【摘要】：酪氨酸酶是一種金屬含銅酶,在氧氣作用下可以催化氧化芳香族化合物,尤其對水介質(zhì)中的酚類物質(zhì)具有良好的催化活性,被廣泛用于含酚廢水的無害化處理。本課題采用戊二醛交聯(lián)法,選取聚丙烯腈作為載體,對酪氨酸酶進行了固定。在此基礎上對其固定化機理、最佳固定化條件、酶學性質(zhì)做了進一步研究,并利用固定化酪氨酸酶去除溶液中的苯酚,探究了它的催化氧化性能。在第二章中,實驗制備了聚丙烯腈微球并對其進行了活化改性,最終將酪氨酸酶固定于其上。隨后利用紅外光譜儀、掃描電鏡以及能譜儀對酶固定化前后的重要性質(zhì)予以了表征。酶固定化過程經(jīng)過優(yōu)化后的操作條件如下:固定化時間為20h;酶溶液濃度為1mg/mL;戊二醛濃度為10%;最適pH為7.5;最適溫度為35℃;在最佳操作條件下,載酶量的最大值為18.3mg/g微球;固定化酶活性保留值可達75%。在第三章中,實驗對幾個酶學的重要性質(zhì)進行了探究。包括酶促反應最適pH、最適溫度以及米氏常數(shù)(Km)。研究發(fā)現(xiàn)固定后的酪氨酸酶反應最適pH和溫度分別為7.0和35℃,其米氏常數(shù)值為2.41mM,高于游離酶,表明酶在固定后其與底物的親和力較游離狀態(tài)下更低。在第四章中,實驗著重研究了固定化酪氨酸酶催化氧化降解苯酚的性能并探究了其降解苯酚的最適條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在最適降解環(huán)境下(通O2 10min,pH 7.0,溫度40℃,時間12h),被固定的酪氨酸酶可以高效的去除溶液中的苯酚,在保存60天后,其相對活性仍然接近60%,較游離酶有較大幅度提高;而在循環(huán)利用8次以上后,也擁有60%左右的相對活性,呈現(xiàn)出良好的循環(huán)使用性。在第五章中,實驗利用CCK-8法對固定化酪氨酸酶催化氧化去除苯酚的生物安全性進行了評估。研究發(fā)現(xiàn),細胞在經(jīng)固定化酶處理后的中低濃度含酚溶液中較未處理的同樣組成的溶液中存活率為高。流式細胞儀檢測細胞凋亡結(jié)果顯示,苯酚濃度越高,越易誘導L02細胞發(fā)生凋亡。而細胞周期分析的機理揭露,由于苯酚的影響,導致大量細胞增殖被阻斷在S期,最終引發(fā)細胞存活率下降,這可能是源于苯酚促使細胞周期蛋白Cyclin E變性所致。
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ426.97;X703
【圖文】：

圖１－４工業(yè)含酚廢水逡逑酚類化合物包含苯酚以及苯酚的衍生物。由于其在造紙、金屬紙張，金屬，逡逑樹脂，塑料，殺蟲劑和醫(yī)藥領域應用廣泛［４６４＇所以也成為工廠廢水中非常常見逡逑的環(huán)境污染物。大部分酚類化合物都是有毒的并且難以降解，在一定濃度下會對逡逑哺乳動物和人體的部分臟器產(chǎn)生致癌作用。其中的苯酚不僅可能會引起消化系統(tǒng)、逡逑循環(huán)系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)方面的疾�。郏矗福矗梗蓖瑫r還會對腎上皮細胞產(chǎn)生誘變效應，逡逑抑制該種細胞的生長［５Ｑ］。大部分石油化工和煤化工企業(yè)排出的未經(jīng)處理的廢水逡逑中酚含量可達２０００－１２０００ｍｇ／Ｌ［５１】，而當水體中的酚含量大于５ｍｇ／Ｌ時，就有可能逡逑造成魚類的死亡。含酚廢水的任意排放，對人類危害同樣嚴重。當人體攝入一定逡逑量后會出現(xiàn)急性中毒癥狀，嚴重時會發(fā)生受損組織壞死、虛脫甚至導致中毒者死逡逑亡。在實際含酚廢水的處理中，對濃度高的廢水，通常采取回收酚類加以循環(huán)；逡逑而對低濃度廢水在排放前則需進行相應的技術處理，使之達到國家要求的排放標逡逑準。美國環(huán)境保護署（ＥＰＡ）要求廢水中苯酚排放的含量不能超過ｌｍｇ／Ｌ；我國逡逑的《污水綜合排放標準》（ＧＢ８９７８－１９９６）也規(guī)定其三級排放濃度不能超過逡逑—一

此近年來受到廣泛關注［６６４＇逡逑１．４．２酪氨酸酶結(jié)構(gòu)分析逡逑雙胞蘑菇酪氨酸酶較為容易從天然菌體中獲得，本節(jié)以雙胞蘑菇酪氨酸酶逡逑為例，對其進行結(jié)構(gòu)分析。其存在方式為一種四倍體復合物由四個亞基組成，逡逑而每一個亞基包都含一個銅原子。該酪氨酸酶的分子量約為１２０ＫＤ，由兩個逡逑４３ＫＤ的亞基組合而成，其中的Ｈ亞基是酪氨酸酶的活性決定域［６８］。亞基中兩逡逑條不同類型的Ｈ鏈，分別由Ｈａ邋（４８ＫＤ）和Ｈｂ（４５邋ＫＤ）這兩種同工酶催化形逡逑成，進而形成兩種完全不同形式的四倍體，一個是Ｈａ２Ｌ２另一個是Ｈｂ２Ｌ２。逡逑而對于Ｌ亞基存在的意義和其發(fā)揮的作用目前還有待進一步研[偯魅貳ｅ義希祝幔睿紓螅幔裕桑螅恚幔幔媯サ壤茫兀湎囈峋аЫ獬雋慫⒐嚼野彼崦阜腫詠徨義瞎�。壤_跡保端荊彌置咐嗉易逯械冢忱嗷蟣嗦氳慕峁刮恢炙木厶澹義義戲嵌猿�，其哉N占渥槌繕洗嬖諏街峙帕蟹絞健Ｏ嘍雜冢岫�，ｂ灾B緯傷木厶邋義鮮幣倭醬渦鄣�，因而笍浿排列方g礁饗蠐諼榷�，推测ｐ}歉美嗷蟣噱義下氳睦野彼崦缸鈧饕拇嬖諦問健ｅ義

本文編號：2759307