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海藻酸钠凝胶在酶的固定化领域的应用闵行中学吴天鸿

张语虹CONTENTS01实验目的02实验内容03实验原理04实验过程05实验结果06结论和展望通过实验研究海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的性质变化及其可行性实验目的实验内容（一）验证海藻酸钠凝胶包埋固定酶的可行性实验（二）探究海藻酸钠浓度对海藻酸钠凝胶包埋固定的效果影响（三）探究温度对海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的作用相比游离状态的酶的变化（四）探究pH对海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的作用相比游离状态的酶的变化直链淀粉可吸附碘并与之形成包合物，使溶液变为蓝色，而麦芽糖、葡萄糖等均无此作用。α-淀粉酶能够切断淀粉中的α-1,4葡萄糖苷键，产生麦芽糖，葡萄糖等。海藻酸钠可溶与水，可与多价金属离子交联形成网状凝胶，该网状凝胶可应用于包埋法固定酶。（本实验中为便于制表统计，故使用根据酶催化时间采用相对酶活力单位用于表示酶活力）实验原理（一）验证海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的可行性实验将海藻酸钠粉末加入水迅速搅拌使其成为2.0%的粘稠状海藻酸钠溶液，再加入适量α-淀粉酶使其含0.6%α-淀粉酶,静置2-3分钟，配置适量2%氯化钙溶液，用滴管吸取适量海藻酸钠与酶溶液的混合物，逐滴加入氯化钙溶液中，使其成为凝胶微球，收集凝胶微球，备用。使用3g淀粉混合200ml水配置淀粉悬浊液，滴加7-8滴碘液，其置于恒温加热器上加热至45°C并保持温度基本不变，加入凝胶微球，磁力搅拌，观察溶液颜色变化。实验过程实验1：现象：5分钟后溶液褪色结论：使用适宜浓度的海藻酸钠固定α-淀粉酶不会使酶失活，使用海藻酸钠凝胶固定α-淀粉酶的方法可行。实验结果实验过程（二）探究海藻酸钠浓度对海藻酸钠凝胶包埋固定的效果影响重复1的过程，每次改变海藻酸钠溶液浓度，观察其微球物理性质的变化，催化时间的变化等。实验2：现象：如图

结论：酶活性随着海藻酸钠浓度增高先增大再减。掖嬖诿富钚宰罡呤焙Ｔ逅崮婆ǘ取2.0%。实验结果相对酶活力海藻酸钠浓度（%）实验过程（三）探究温度对海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的作用相比游离状态的酶的变化溶液配制及凝胶微球配制过程同1，只改变温度，记录溶液褪色时间。实验3：现象：如图

结论：固定后的酶热稳定性较未固定的酶好。实验结果相对酶活力温度（°C）实验过程（四）探究pH对海藻酸钠凝胶包埋固定的酶的作用相比游离状态的酶的变化同1，但不改变温度，只改变pH，记录溶液褪色时间。实验4：现象：如图结论：固定后的酶相比未固定的酶对pH变化敏感度降低。实验结果相对酶活力pH使用海藻酸钠微球固定后的酶相比未固定前更稳定，可应用于替代传统粉状洗涤剂的“洗衣球”中，便于洗涤剂中酶的回收再利用，减少资源的浪费。鉴于海藻酸钠本身安全无毒，海藻酸钠微球固定酶的方法可能应用于食品工业或医药业中，具有广阔的应用前景。结论与展望最后，对指导我们的赵维学，朱黎萍老师致以诚挚感谢！致谢