超疏水涂层金属有机骨架上固定化脂肪酶的酶学性能增强，用于生物柴油的生产

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:39
文章英文标题
Enhanced enzymatic performance of immobilized lipase on metal organic frameworks with superhydrophobic coating for biodiesel production
正文
受脂肪酶界面催化作用的启发，这里采用化学气相沉积法( CVD )制备了聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复的疏水ZIF-L，用于固定化米曲霉( AOL )的脂肪酶用于生物柴油生产。结果表明，PDMS涂层增强了ZIF - 8和ZIF - L在PBS中的稳定性。在优化的条件下，AOL在PDMS修饰的ZIF-L上的固定化效率为96 %。固定化脂肪酶( AOL @ PDMS-ZIF-L )的活性回收率( 430 % )高于游离脂肪酶( AOL @ ZIF-L )。同时，与游离脂肪酶相比，AOL @ PDMS - ZIF - L具有更好的储存稳定性和热稳定性。经过150 天的储存，游离脂肪酶仅保留其原有水解p- NPP活性的20 %，而AOL @ PDMS-ZIF-L仍保留其原有活性的90 %。游离脂肪酶催化大豆油制备生物柴油的产率只有69 %，但AOL @ PDMS-ZIF-L催化大豆油制备生物柴油的产率达到94 %，即使连续循环5次仍能保持在85 %。相信这种方便、通用性强的策略在MOF上固定化脂肪酶用于生物柴油生产的重要领域有着巨大的前景。
文章内容（英文）
Inspired by the interfacial catalysis of lipase, Herein, the hydrophobic ZIF-L coated with polydimethylsiloxane (PDMS) were prepared by chemical vapor deposition (CVD) and used to immobilize lipase from Aspergillus oryzae (AOL) for biodiesel production. The results showed that the PDMS coating enhanced the stability of ZIF-8 and ZIF-L in PBS. Immobilization efficiency of AOL on PDMS-modified ZIF-L was 96% under optimized conditions. The resultant immobilized lipase (AOL@PDMS-ZIF-L) exhibited higher activity recovery (430%) than AOL@ZIF-L. Meanwhile, compared with free lipase, the AOL@PDMS-ZIF-L exhibited better storage stability and thermal stability. After 150 days of storage, the free lipase retained only 20% of its original activity of hydrolyzing p-NPP, while the AOL@PDMS-ZIF-L still retained 90% of its original activity. The biodiesel yield catalyzed from soybean oil by free lipase was only 69%, However, the biodiesel yield by AOL@PDMS-ZIF-L reached 94%, and could still be maintained at 85% even after 5 consecutive cycles. It is believed that this convenient and versatile strategy has great promise in the important fields of immobilized lipase on MOF for biodiesel production.
来源出处
Journal|[J]Journal of Colloid and Interface ScienceVolume 602, 2021. PP 426-436
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DOI
https://doi.org/10.1016/J.JCIS.2021.06.017

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