Biology 版 (精华区)

发信人: zhili (北侠), 信区: Biology
标  题: 超临界流体中的酶催化（5）
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Dec 18 08:23:04 1997), 转信

 From: Amao.bbs@bbs.sjtu.edu.cn (阿毛)
 Date: 16 Jun 1997 04:32:08 GMT

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 V.   水活性对超临界流体中酶催化的影响
 
 酶在完全无水的条件下是没有活性的，但是，为酶活性所需的水量是很小的（
 Zaks等，1984，1985），常相当于，或少于，在酶分子表面铺上单层水分子的量
 。这些必需水分子与酶分子接触密切，参与许多非共价相互作用，维持着酶的活
 性构象。如果它们被夺走或扰动，酶常常会失活。通常，酶在超临界流体中的活
 性随着体系中水活性（water activity）的增强而增强，直至最大催化活性，此
 时的水活性为最佳值。超过该值，水解反应占据优势，所希望的反应速率下降，
 并且，酶颗粒聚集起来，与溶剂接触减少，催化效能下降。为酶最大催化活性所
 需的水量，因具体的支持剂（见Dumont等,1992）、反应类型和溶剂（见Kamat等
 ,1993;Miller等,1991;Vermue等,1992）的不同而有所不同。
 
 
 
 VI.  溶剂对超临界流体中酶催化的影响
 
     同样的酶催化反应，在不同超临界流体中反应速率是不同的。不同超临界流
 体中脂酶（C. cylindracea）催化异丁烯酸甲酯和2－乙基己醇之间的转酯反应的
 速率比较见Kamat等（1992）。溶剂对超临界流体中酶催化的影响主要有两种机制
 。一，影响底物、产物、水在酶和溶剂之间的分配。底物的分配取决于酶和溶剂
 的相对疏水性。例如，疏水底物在水基质中将分配到酶，而在有机基质中则将分
 配到溶剂中，从而降低反应速率。又如，水的分配，一般来说，溶剂极性越强，
 就越倾向于夺走与酶结合的水分子，从而影响反应速率。二，直接与酶蛋白相互
 作用。可能通过破坏氢键、离子键和疏水相互作用而使酶抑制或失活。超临界二
 氧化碳对其中的酯酶活性有可逆的温度相关的抑制作用。超临界二氧化碳与酶分
 子的相互作用主要有两方面。一，二氧化碳可溶于酶分子周围的必需水分子层，
 从而改变微环境的酸碱度，影响酶活性。当缓冲盐存在时，这种影响则十分微弱
 ，可以忽略。二，二氧化碳分子与酶分子表面的氨基形成甲酸复合物抑制了酶活
 性。这种抑制是否仅对酯酶和特定的转酯反应存在，抑或普遍存在于各种酶催化
 反应，目前尚在研究。
 
 VII. 常用的超临界流体
 
      超临界二氧化碳是目前最常用的超临界流体。其它超临界流体如氟仿和六氟
 化硫。前者的突出优点在于其介电常数在较小的压力范围内（从5.5至26.2Mpa）
 有平滑而显著的改变（从1至8）。后者则具有氩般的惰性，极强的疏水性，和非
 同寻常的高临界密度（0.75g/cm3）。
 
 
 VIII. 超临界流体中有研究的酶 
 
 A。 酯酶（酯化、转酯、内酯化反应）
 B。 碱性磷酸酶和胆固醇氧化酶
 C。 多酚氧化酶
 D。 枯草菌溶素
 E。 热水解酶
 
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