食品科学技术学报201503 - page 52

速下降, 当温度低于室温时, 氧化石墨烯的吸附能力
也有所下降, 较佳的吸附温度为 25 益。
2郾 2郾 4摇 不同吸附时间对氧化石墨烯固定化柚苷酶
酶活的影响
确定氧化石墨烯固定化柚苷酶的较佳质量浓度
为 1郾 00 mg / mL,较佳 pH 值为 4郾 0,较佳吸附温度为
25 益。 分别取氧化石墨烯粉末 0郾 05 g 加入到 4 mL、
pH 4郾 0、1郾 00 mg / mL 柚苷酶溶液, 在 25 益 条件下,
恒温振荡(180 r / min) 2 h,4 益 冰箱中分别吸附 0,
3,6,9,12,15,18 h 后 , 在 4 益,12 000 r / min 条件下
冷冻离心 10 min, 分离游离酶液。 即得氧化石墨烯
固定化柚苷酶,4益 冰箱中保存后并测酶活, 见图 7。
图 7摇 吸附时间对氧化石墨烯固定化柚苷
酶活力的影响
Fig. 7摇 Effect of different adsorption time on activity
of graphene oxide immobilized naringinase
由图 7 可见,大多数吸附时间固定化酶的相对
酶活能达到 87郾 52% 以上, 当吸附时间在 6 h 时, 达
到最大的相对酶活,较佳吸附时间为 6 h。
2郾 2郾 5摇 氧化石墨烯固定化柚苷酶条件优化
根据单因素实验结果, 选择对固定化酶酶活力
影响较大的因素: 氧化石墨烯与柚苷酶酶质量比、
pH 值 、吸附温度 、吸附时间进行 L9 (34 ) 正交试验,
确定较佳固定化条件。 正交试验因素与水平设计及
结果分析见表 1。
由表 1 可知, 影响固定化酶比活力的因素主次
依次为 C、D、B、A, 即 pH 值为氧化石墨烯固定化柚
苷酶最重要的影响因素。 按照各因素的最好水平选
取最优固定化工艺为 A1 B1 C 2 D3 ,根据正交试验所得
的较佳工艺条件,进行 3 次平行实验,测得氧化石墨
烯固定化柚苷酶酶活平均值为(433郾 70 依 1郾 14) U / g,
高于于正交试验中 9 组实验的酶活最高组。
根据方差分析可知,A、B、C、D 四因素的 F 比分
别为 0郾 11,0郾 50,4郾 78,2郾 62。 查表可知 F0郾 05(2,8) =
4郾 41,F0郾 01 ( 2, 8 ) = 8郾 65。 对于 C 因素 F 比 >
F0郾 05(2,8) = 4郾 41, F 比 < F0郾 01(2,8) = 8郾 65,pH
值影响显著 ,其他因素均不显著 。 各个因素对实验
指标影响的主次与极差分析相同, 即以 0郾 05 g 氧化
石墨烯加入 4 mL 质量浓度为 0郾 75 mg / mL( 每克氧
化石墨烯载酶量 60 mg)、pH 4郾 0 的柚苷酶溶液中,
在 20 益( 固定化温度 ) 恒温振荡(180 r / min) 2 h,
4 益 冰箱中吸附 9 h。
表 1摇 正交试验设计及结果
Tab. 1摇 Orthogonal experimental design and results
实验
号
A
籽( 柚苷酶) /
(mg·mL -1 )
B
摇
温度 / 益
C
摇
pH
D
吸附
时间 / h
酶活 /
(U·g -1 )
1 0郾 75 20 3郾 0 3 376郾 5 依 2郾 72
2 0郾 75 25 4郾 0 6 371郾 3 依 4郾 40
3 0郾 75 30 5郾 0 9 335郾 0 依 3郾 10
4 1郾 00 20 4郾 0 9 425郾 3 依 4郾 86
5 1郾 00 25 5郾 0 3 328郾 5 依 2郾 81
6 1郾 00 30 3郾 0 6 299郾 4 依 2郾 81
7 1郾 25 20 5郾 0 6 296郾 1 依 3郾 72
8 1郾 25 25 3郾 0 9 367郾 3 依 2郾 88
9 1郾 25 30 4郾 0 3 389郾 9 依 3郾 33
k1 360郾 93 365郾 97 347郾 73 364郾 97
k2 351郾 07 355郾 70 395郾 50 322郾 27
k3 351郾 10 341郾 43 319郾 87 375郾 87
R 9郾 87 24郾 53 75郾 63 53郾 60
3摇 结摇 论
分别以壳聚糖、 海藻酸钠、 活性炭和氧化石墨烯
4 种材料对柚苷酶进行固定化, 通过对固定化酶活、
载酶率和重复使用率的指标考察 ,选出较佳的固定
化材料为氧化石墨烯 。 通过单因素实验确定了较佳
值 ,并通过正交试验进一步确定实验因素。 氧化石
墨烯固定化柚苷酶的较佳条件为每克氧化石墨烯载
酶量 60 mg、缓冲液 pH 为 4郾 0、固定化温度为 20 益、
吸附时间为 9 h。 本研究基本确定了一种新型固定
化材料氧化石墨烯, 并优化了氧化石墨烯固定化柚
苷酶的条件 。
参考文献 :
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