修饰纤维素酶降解纤维素及壳聚糖的研究

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1、修饰纤维素酶降解纤维素及壳聚糖的研究学位论文完成日期：2014年04月21日指导教师签字：答辩委员会成员签字：三薹青岛科技大学研究生学位论文修饰纤维素酶降解纤维素及壳聚糖的研究摘要本文分别采用分子量为5000、10000、20000的单甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG—ALD5k、lOk、20k)、分子量为5000、10000、20000的单甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺(mPEG。MAL5k、lOk、20k)和分了量为5000的单甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺(mPEG—SPA5k)对纤维素酶(Cellulase)进行化学修饰，制得七种修饰纤维素酶。通过修饰度的测定、红外光谱、红外显微

2、光谱等手段对修饰前后的纤维素酶进行表征，并分别对它们的动力学性质(如：最适反应条件、米氏常数和热稳定性)进行了测定。在NaOtt／尿素与微晶纤维素构成的均相体系中，分别采用天然纤维素酶和修饰纤维素酶降解纤维素，以DNS显色法检测的体系还原糖浓度来表征酶解效果。通过考察反应条件对酶解的影响，得到最佳酶解条件。通过对比发现，修饰纤维素酶的耐碱性明显增强。在离子液体[GlyIBFa体系中，利用天然纤维素酶和修饰纤维素酶分别对壳聚糖进行降解，以鸟氏粘度法测定的产物壳聚糖的分子量来表征壳聚糖酶解效果。通过实验数据可知，修饰纤维素酶降解壳聚糖的反应效果要明显优于天然纤维素酶，其中Ce

3、ll—ALDlOK的催化活性最高，说明通过化学修饰后纤维素酶的催化活性得到了提高。以修饰纤维素酶Cell—ALDlOK为催化剂，分别对离子液体[Gly]BF4体系和HAC体系中壳聚糖酶解反应进行了研究，分别采用乌氏粘度法和吸光度法测定产物的分子量，并系统考察了反应条件对酶解的影响，得到最佳反应条件：在『GlylBF4体系下，pH=5．0，修饰纤维素酶用量12mL，反应温度50℃，反应时间5h，乌氏粘度法测得产物中析出的低分子量壳聚糖的分子量为1．21×104，吸光度法测得反应液中未析出甲壳低聚糖的分子量为1500左右，并通过计算得出甲壳低聚糖的收率为76．36％。关键词：

4、化学修饰；纤维素酶；酶解；纤维素；一壳聚糖修饰纤维素酶降解纤维素及壳聚糖的研究青岛科技大学研究生学位论文THESTUDY0NEFFICIENTENZYⅣ睑TICWITHMODIFIEDCELLULASEOFCELLULOSEANDCHITOSANABSTRACT．Inthisstudy,CellulasewasmodifiedwithMWof5k，10kand20kmonomethoxyl—polyethyleneglycolaldehyde(mPEG—ALD5k，10k，20k)，MWof5k，10kand20kmonomethoxyl—polyethyleneglyc

5、olmaleimide(mPEG—MAL5k、andMWof5kmonomethoxyl—polyethyleneglycolsuccinimide(mPEG—SPA5k)，thensevenkindsofmodifiedcellulasewereobtained．ThecellulaseandmodifiedcellulasewereCharacterizedbythedeterminationofmodificationdegree，FT—IRandMicro—FTIR．Andtheirkineticpropertiessuchasoptimumreactioncon

6、ditions，Kmandthermalstabilityweredetermined．Microcrystallinecellulosewasdegradatedbynaturalcellulaseandmodifiedc-ellulasesinthehomogeneoussystemcomposedofNaOH／ureaandmicrocrystallinecellulose．TheconcentrationofreducingsugarwascharacterizedbyDNStoanalysisthedegradationeffect．Thesystematici

7、nvestigationofreactionconditionsontheenzymaticdegradationwerecarriedoutandtheoptimumconditionswereobtained．TheresultsalSOsuggestedthatthealkaliresistanceofmodifiedcellulaseincreasedobviously．Chitosanwasdegradatedbynaturalcellulaseandmodifiedcellulaseintheionicliquid