题目：以非磁化及磁化离子交换树脂为载体的果胶酶固定化研究

果胶酶是催化果胶物质分解的一类酶的总称。果胶普遍存在于各种水果中，是水果细胞中层和初生壁的主要成分，果汁中的果胶对其粘度和浊度有较大影响。在果汁加工中，加入果胶酶进行酶解工艺，可以提高出汁率，加速果汁过滤，促进澄清。因此，果胶酶成为水果加工中应用最重要的酶。
由于果胶酶的价格相对较高，因此，果胶酶的回收和重复利用对水果加工业是非常有利的。为了达到这个目的，常常将果胶酶固定到载体上。果胶酶固定化技术是实现酶重复连续使用和稳定性改善的有效手段。
许多有机物和无机物都可以用来固定酶，离子交换树脂是工业上使用最广的载体材料之一，它价格低廉，机械强度好，理化性能稳定，作为固定化载体有着广阔的应用前景。近年来磁性高分子微球在生物医学、细胞学及生物工程等领域的应用受到越来越广泛的关注。与其它载体相比，磁性载体更利于分离和回收。
本文以非磁化和磁化离子交换树脂为载体对果胶酶进行固定化研究，确定了两种载体固定化果胶酶的最适条件，用扫描电镜对固定化酶进行了表征，并研究了非磁化和磁化固定化果胶酶的酶学性质。主要试验结果如下：
（1）通过以广泛应用于工业上的十种吸附树脂和离子交换树脂为载体，进行果胶酶固定化筛选试验，确定固定化的最佳载体为D380大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
（2）对以D380树脂为载体的果胶酶固定化方法及条件进行了研究和优化。最终确立了最佳固定化参数为：固定化温度36～40℃，加酶量0.75mL/1.0g树脂，固定化时间6h，固定化pH值5.5，戊二醛交联浓度0.1%，戊二醛交联温度3℃～4℃，戊二醛交联时间4h，在此条件下，固定化酶活回收率达到81.67%。。
（3）对以D380树脂为载体的固定化果胶酶的酶学性质进行了研究，并与游离果胶酶进行了比较，研究发现：经固定化后，果胶酶的最适温度较游离果胶酶有所提高，游离酶的最适温度为50℃，而固定化酶的最适温度为60℃，其热稳定性明显高于游离酶；固定化果胶酶的最适pH为4.0，游离果胶酶的最适pH为3.5，固定化酶较游离酶有较宽的pH稳定范围。研究还得知：固定化酶有较好的重复使用性，在使用 10 次后，还能保留较高的酶活力，达50%；在4℃下，其贮藏稳定性较游离酶有明显提高。
（4）对以磁化D380树脂为载体的果胶酶固定化方法及条件进行了研究和优化。最终确立了最佳固定化参数：固定化温度27～30℃，加酶量0.5～0.65mL/1.0g树脂，固定化时间6h，固定化pH值5.5，戊二醛交联浓度0.01%，戊二醛交联温度10℃，戊二醛交联时间2h，在此条件下，固定化酶活回收率达到137.5%。
（5）对以磁化D380树脂为载体的固定化果胶酶的酶学性质进行了研究，并与游离果胶酶进行了比较，研究发现：磁性固定化酶的最适温度为70℃，游离酶的最适温度为50℃，在30℃～60℃的范围内，热稳定性明显高于游离果胶酶；其最适pH为4.5，比游离果胶酶的最适pH高1.0个单位，在pH值3.5～4.5的范围内磁性固定化酶对pH的稳定性较游离酶有明显提高；其操作稳定性较以未磁化树脂为载体的固定化酶低，在前6次的重复使用中可以保持较高的酶活力，达61.11%；在4℃下，其贮藏稳定性较游离酶高。