【摘 要】
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基于金属有机骨架化合物在酶固定与催化技术上的广泛运用,将其应用于真菌毒素的酶催化降解领域之中。选择沸石咪唑酯类金属有机骨架化合物ZIF-8作为固定化材料,对羧肽酶A(CPA)进行负载与保护,CPA可以对体系中的赭曲霉毒素A(OTA)进行高效降解。对负载前后以及不同降解体系条件下羧肽酶A复合物的降解活性进行分析。结果证明ZIF-8材料可以通过负载有效提高羧肽酶A降解赭曲霉毒素A的能力和对复杂体系条件
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基于金属有机骨架化合物在酶固定与催化技术上的广泛运用,将其应用于真菌毒素的酶催化降解领域之中。选择沸石咪唑酯类金属有机骨架化合物ZIF-8作为固定化材料,对羧肽酶A(CPA)进行负载与保护,CPA可以对体系中的赭曲霉毒素A(OTA)进行高效降解。对负载前后以及不同降解体系条件下羧肽酶A复合物的降解活性进行分析。结果证明ZIF-8材料可以通过负载有效提高羧肽酶A降解赭曲霉毒素A的能力和对复杂体系条件的适应能力。在所选择的实际样品中,证明复合产物可以应用于果汁中赭曲霉毒素A的降解。本文主要是研究沸石咪唑酯骨架化合物对羧肽酶A进行负载,并应用于赭曲霉毒素A的降解过程,在研究中从TEM、FTIR、XRD、BET等方面的表征验证。本文的研究内容如下:(1)首先以乙酸锌和2-甲基咪唑为原料制备沸石咪唑酯骨架化合物(ZIF-8),使用共沉淀法制备沸石咪唑酯骨架化合物负载羧肽酶A后的复合物(CPA/ZIF-8),其次,使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对CPA进行修饰保护制备CPA/PVP产物,优化合成条件,使用共沉淀法将CPA/PVP包封在ZIF-8材料中。并进行产物表征与生物活性验证。分别探究沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-8对羧肽酶A(CPA)和CPA/PVP复合物的最佳负载量和负载率。研究结果表明最佳负载条件下,ZIF-8与CPA的质量为5.5:1(mg/mg),ZIF-8与CPA/PVP的质量比为1:46.6(mg/mg)。(2)从温度、pH、有机试剂浓度、循环使用次数、保存时间等方面分别对游离羧肽酶A、CPA/ZIF-8复合物以及CPA/PVP/ZIF-8复合物的酶活性能进行研究,以此评估复合物的降解效率与稳定性。实验结果表明固定化后的两种复合酶活性都比游离酶高。虽然在最佳条件下CPA/PVP/ZIF-8复合物的酶活性能比CPA/ZIF-8复合物低,但是加入PVP后合成的CPA/PVP/ZIF-8复合物的综合性能更佳。它对pH和温度的耐受范围比CPA/ZIF-8复合物范围更广,对有机试剂耐受度更高。在十次循环使用过程中CPA/ZIF-8复合物的活性始终高于CPA/PVP/ZIF-8复合物,储存时间越长越能显示出CPA/PVP/ZIF-8复合物的优越性。(3)在果汁样品中加入赭曲霉毒素A的标准品,分别用CPA和两种复合物进行赭曲霉毒A降解实验,评估复合物对赭曲霉毒素A的降解效果。使用CPA/ZIF-8复合物降解西瓜汁中的赭曲霉毒素A时仅需45 min即可达到94.49%降解率,而CPA/PVP/ZIF-8复合物降解西瓜汁中的赭曲霉毒素A降解24 h后达到76.75%的降解率。
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