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食品与发酵工业2025年第03期:基于金属有机框架的固定化中性脲酶及其降解黄酒中的尿素

来源:期刊VIP网 时间:


作者:任遇福;徐岩;王栋;

单位:江南大学生物工程学院,酿造微生物学与应用酶学研究室;工业生物技术教育部重点实验室(江南大学);

摘要:开发利用新型固定化中性脲酶降解黄酒中的尿素,是有效控制黄酒中氨基甲酸乙酯含量的一种可行的方法。近年来,基于金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)原位合成固定化酶受到研究者的关注。该研究基于黄酒的特性,通过对ZIF-8与MIL-100(Fe)两种MOF材料的比较,选择以MIL-100(Fe)作为固定化载体,在室温水环境下原位合成了固定化中性脲酶NU@MIL-100(Fe),对其进行了X射线衍射和扫描电子显微镜的表征以及酶学性质的评价。结果表明,以酸稳定性和酒精稳定性良好的MIL-100(Fe)为载体进行固定化,中性脲酶的引入不影响MIL-100(Fe)的晶体结构与形貌。相较于游离中性脲酶,固定化中性脲酶NU@MIL-100(Fe)最适pH、最适温度以及活性受酒精的影响未发生明显变化,但NU@MIL-100(Fe)表现出更好的酸性活性和酒精耐受性,酸稳定性也有一定的提高。将NU@MIL-100(Fe)用于黄酒中的尿素降解,处理4 h后尿素降解率达到79.96%,24 h后尿素降解率达93.83%,重复使用3次,处理4 h仍可达到48.29%的尿素降解率,表现出良好的尿素降解效果和重复使用性。该研究结果为固定化中性脲酶在黄酒中的实际应用提供了新的参考。

关键词:中性脲酶;;金属有机框架;;固定化;;黄酒;;尿素降解

基金资助:国家重点研发计划项目(2018YFC1604106)