改性油菜秸稈纖維素對蛋白質(zhì)吸附性能的研究

【摘要】：蛋白質(zhì)對生物體而言具有十分重大的意義。人們迫切需要了解蛋白質(zhì)的奧秘,以便將其應(yīng)用于科學研究和生產(chǎn)、生活等方方面面。然而,基于生物分子的特性,自然界能夠提供穩(wěn)定并且純粹的蛋白質(zhì)的種類很少,因此,需要探尋對更高純度和更優(yōu)質(zhì)量蛋白質(zhì)進行提取、分離純化工作的方法研究。用吸附方法分離和純化蛋白質(zhì),處理時間短,方法簡單易行,成本低廉,已獲得廣泛應(yīng)用。本文選用農(nóng)產(chǎn)品廢棄物—油菜秸稈纖維素作為原料,對其進行酸堿活化處理或通過化學反應(yīng)在其表面引入特異性小分子制備成不同種類的吸附劑,進而考察其對溶菌酶、牛血清白蛋白、牛血紅蛋白等相關(guān)蛋白質(zhì)的吸附,具體研究如下所述:1.以二甲基甲酰胺為交聯(lián)劑,磷酸為修飾劑,制備一種新型油菜秸稈纖維素生物吸附劑。用紅外光譜、透射電子顯微鏡及X射線光電子能譜,對油菜秸稈纖維素和磷酸化油菜秸稈纖維素吸附劑進行表征。研究了油菜秸稈纖維素粉改性前后對溶菌酶的吸附,包括吸附溶液的pH,溶菌酶的初始濃度,吸附時間,溫度及NaCl的濃度等因素對吸附的影響。結(jié)果表明,在溫度25℃,pH值7.4,吸附時間8h的條件下,磷酸化油菜秸稈纖維素粉微球?qū)θ芫傅奈饺萘繛?51.71 mg·g-1,原始未修飾油菜秸稈纖維素粉對溶菌酶的吸附容量達到332.43 mg·g-1。在優(yōu)化條件下用修飾吸附劑從雞蛋清中分離純化溶菌酶,純化倍數(shù)為19.8,收得率為51.3%。2.研究了油菜秸稈纖維素粉磷酸改性前后,溶液的pH、吸附時間、初始濃度、溫度和離子強度等因素對牛血清白蛋白(BSA)的吸附的影響。結(jié)果表明,在25℃,pH 5.0(原始纖維素)、pH=6.0(改性后纖維素),吸附時間20 h的條件下,磷酸化油菜秸稈纖維素粉對BSA的吸附容量為127.39 mg.g-1,同時,未修飾油菜秸稈纖維素粉對牛血清白蛋白的吸附容量達到68.98 mg.g-1,改性性能較為良好,屬于單分子層吸附。同樣也研究了油菜秸稈纖維素粉改性前后對牛血紅蛋白(BHb)吸附的影響。結(jié)果表明,在25℃,pH 5.0,吸附時間20 h的條件下,磷酸化油菜秸稈纖維素粉微球?qū)Hb的吸附容量為253.77 mg.g-1,而未修飾油菜秸稈纖維素粉微球?qū)Hb的吸附容量為213.75 mg.g-1。改性后提高了對BHb的吸附性能,屬于單分子層吸附。3.以油菜秸稈纖維素粉為原料,經(jīng)過堿處理制備了新型生物質(zhì)吸附劑,用紅外光譜及X射線光電子能譜,對堿化油菜秸稈纖維素吸附劑進行表征。比較了它們與未堿化纖維素對溶菌酶的吸附性能,確定了最佳的吸附和洗脫條件。結(jié)果表明,在溫度25℃,pH值7.4,吸附時間8 h的條件下,堿化油菜秸稈纖維素粉微球?qū)θ芫傅奈饺萘窟_到702.7 mg·g-1。在優(yōu)化條件下用堿處理吸附劑從雞蛋清中分離純化溶菌酶,純化倍數(shù)為23.44,收得率為60.8%。4.研究了油菜秸稈纖維素粉堿化前后溶液的pH、吸附時間、BSA的初始濃度、溫度和離子強度等因素對BSA的吸附的影響。結(jié)果表明,在25℃,pH=5.0(原始纖維素)、pH=6.0(改性后纖維素),吸附時間20 h的條件下,堿化油菜秸稈纖維素粉微球?qū)SA的吸附容量為147.39 mg·g-1,屬于單分子層吸附,獲得較好改性性能。同樣也研究了油菜秸稈纖維素粉堿性改性前后溶液的pH、吸附時間、BHb的初始濃度、溫度和離子強度等因素對BHb的吸附的影響。結(jié)果表明,在25℃,pH 4.0,吸附時間15 h的條件下,磷酸化油菜秸稈纖維素粉微球?qū)Hb的吸附容量為307.9 mg·g-1。改性過程屬于單分子層吸附,獲得較好改性性能。5.附錄研究了以油菜秸稈為原料提取天然的纖維素;合成了離子液體1-烯丙基,3-甲基氯代咪唑,用紅外光譜進行表征;正交試驗探討最佳溶解反應(yīng)條件,以馬來酸酐為修飾劑制備新型油菜秸稈纖維素粉,用于吸附溶菌酶。 【關(guān)鍵詞】：油菜秸稈 修飾 磷酸化 堿化 溶菌酶 牛血清白蛋白 牛血紅蛋白
【學位授予單位】：中南民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O647.3
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 蛋白質(zhì)分離與純化11-13
• 1.1.1 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能11-12
• 1.1.2 蛋白質(zhì)分離和純化的意義12
• 1.1.3 蛋白質(zhì)分離和純化的方法12-13
• 1.2 油菜秸稈、纖維素及離子液體13-15
• 1.2.1 油菜秸稈的來源、結(jié)構(gòu)和用途13-15
• 1.2.2 離子液體及其在纖維素溶解和功能化方面的研究15
• 1.3 油菜秸稈改性吸附劑吸附蛋白所面臨的問題15-16
• 1.4 選題背景及主要研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 選題背景16
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 磷酸化油菜秸稈纖維素的制備及對溶菌酶的吸附18-31
• 2.1 引言18
• 2.2 實驗部分18-21
• 2.2.1 實驗儀器和試劑18-19
• 2.2.2 實驗方法19-21
• 2.3 結(jié)果與討論21-31
• 2.3.1 表征21-24
• 2.3.2 吸附劑對溶菌酶的吸附條件實驗24-31
• 第3章 磷酸化油菜秸稈粉對牛血清白蛋白和牛血紅蛋白的吸附31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 實驗部分31-32
• 3.2.1 儀器試劑31-32
• 3.2.2 實驗方法32
• 3.3 吸附劑對牛血清白蛋白的吸附條件實驗32-37
• 3.4 牛血紅蛋白的吸附37-41
• 3.5 結(jié)論41-42
• 第4章 堿化油菜秸稈纖維素對溶菌酶的吸附42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 實驗部分42-43
• 4.2.1 儀器試劑42
• 4.2.2 實驗方法42-43
• 4.3 結(jié)果與討論43-49
• 4.3.1 吸附劑的表征43-44
• 4.3.2 吸附劑對溶菌酶的吸附條件實驗44-49
• 4.4 小結(jié)49-50
• 第5章 堿化油菜秸稈粉對牛血清白蛋白和牛血紅蛋白的吸附50-60
• 5.1 引言50
• 5.2 實驗部分50-51
• 5.2.1 儀器試劑50
• 5.2.2 實驗方法50-51
• 5.3 吸附劑對牛血清白蛋白的吸附條件實驗51-55
• 5.4 吸附劑對牛血紅蛋白的吸附條件55-59
• 5.5 結(jié)論59-60
• 第6章 離子液體均相修飾纖維素及對溶菌酶的吸附60-69
• 6.1 引言60
• 6.2 儀器與試劑60
• 6.3 方法和步驟60-61
• 6.4 結(jié)果與討論61-68
• 6.4.1 吸附劑的表征61-64
• 6.4.2 吸附纖維素正交試驗64-65
• 6.4.3 吸附劑對溶菌酶的吸附條件實驗65-68
• 6.5 小結(jié)68-69
• 全文總結(jié)69-71
• 參考文獻71-80
• 致謝80-81
• 附錄A：攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄81

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