coli/pveh1 Z4X4-59  全细胞在 25 ℃、220 r/min 条件下孵         图 3    吐温-20/缓冲液体系中吐温-20 添加量的优化
                                                               Fig. 3    Optimization of Tween-20 additive amount in Tween-20/
            育 12 和 24 h，残余酶活力仅为 38.8%和 12.1%，表                       buffer system
            明突变酶 PvEH1     Z4X4-59  稳定性较差。添加 10%（体
            积分数）吐温-20 后，相同条件下孵育 12 h，全细胞                       2.4.2    底物初始浓度对酶促反应的影响
            E. coli/pveh1 Z4X4-59  残余酶活力仍保留 81.3%，且半               按 1.7.2 节方法考察不同底物初始浓度对酶促
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            衰期 t 1/2 从 9 h 提高至 21 h。因此，吐温-20 的添加               反应的影响，结果见图 4。当底物初始浓度为
            提高了 PvEH1     Z4X4-59  的稳定性，有利于其在水解动               300 mmol/L、反应 3 h 时，(R)-pCSO 的 ee s 和转化率
            力学拆分中的应用。GARIDEL 等            [18] 发现吐温-20 和       分别为 98.6% 和 63.6%；底物初 始 浓 度增加 至
            吐温-80 能通过氢键与蛋白质的疏水区结合，从而降                          800 mmol/L，当反应 12 h 时，(R)-pCSO 的 ee s 和转
            低蛋白之间的相互作用及蛋白的聚集，促使蛋白稳                             化率分别为 99.0%和 54.0%；而当底物初始浓度为
            定性增强。袁飞飞等          [19] 在研究非离子型表面活性剂               900 mmol/L，反应 12 h 时，(R)-pCSO 的 ee s 仅为 71%。
            对 DNA 激酶稳定性影响时，发现吐温-20 的保护效                        因此，在吐温-20/缓冲液体系中，E. coli/pveh1           Z4X4-59
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