不同木質(zhì)素對(duì)酶蛋白的吸附影響及酶活變化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 11:04
通過3,5-二硝基水楊酸(DNS)和對(duì)硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)比色法,研究對(duì)比堿法和水溶預(yù)處理桉木得到的兩種不同木質(zhì)素對(duì)不同酶蛋白(纖維素酶、聚木糖酶和β-葡萄糖苷酶)的吸附和脫附影響差異,以及木質(zhì)素吸附對(duì)不同酶蛋白活性的抑制影響。兩種木質(zhì)素對(duì)不同酶蛋白吸附實(shí)驗(yàn)表明,溫度對(duì)堿木質(zhì)素吸附酶蛋白能力的影響大于二甲苯磺酸鈉(SXS)木質(zhì)素,被吸附的酶蛋白更容易從SXS木質(zhì)素上脫附下來;木質(zhì)素吸附會(huì)顯著降低酶活,升高溫度可以提高木質(zhì)素對(duì)酶蛋白的吸附能力,但會(huì)抑制酶活。
【文章來源】:中國造紙學(xué)報(bào). 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
不同木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的吸附百分比
根據(jù)2.1中兩種木質(zhì)素的酶蛋白吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將吸附了酶蛋白(吸附條件:時(shí)間4 h、50℃)的堿木質(zhì)素和SXS木質(zhì)素過濾干燥后置于pH值=10的緩沖液中,同樣在50℃下反應(yīng)4 h,研究其脫附行為,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,兩種木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的脫附能力強(qiáng)弱順序均為β-葡萄糖苷酶>纖維素酶>聚木糖酶,且SXS木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的脫附效果均比堿木質(zhì)素好;相同脫附條件下,堿木質(zhì)素脫附了42.0%的纖維素酶,26.6%的聚木糖酶和44.5%的β-葡萄糖苷酶,而SXS木質(zhì)素脫附了61.4%的纖維素酶,32.7%的聚木糖酶和64.6%的β-葡萄糖苷酶。由此可知,堿木質(zhì)素對(duì)酶蛋白的吸附要強(qiáng)于SXS木質(zhì)素,SXS木質(zhì)素則更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)酶蛋白的脫附。
將兩種木質(zhì)素置于5 mL的酶(酶濃度10%)中吸附4 h后,測定溶液中游離酶的酶活,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,在室溫和50℃條件下,兩種木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的吸附均降低了酶活,且50℃時(shí),各酶蛋白的酶活下降更多。兩種木質(zhì)素的吸附都明顯降低了3種酶的酶活,不同酶的酶活下降百分比如圖4所示。由圖1可知,堿木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的最大吸附百分比不超過12%,但其酶活在室溫和50℃條件下分別下降了8.6%和15.3%(見圖3(a));而SXS木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的最大吸附百分比小于5%,卻導(dǎo)致其酶活分別下降了25.8%(室溫)和32.7%(50℃)。在室溫和50℃下,堿木質(zhì)素對(duì)聚木糖酶的最大吸附百分比分別為40.4%和59.5%,而對(duì)應(yīng)的酶活下降了19.9%和33.8%(見圖4);而相同條件下,SXS木質(zhì)素對(duì)聚木糖酶的最大吸附百分比分別為29.8%和39.7%,而對(duì)應(yīng)酶活卻均下降了約65%。但對(duì)β-葡萄糖苷酶而言,卻存在堿木質(zhì)素對(duì)其吸附量多,但其酶活下降少的現(xiàn)象。結(jié)合姚蘭等[4]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,這可能是由于SXS木質(zhì)素中一些可溶的小分子質(zhì)量降解產(chǎn)物對(duì)酶的活力具有抑制作用或使其失去活性,從而使酶活降低。不同酶組分生物化學(xué)特性不同,且不同木質(zhì)素的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)不同酶組分的影響差異較大,在以后的工作中需要更深入的研究。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木質(zhì)纖維原料與纖維素酶相互作用的研究進(jìn)展[J]. 萬廣聰,賈轉(zhuǎn),李明富,覃程榮,王雙飛,閔斗勇. 中國造紙學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的吸附作用研究[J]. 姚蘭,周曉明,田彥,楊海濤. 中國造紙學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]纖維素酶在木質(zhì)纖維素底物上的吸附、脫附以及循環(huán)利用[J]. 王錢錢,詹懷宇,孫建中,王志剛. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
[4]木質(zhì)素結(jié)構(gòu)以及表面活性劑對(duì)木質(zhì)素吸附纖維素酶的影響[J]. 姚蘭,趙建,謝益民,楊海濤,曲音波. 化工學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]植物纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等的開發(fā)和利用[J]. 姚穆,孫潤軍,陳美玉,來侃. 精細(xì)化工. 2009(10)
[6]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備生物乙醇研究進(jìn)展[J]. 王曉娟,王斌,馮浩,李志義. 石油與天然氣化工. 2007(06)
[7]纖維素酶的濾紙酶活和CMC酶活的測定[J]. 張瑞萍. 印染助劑. 2002(05)
[8]木聚糖酶酶活的具體測定方法[J]. 李彩霞,房桂干,劉書釵. 林產(chǎn)化工通訊. 2001(01)
[9]pNPG法測定纖維素酶系中β-葡萄糖苷酶[J]. 姚衛(wèi)蓉,丁霄霖. 微生物學(xué)通報(bào). 1998(03)
博士論文
[1]全麻纖維的綜合利用及木質(zhì)素對(duì)纖維素酶吸附的研究[D]. 郭芬芬.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3432455
【文章來源】:中國造紙學(xué)報(bào). 2020,35(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
不同木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的吸附百分比
根據(jù)2.1中兩種木質(zhì)素的酶蛋白吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將吸附了酶蛋白(吸附條件:時(shí)間4 h、50℃)的堿木質(zhì)素和SXS木質(zhì)素過濾干燥后置于pH值=10的緩沖液中,同樣在50℃下反應(yīng)4 h,研究其脫附行為,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,兩種木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的脫附能力強(qiáng)弱順序均為β-葡萄糖苷酶>纖維素酶>聚木糖酶,且SXS木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的脫附效果均比堿木質(zhì)素好;相同脫附條件下,堿木質(zhì)素脫附了42.0%的纖維素酶,26.6%的聚木糖酶和44.5%的β-葡萄糖苷酶,而SXS木質(zhì)素脫附了61.4%的纖維素酶,32.7%的聚木糖酶和64.6%的β-葡萄糖苷酶。由此可知,堿木質(zhì)素對(duì)酶蛋白的吸附要強(qiáng)于SXS木質(zhì)素,SXS木質(zhì)素則更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)酶蛋白的脫附。
將兩種木質(zhì)素置于5 mL的酶(酶濃度10%)中吸附4 h后,測定溶液中游離酶的酶活,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,在室溫和50℃條件下,兩種木質(zhì)素對(duì)3種酶蛋白的吸附均降低了酶活,且50℃時(shí),各酶蛋白的酶活下降更多。兩種木質(zhì)素的吸附都明顯降低了3種酶的酶活,不同酶的酶活下降百分比如圖4所示。由圖1可知,堿木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的最大吸附百分比不超過12%,但其酶活在室溫和50℃條件下分別下降了8.6%和15.3%(見圖3(a));而SXS木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的最大吸附百分比小于5%,卻導(dǎo)致其酶活分別下降了25.8%(室溫)和32.7%(50℃)。在室溫和50℃下,堿木質(zhì)素對(duì)聚木糖酶的最大吸附百分比分別為40.4%和59.5%,而對(duì)應(yīng)的酶活下降了19.9%和33.8%(見圖4);而相同條件下,SXS木質(zhì)素對(duì)聚木糖酶的最大吸附百分比分別為29.8%和39.7%,而對(duì)應(yīng)酶活卻均下降了約65%。但對(duì)β-葡萄糖苷酶而言,卻存在堿木質(zhì)素對(duì)其吸附量多,但其酶活下降少的現(xiàn)象。結(jié)合姚蘭等[4]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,這可能是由于SXS木質(zhì)素中一些可溶的小分子質(zhì)量降解產(chǎn)物對(duì)酶的活力具有抑制作用或使其失去活性,從而使酶活降低。不同酶組分生物化學(xué)特性不同,且不同木質(zhì)素的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)不同酶組分的影響差異較大,在以后的工作中需要更深入的研究。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木質(zhì)纖維原料與纖維素酶相互作用的研究進(jìn)展[J]. 萬廣聰,賈轉(zhuǎn),李明富,覃程榮,王雙飛,閔斗勇. 中國造紙學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的吸附作用研究[J]. 姚蘭,周曉明,田彥,楊海濤. 中國造紙學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]纖維素酶在木質(zhì)纖維素底物上的吸附、脫附以及循環(huán)利用[J]. 王錢錢,詹懷宇,孫建中,王志剛. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
[4]木質(zhì)素結(jié)構(gòu)以及表面活性劑對(duì)木質(zhì)素吸附纖維素酶的影響[J]. 姚蘭,趙建,謝益民,楊海濤,曲音波. 化工學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]植物纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等的開發(fā)和利用[J]. 姚穆,孫潤軍,陳美玉,來侃. 精細(xì)化工. 2009(10)
[6]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備生物乙醇研究進(jìn)展[J]. 王曉娟,王斌,馮浩,李志義. 石油與天然氣化工. 2007(06)
[7]纖維素酶的濾紙酶活和CMC酶活的測定[J]. 張瑞萍. 印染助劑. 2002(05)
[8]木聚糖酶酶活的具體測定方法[J]. 李彩霞,房桂干,劉書釵. 林產(chǎn)化工通訊. 2001(01)
[9]pNPG法測定纖維素酶系中β-葡萄糖苷酶[J]. 姚衛(wèi)蓉,丁霄霖. 微生物學(xué)通報(bào). 1998(03)
博士論文
[1]全麻纖維的綜合利用及木質(zhì)素對(duì)纖維素酶吸附的研究[D]. 郭芬芬.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3432455
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