国际废物资源杂志

抽象的

通过等温线和热力学观察纤维素酶 NS 50013 在 Avicel PH 101 和 Protobind 1000 上的吸附

Baig KS、Turcotte G 和 Doan H

了解纤维素酶的吸附特性有助于控制纤维素酶在麦秸上的吸附机理。纤维素酶的解吸和再利用是降低生物乙醇生产成本的一种方法，通过了解纤维素酶的吸附特性可以完善这一方法。在间歇反应器中研究了纤维素酶 NS 50013 在微晶纤维素 (Avicel PH 101) 和麦秸木质素 (Protobind 1000) 上的吸附。Protobind 吸附的纤维素酶量是 Avicel PH 101 的两倍，吸附速率高于 Avicel PH 101。对三种（最常用的）吸附等温线进行了比较，以了解：i）吸附的纤维素酶与初始纤维素酶负载之间的相关性，ii）是否为单层吸附，iii）基质的吸附能力。观察到朗缪尔等温线可以很好地表示 Avicel 和 Protobind 的吸附，相关系数分别为 0.9572 和 0.9880。使用范特霍夫方程获得的吉布斯自由能变化表明吸附主要是自发的。但是对于 Avicel，该过程在浓度高达 220 μg.mL-1 时是自发的，并且自发性随着纤维素酶浓度的增加而降低。对于 220 μg.mL-1 和 250 μg.mL-1 之间的初始浓度，纤维素酶吸附过程变为非自发的。而 Protobind 的 ΔG 则完全相反，因为它在 100 μg.mL-1 时是非自发的，并且随着浓度的进一步增加，直到 262 μg.mL-1 时才被发现是自发的。在这三种吸附等温线中，朗缪尔吸附等温线似乎最能代表纤维素吸附模式。因此，这意味着同质单层吸附。朗缪尔吸附理论的可逆部分在最近的酶学文献中受到质疑，因此作者建议对解吸进行详细的研究。