蔗糖异构酶PalⅠ-Cu2+纳米花固定化酶的制备及其结构、性能分析
2021-03-20孟虹赵怡李宪臻李蓉
孟虹,赵怡,李宪臻,李蓉
大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116000
异麦芽酮糖(α-D-glucosylpyranosyl-1,6-D-fructofranose)是蔗糖的一种同分异构体,其物理性质与蔗糖相似,由于其能以缓慢的速率将葡萄糖释放于血液中,避免人体血糖突然上升及下降,对人体机制具有保护作用,因此被广泛应用于食品工业,是目前较受欢迎的甜味剂[1]。蔗糖异构酶是一种高效的将蔗糖转换成异麦芽酮糖的生物酶试剂,其高效专一,转化效率高,但利用游离的蔗糖异构酶作用时,其易失活、不稳定、难以重复利用及效率低[2-3]。因此,一般选用将蔗糖异构酶进行固定化来解决这一问题。酶的固定化方法较多,主要有物理及化学法[4-5],传统的固定化方法虽可提高酶的稳定性,但往往会导致酶活性的降低。
近年来,酶的固定化载体材料已逐渐由高分子材料转向纳米材料[6-7],因纳米材料拥有较大的表面积及巨大的空间结构,增加了酶的装载量,利于酶与底物充分接触反应,从而提高了游离酶的稳定性[8],却不对游离酶的活性造成损失[9-10]。目前,纳米花型固定化方法受到广泛关注[11]。有文献表明,利用含Cu2+的无机物与蛋白质杂化形成的纳米花,可提高游离酶的稳定性及效率[12]。
本实验以蔗糖异构酶PalⅠ结合Cu2+制备纳米花固定化酶(简称蔗糖异构酶PalⅠ-Cu2+纳米花),优化制备条件,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)及透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察纳米花固定化酶的形态结构,并分析其稳定性及重复利用性。
1 材料与方法
1.1 菌株 重组表达菌株pET28a-PalⅠE.coliBL21(DE3)[其中……
