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三嗪类染料修饰啤酒废酵母菌吸附剂的制备及对蛋白质吸附的研究

陈聪

  随着生命科学的不断发展,人类对蛋白质问题的研究变得越来越关注,而各种蛋白质的分离纯化问题也成为生命科学界的一个重要课题。在众多的微生物体中,本文选用啤酒废酵母菌作为研究对象,其表面含有丰富的羟基、氨基等官能团,易于交联、修饰,且啤酒废酵母在我国来源广泛、廉价易得,降低了制备吸附剂的成本。但啤酒废酵母作为一种微生物体存在机械强度差、吸附容量较低、吸附选择性差、再生较困难等多种问题。很多文献报道了用酸化、碱化、交联等简单的物理化学方法来改善啤酒废酵母的吸附性能,结果均不理想。针对以上问题,本文以啤酒废酵母为基质,通过交联、修饰反应,制备了三种新的吸附剂,表征了其性能,研究了吸附剂对溶菌酶、牛血清蛋白、牛血红蛋白的吸附行为。具体工作如下: 1、通过正交实验选择最优合成条件,用单氯三嗪活性染料辛巴蓝F-3GA修饰经戊二醛交联的啤酒废酵母菌,采用拉曼光谱、荧光电子显微镜对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于吸附溶菌酶,考察了酶初始浓度、吸附时间、pH值、离子强度、吸附温度对吸附率的影响。结果表明,吸附最佳pH为7.0,实验最大吸附容量为229.1 mg·g~(-1)。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对修饰菌吸附溶菌酶的动力学行为进行了研究探讨。结果表明该吸附过程符合Langmuir吸附理论模型,以单分子层吸附为主。对于吸附了溶菌酶的吸附剂,利用1.0 mol·L~(-1)NaCNS进行洗脱,洗脱率为89%。将修饰菌用于鸡蛋清中溶菌酶的分离纯化,纯化倍数为26.7,酶活力收得率为73.5%。 2、按照辛巴蓝F-3GA修饰菌的合成方法,将双氯三嗪活性染料普施安蓝MX-R修饰到啤酒废酵母菌上,采用拉曼光谱对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于溶菌酶和牛血清蛋白的吸附,修饰菌对溶菌酶和牛血清蛋白的吸附最佳pH分别为7.0和5.0,最大吸附容量分别为121.6mg·g~(-1)与237.6 mg·g~(-1)。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对其吸附溶菌酶和牛血清蛋白的动力学行为进行了研究探讨。吸附行为符合Langmuir吸附理论模型,表明以单分子层吸附为主。将修饰菌用于鸡蛋清中溶菌酶的分离纯化,纯化倍数为22.5,酶活力收得率为59.0%。 3、将辛巴蓝F-3GA修饰菌和普施安蓝修饰菌用于牛血红蛋白的吸附,结果表明,辛巴蓝F-3GA修饰菌和普施安蓝修饰菌对牛血红蛋白的最大吸附容量分别为329.6mg·g~(-1)与286.8 mg·g~(-1)。通过对修饰酵母菌吸附牛血红前后的红外光谱进行比较,用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型等对其吸附牛血红蛋白的机理进行了研究探讨,过程不符合Langmuir吸附理论模型。将两种修饰菌用于牛血红细胞破碎液中牛血红蛋白的分离纯化,富集倍数分别为12.9和11.8。 4、用硫脲修饰经戊二醛交联的啤酒废酵母菌,采用红外光谱、XPS能谱对修饰啤酒废酵母菌进行表征。将修饰菌用于牛血红蛋白的吸附,结果表明,吸附最佳pH为7.0,最大吸附容量为258.7 mg·g~(-1)。用Langmuir、Fruendlich吸附理论模型对其吸附牛血红蛋白的动力学行为进行了探讨,过程不符合Langmuir吸附理论模型。用红外光谱对吸附牛血红蛋白前后的修饰酵母菌进行表征,初步探讨了吸附机理。将修饰菌用于牛血红细胞破碎液中牛血红蛋白的分离纯化,富集倍数为10.0。……   
[关键词]:啤酒废酵母菌;辛巴蓝F-3GA;普施安蓝;硫脲;修饰;蛋白质
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南民族大学2011年