基于与结合的有机框架的β-葡萄糖酶的固定化,以实现可持续和高产的白醇生物合成
Yulong Li1, Chunyan Wu1, Xiaohan Liu1
1South China Univ Technol, Sch Food Sci & Engn, Guangzhou, 510640, China.
International journal of biological macromolecules
|December 15, 2025
概括
研究人员将β-葡萄糖酶 (BGL) 固定在与结合的有机框架 (HOF) 上,以提高稳定性. 这种新的固定方法显著提高了BGL在恶劣工业条件下的可重复使用性和性能.
科学领域:
- 生物催化和酶工程 生物催化和酶工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 在各种行业中,β-葡萄糖酶 (BGL) 对于葡萄糖键的水解至关重要.
- 工业应用往往需要恶劣的条件 (酸性,高温) 来降解自由或传统固定BGL.
- 有限的BGL稳定性和可重复使用性阻碍了其广泛的工业采用.
研究的目的:
- 开发一种强大的β-葡萄糖酶 (BGL) 固定化策略,使用一种与结合的有机框架 (HOF).
- 在具有挑战性的工业过程条件下增强BGL的稳定性,可重复使用性和催化活性.
- 建立一个多功能平台来固定其他酶.
主要方法:
- 使用碳胺作为载体的β-葡萄糖酶的氨基化.
- 将氨基化BGL固定在与结合的有机框架上 (HOF101).
- 在酸性,高温条件下固定酶的活性,稳定性和性能的表征.
主要成果:
- 在特定的氨化条件下达到85.3%的固定效率和93%的活性保留 (2 mg/mL酶,pH4.5).
- 固定BGL在低温 (30°C) 时表现出增强的活性,并保持最佳pH值.
- 经过8周的储存后保持94.1%的活性,在恶劣条件下10次催化循环后保持59.6%.
- 在酸性,高温条件下,在1.5小时内实现了97.7%的聚达丁转化为白醇.
结论:
- 与结合的有机框架 (HOFs) 提供了一个高度有效的平台,用于固定β-葡萄糖酶 (BGL).
- 在苛刻的工业环境中,HOF固定型BGL表现出卓越的稳定性,可重复使用性和催化效率.
- 这种方法为工业生物催化剂中的酶固定提供了可持续和多功能解决方案.
