酚類高分子的生物合成在染料合成、化妝品制造、醫(yī)藥行業(yè)、塑料工業(yè)生產(chǎn)等方面有重大的意義。黃漆酶催化有機(jī)物的合成具有很多的優(yōu)點(diǎn):底物范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物基本無(wú)毒害。在高分子聚合染料─一種非常有潛力的新型染料的合成方面,白腐菌Trametes sp.SQ01所產(chǎn)生的黃色漆酶可以在介體不存在的條件下,使二酚類物質(zhì)發(fā)生聚合生色反應(yīng),且反應(yīng)過(guò)程中并沒(méi)有生成中間體而聚合生成呈現(xiàn)出不同顏色的高分子聚合物。然而,反應(yīng)中存在兩大問(wèn)題:一,反應(yīng)過(guò)程中黃漆酶的利用率低、產(chǎn)物合成效率低;二,反應(yīng)存在黃漆酶產(chǎn)量低、獲取周期長(zhǎng)、產(chǎn)量不穩(wěn)定等不足。在本論文中,我們通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化黃漆酶催化二酚類物質(zhì)聚合生色反應(yīng)的反應(yīng)條件,找到黃漆酶對(duì)三種二酚類物質(zhì)聚合生色反應(yīng)的最適條件,并進(jìn)行冗余分析、催化動(dòng)力學(xué)研究,考察反應(yīng)時(shí)間、酶濃度、pH、溫度、轉(zhuǎn)速、底物濃度各因素對(duì)反應(yīng)的影響,掌握黃漆酶對(duì)不同二酚類物質(zhì)生物氧化特性的差別,來(lái)解決問(wèn)題一。結(jié)果表明,在考察的幾種條件下,三種底物的最適反應(yīng)條件均不同,鄰苯二酚最適條件為:反應(yīng)時(shí)間為80 min,酶濃度為0.8 U/ml,pH為5,溫度為50℃,轉(zhuǎn)速為300 r/m... 

【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

反應(yīng)時(shí)間對(duì)黃漆酶催化二酚類物質(zhì)聚合反應(yīng)的影響結(jié)果圖

Trametessp.SQ01黃漆酶催化二酚類物質(zhì)的聚合及其在里氏木霉中的表達(dá)16物時(shí)控制反應(yīng)時(shí)間到80min即可。2.2.2酶濃度對(duì)酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響從圖2.2中可以看出，一定底物濃度下，在較低酶濃度范圍內(nèi),隨著酶添加量的增多,三種酚類物質(zhì)聚合反應(yīng)的產(chǎn)物生成量均隨酶濃度的增加而增高，這一區(qū)間相對(duì)產(chǎn)物生成率與酶濃度之間呈直線相關(guān)關(guān)系。對(duì)于三種酚類物質(zhì)（鄰苯二酚/間苯二酚/對(duì)苯二酚）聚合來(lái)說(shuō)，當(dāng)酶濃度分別大于0.8U/ml、1.0U/ml、1.0U/ml時(shí)，進(jìn)一步提高酶量對(duì)產(chǎn)物生成量基本無(wú)影響。這與文獻(xiàn)報(bào)道一致，羅耀紅[15]等人在使用漆酶催化鄰苯二酚聚合時(shí)發(fā)現(xiàn)在低酶濃度范圍內(nèi)(0.005～0.04U/mL),隨著酶添加量的增多，反應(yīng)速率線性增加。圖2.2酶濃度對(duì)黃漆酶催化二酚類物質(zhì)聚合反應(yīng)的影響結(jié)果圖Figure2.2Effectofenzymeconcentrationonyellowlaccasecatalyzedpolymerizationofdiphenols2.2.3pH對(duì)酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響從圖2.3可以看出,不同pH條件下，黃漆酶對(duì)三種底物的催化活性均呈鐘形變化，當(dāng)pH值過(guò)酸或過(guò)堿時(shí),黃漆酶的催化活性均迅速下降,這與白腐菌漆酶喜微酸性環(huán)境有關(guān)[15]。這是由于pH值過(guò)低或過(guò)高均會(huì)影響酶分子的構(gòu)象，致使酶變性失活，從而對(duì)相對(duì)產(chǎn)物生成率造成影響。三種底物的最適pH值略有不同,鄰苯二酚和間苯二酚的最適pH值為5,對(duì)苯二酚的最適pH值為4。這與文獻(xiàn)報(bào)道[2]，白腐菌Trametessp.SQ01黃漆酶最適pH為4.5，稍有不同，這可能是底物種類、濃度及緩沖液的成分不同造成的。由空白樣吸光度值數(shù)據(jù)，我們得出不同pH條件下，氧氣對(duì)三種二酚類物質(zhì)的氧化程度是不同的，反應(yīng)pH值越高，氧化程度越大。實(shí)驗(yàn)組中，各二酚類物質(zhì)的最適pH下，氧氣對(duì)三種二酚類物質(zhì)的氧化程度接近于無(wú)。

第二章白腐菌Trametessp.SQ01黃漆酶催化二酚類物質(zhì)生色反應(yīng)的優(yōu)化17圖2.3pH對(duì)黃漆酶催化二酚類物質(zhì)聚合反應(yīng)的影響結(jié)果圖Figure2.3EffectofpHonyellowlaccasecatalyzedpolymerizationofdiphenols2.2.4溫度對(duì)酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響在最適pH值條件下，黃漆酶催化三種底物在20～60℃范圍內(nèi)不同溫度下對(duì)酶促反應(yīng)的影響結(jié)果見(jiàn)圖2.4。從圖中可以看出，酶催化鄰苯二酚、間苯二酚和對(duì)苯二酚的最適溫度均為50℃。在反應(yīng)中，三種底物在50℃以下時(shí)，產(chǎn)物生成量隨反應(yīng)溫度的上升而增加,50℃以上時(shí)，產(chǎn)物生成量隨反應(yīng)溫度升高而略有下降。與文獻(xiàn)報(bào)道[2]，白腐菌Trametessp.SQ01黃漆酶最適溫度為70℃，稍有不同，這可能是因?yàn)闇囟葟牡孜锓肿拥哪芎兔阜�(wěn)定性兩方面影響酶促反應(yīng)的速率[16]，較高溫度下反應(yīng)速度與酶的失活速度進(jìn)行疊加，反應(yīng)加快速度小于酶失活速度，最終使得酶總體表現(xiàn)活性下降。圖2.4溫度對(duì)黃漆酶催化二酚類物質(zhì)聚合反應(yīng)的影響結(jié)果圖Figure2.4Effectoftemperatureonyellowlaccasecatalyzedpolymerizationofdiphenols2.2.5轉(zhuǎn)速對(duì)酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響在最適pH、溫度條件下，測(cè)定了在0～320r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不同轉(zhuǎn)速對(duì)三種底


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