全民战疫-nCoV

超声波对改性明胶包埋木瓜蛋白酶的动力学和热力学性质的影响

FoodHydrocolloids(IF:5.)

研究背景

木瓜蛋白酶是一种纯天然半胱氨酸蛋白酶，具有酶活性高、热稳定性好、无毒副作用等优点，在食品、医药、生物、饲料、纺织等行业具有广阔的发展前景。但木瓜蛋白酶的低回收率和低重复使用性限制了其应用，常用的解决办法是酶的固定化。纤维素、海藻酸钠、明胶和其他天然无毒高分子材料常被用作固定化酶的载体，以提高酶的回收和再利用。为提高固定化酶对底物的特异，超声是比较有潜力的手段。

研究方法

研究了不同超声条件对改性明胶包封木瓜蛋白酶酶促反应动力学和热力学的影响。研究了甲基橙色素在改性明胶凝胶中的扩散，建立了改性明胶的扩散动力学。

研究结果

结果表明，温度和超声波对包埋在改性明胶中的木瓜蛋白酶与酪蛋白的催化反应有显著影响。动力学分析表明，固定化木瓜蛋白酶的催化反应和改性明胶中甲基橙色素的释放符合一级动力学。热力学分析表明，在kHz和0.15W/cm2条件下，固定化木瓜蛋白酶的表观活化能、焓和自由能最低，证明了改性明胶凝胶包封固定化木瓜蛋白酶的最佳酶解条件为kHz和0.15W/cm2。超声对扩散的影响表明，超声辅助处理对改性明胶中甲基橙色素扩散系数的影响大于超声预处理。超声功率对改性明胶中甲基橙色素扩散系数的影响大于超声频率对扩散系数的影响。

研究结论

本研究发现超声处理可加速酶促反应的自发反应。从节能的角度出发，通过超声波预处理调节超声波功率来控制固定化木瓜蛋白酶酶促反应的进程，在工业生产中具有更广阔的应用前景。

原文链接

ZeyuZhang,GeBai,DuoxiaXu,YanpingCao,EffectsofUltrasoundontheKineticsandThermodynamicsPropertiesofPapainEntrappedinModifiedGelatin,FoodHydrocolloids(),