用固定化方法研究超氧化物歧化酶的活性与结构的关系

 采用吸附、包埋、共价交联等方法固定化超氧化物歧化酶(SOD)所得固定化酶活力回收都不高,表明酶的催化反应速率受超氧阴离子自由基(O_2~-)扩散速率的控制。用海藻酸钠包埋SOD,固定化酶不表现活力,破固定化后所得的糊状物却有很高的活力。用戊二醛交联所得的固定化酶活力回收率也很低,表明ε-NH_3~+的正电荷是酶活力所必需。     

酶相关的实验探索与改进

酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA;在高中阶段无论是各种版本教材,还是多种教学辅导材料都涉及到许多酶的实验,但是诸多实验有的在设计上,有的在效果上或多或少存在一些还可以进一步完善的地方,笔者经多年研究和教学工作探索,对这些经典实验总结如下(限于篇幅,实验过程仅作简要介绍).     

NKC-9干氢型树脂催化合成油酸甲酯

采用强酸性阳离子交换树脂作催化剂,对油酸和甲醇反应合成油酸甲酯的工艺进行研究。分别筛选了4种型号的树脂,其中以NKC-9干氢型树脂催化效果最好。考察了酸醇摩尔比、反应温度、催化剂用量、脱水剂用量、反应时间和催化剂重复使用性等因素对转化率的影响。结果表明:反应的适宜条件为酸醇摩尔比1∶2,反应温度70℃,催化剂用量为油酸质量的50%,脱水剂无水CaCl2用量为催化剂用量的10%,反应时间2 h。在此条件下,转化率可达93.85%。催化剂重复使用6次后转换率仍保持在90%以上。研究显示,采用NKC-9干氢型树脂催化合成油酸甲酯具有良好的工业应用潜力。     

超氧化物歧化酶活性中心中铜离子的氧化还原研究

用电子顺磁共振EPR技术研究铜锌超氧化物歧化酶(Cu·Zn-SOD)与底物(O_2~(·-)反应达到平衡态时铜离子的EPR波谱表明,在平衡态时的铜离子处于还原态。用还原剂H_2O_2、NaBH_4处理Cu·Zn-SOD后,酶活力变化不同,电泳行为也不同。用NaBH_4处理SOD其活性及电泳行为接近天然酶,但经H_2O_2还原后的酶活性损失严重,电泳后出现多条色带。     

白腐真菌Trametes sp. SQ01漆酶的新功能:转化2-羟基-6氧-6-苯基-2,4-己二烯酸

【目的】利用白腐真菌Trametes sp.SQ01漆酶转化2-羟基-6氧-6-苯基-2,4-己二烯酸(HOPDAs),可以帮助我们进一步了解漆酶新的催化特性及解决多氯联苯降解过程中HOPDAs的积累问题。【方法】利用紫外可见光谱分析法,研究了漆酶对8种不同取代基的HOPDAs的转化情况,并对漆酶的稳态动力学参数进行了测定。【结果】漆酶可以在没有任何中介物的条件下催化HOPDAs,并生成无色的物质,尤其是漆酶可以催化3,8,11-3Cl HOPDA,而这一物质几乎不能被BphD和Rhodococcus sp.R04转化。稳态动力学分析表明,在5种HOPDAs中,10-Cl HOPDA是漆酶的最适底物,其Km与HOPDA和8-Cl HOPDA相近。尽管3,10-2F HOPDA并不是漆酶的最适底物(Km=17.02μmol/L),但是它的转化效率(kcat/Km)是最高的。【结论】漆酶可以有效转化多种HOPDAs,这为多氯联苯的降解提供一种新的思路。     

非水介质中的酶催化

传统理论认为,酶作为生物催化剂,在体外只能在水溶液环境才保持活性,而有机溶剂中酶则往往变性或失活。然而人们发现事实并非如此。如向酶溶液中加入能与水互溶的酒精、丙酮等,或制作乳化的酶水有机溶剂两相系统,甚至在几乎无水的有机介质中,酶仍能够具有催化活性。...     

一种新型网膜对SARS冠状病毒的抑制作用

利用光触媒钛羟基磷灰石网膜（PTAF）具有吸附和酶催化的特点,研究其对SARS病毒的抑制作用.实验结果表明在紫外照射条件下,PTAF膜对SARS冠状病毒的抑制率为100％.在没有紫外照射的条件下,PTAF膜对SARS冠状病毒的抑制率为99.99％, 与对照组相比,PTAF膜抑制病毒的效率是HAF膜的1 000倍以上.研究结果提示,PTAF在预防SARS冠状病毒及其他病毒性疾病流行方面有潜在的应用价值.     

脂肪酶非水相催化作用

从底物工程、介质工程、酶催化剂工程、构象工程等层面概述了提高非水相脂肪酶催化效率的方法.分别介绍了介质体系的优化与开发、脂肪酶催化剂的优化改良、催化过程的优化处理等新内容.指出在单层面优化的基础上,对非水相催化进行系统优化是必然趋势.     

由山苍子油合成假性紫罗兰酮的相转移催化研究

本文以季铵盐、季鏻盐、PEG为相转移催化亮剂,对山苍子油和丙酮在氢氧化钠存在下合成假性紫罗兰酮的反应进行了研究,反应收率可提高6—14％,四乙基碘化铵与三苯基苄基氯化磷具有显著的催化效果。对不同相转移催化剂的可能作用机理进行了探讨。     

酶在工业生产中使用的环境评估

酶具有专一性与高效性,酶法工艺比传统工艺更节省原料和能源且应用广泛。以往对酶法工艺进行了大量的比较环境评估研究,以考查酶法工艺是否可以改善环境、促进清洁生产。总结并对环境评估的发展和技术实施提出建议。生命周期评估(LCA)作为一种评估工具被广泛使用,而"碳足迹"及环境影响评估(EIA)仅限于少数研究。全球气候变暖目前被视为一个评价指标,此外,一些研究也将其他影响因素视为评价指标。研究结果证实:酶法工艺替代传统工艺,可减少全球气候变暖、酸化、富营养化、光化学臭氧的形成和能源的消耗。酶法工艺能节省矿物燃料和无机化学原料。酶技术在促进工业清洁生产方面有着巨大的潜力。