固定化酶催化性能与含水量关系开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

一、设计的目的及意义：

在我们的生产生活中，利用生物酶进行催化具有诸多优点：催化条件温和，绿色无污染，催化效率较高，对底物具有较强的选择性等。生物酶中的游离酶由于不易于回收以循环使用，在实际的工业生产中催化成本较高，稳定性较差等，因此固定化酶技术应运而生。固定化酶技术是一种通过物理或化学手段，将游离酶定位于限定的空间区域内，并使其保持活性及可反复使用的技术手段。固定化酶的催化活性与操作稳定性较高，保存时间更长，催化成本也更为低廉。它的出现为酶的工业化应用与发展提供了有利条件。

关于固定化酶活性的研究，需要考虑其影响因素，基质材料的确定是酶固定化技术的关键。不同种类的基质材料优缺点不同，对酶的影响程度不同。关于酶的固定化基质的选择需要参考酶的种类、固定化方法以及固定化环境的要求。关于固定化基质常见的分类方式，可根据材料本身的性质进行：无机载体、无机—有机杂化载体、有机载体（陈海欣,张赛男,赵力民,陈瑶.固定化酶:从策略到材料设计[j].生物加工过程,2020,18(01):88-95.（2020））。关于各种固定化基质的优缺点，此篇文章也有叙述。现如今这些载体材料已被广泛应用于生物催化、生物传感、生物分离等领域。另外，我们也可以从常用固定化载体材料出发，将基质分为：高分子材料、磁性材料、纳米材料和介孔材料。（吴兆明,杨敏,孙颖,董苑,刘晓晨,赵慧,胡建恩.酶固定化载体材料的研究进展[j].食品安全质量检测学报,2018,9(05):1031-1037.）我们通常用到的固定化方法分为四类：吸附法、大分子包埋法、交联法、共价结合法。我们在选择固定化基质时，采用的固定化方法不同，选择的基质材料就不同。此外还需要考虑到材料本身的稳定性、使用特殊性、满足特殊要求性以及对酶活性影响等方面，例如凝胶作为无机物是固定化酶的良好载体，凝胶具有吸水性，稳定性以及良好的透光特性，有利于酶的透光检查工作。 因此我们需要从多个不同方面来衡量固定化基质的性能。

2. 研究的基本内容与方案

二、基本内容和技术方案：

首先对酶的固定化方法进行总体了解，然后从固定化方法出发，通过中国知网、万方数据库、校图书馆等数据库查阅大量文献资料，明确各方法的优缺点，并且对不同方法下的固定化基质材料的性质、应用领域以及对酶活性的影响进行归纳总结，最好能够突出生物学方法和应用。在此过程中发现目前研究的不足，比如目前国内外对固定化酶的含水量研究内容较少，我们可以将文献研究与实验室研究相结合，提出对于固定化除甲醛复合氧化酶最适含水量探究的实验设计，若时间允许可在实验室进行实验，研究固定化酶与含水量之间的关系。

研究目标：通过阅读分析大量文献资料，能够对固定化基质的总体情况及分类有具体的框架，能够深化对酶固定化的认识，以及为实验室后续实验总结经验。

3. 研究计划与安排

三、实验进度

2.25—3.25：搜集查找大量有关文献，了解研究背景，形成研究思路，明确本次课题的任务及目的完成开题报告。

3.26—4.16：研究阅读相关文献，大致梳理论文框架及逻辑，完成论文具体逻辑框架的搭建，之后填充综述的摘要和前言部分。

4. 参考文献（12篇以上）

四、参考文献

1.oleh smutok，galina gayda，olha demkiv，et al. immobilized formaldehyde-metabolizing enzymes from hansenula polymorpha for removal and control of airborne formaldehyde. journal of biotechnology 153 (2011) 138–144

2.王海，刘文霞，李忠. 不同制备工艺对催化剂载体硅胶的性能影响. 合成材料老化与应用. 2017年第46卷第1期：44-46