嗜热脂肪酶-无机杂化纳米花的制备及其性能研究

作者：刘振山; 时祎; 陈剑雄; 辛瑜; 顾正华; 张梁^*

来源：食品与发酵工业, 2022, 48(15): 1-8.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030010

• 脂肪酶
• 固定化
• 有机-无机杂化纳米花
• 催化活性
• 稳定性

为满足工业生物催化需求，寻求一种简单、快捷、有效的脂肪酶固定化方法来扩大其实际应用范围。采用声化学方法，在10 min内将脂肪酶固定于由磷酸铜沉淀所构成的无机杂化纳米花中，并进一步通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)等技术对制备的脂肪酶杂化纳米花进行表征。随后，研究了不同金属离子、金属盐离子类型、合成条件对脂肪酶杂化纳米花活性的影响。结果表明，Cu2+可实现最佳固定化效果，且不同含铜无机盐类型对所形成的杂化纳米花活性存在影响。其中，使用CuSO4合成纳米花可实现100%的包封率，而CuCl2可使最终合成的纳米花相对酶活力达到145.7%。酶动力学研究结果表明，CuSO4和CuCl2纳米花的催化效率(kcat/Km)分别是游离酶的106%和134%。此外，该固定化方法可有效提高固定化酶的储藏稳定性，在室温下储藏30 d其酶活力仍能保持在80%以上。在重复使用性研究中发现，固定化酶在连续使用5次后仍具有40%以上的催化活性。该研究结果有助于提高脂肪酶在工业生产中的适用性，并为其在生物柴油合成、洗涤剂及高温生产环境等多方面领域的应用奠定基础。

• 单位
  生物工程学院; 江南大学