菌株Arthrobacter sp.DNS10降解酶固定化条件的响应面优化

以前期分离得到阿特拉津降解菌株Arthrobacter sp.DNS10为供试菌株，选取海藻酸钠作为固定化材料，采用响应面法优化该菌株所包含的降解酶的固定化条件。借助Plackett-Burman设计筛选确定海藻酸钠浓度、固定化体系的pH值、加酶量和CaCl2溶液质量分数4个因素作为影响固定化酶比酶活的典型因素。借助Box-Behnken设计及响应面回归分析拟合，确定适宜上述降解酶的最佳包埋固定化条件及方法为：在每10 mL海藻酸钠浓度为1.93%，pH为8.5的固定化基质中加入983 μL的降解酶液（蛋白浓度为88 μg·L-1），然后利用注射器将上述混合溶液滴加到质量分数为2.7%的CaCl2溶液中即可制备出比酶活最高的固定化酶，实际测定固定化酶的最优比酶活为0.190 2 U·mg-1（预测值为0.187 4 U·mg-1）。上述固定化酶平均粒径约为（0.44±0.01）cm，其在连续6次的使用过程中比酶活仍能保持在初始值的77.5%以上。上述固定化处理可有效的改善降解酶的环境贮存特性，固定化酶在常温下保存35 d后比酶活仍能保持在其初始状态的12.34%，而游离酶则无活性检出