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基本信息

項(xiàng)目名稱：
辣根過(guò)氧化物酶生物降解鄰硝基苯酚
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
過(guò)氧化物酶，通常來(lái)源于辣根（因此稱辣根過(guò)氧化物酶），是臨床檢驗(yàn)試劑中的常用酶。由于酶催化反應(yīng)的高效性和專一性,它比常規(guī)氧化反應(yīng)具有較高的選擇性,反應(yīng)條件也相對(duì)溫和。本文利用辣根過(guò)氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，通過(guò)在414nm的波長(zhǎng)下對(duì)鄰硝基苯酚吸光度的測(cè)定，探討了pH值、溫度、酶用量等因素對(duì)鄰硝基苯酚去除率的影響。
詳細(xì)介紹：
由于酶催化反應(yīng)的高效性和專一性,它比常規(guī)氧化反應(yīng)具有較高的選擇性,反應(yīng)條件也相對(duì)溫和。辣根過(guò)氧化物酶已被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)和臨床化學(xué)等領(lǐng)域, 在生物傳感器、材料科學(xué)等方面也有應(yīng)用。硝基苯酚廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、制藥工業(yè)、殺蟲劑、炸藥以及染料行業(yè)，具有致癌、致畸、致突變的潛在毒性，因此對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)在生態(tài)環(huán)境研究中有重要意義。本文中降解鄰硝基苯酚的反應(yīng)是指辣根過(guò)氧化物酶分解H2O2，產(chǎn)生新生氧,后者再將鄰硝基苯酚氧化,進(jìn)而變成無(wú)色的化合物，進(jìn)而達(dá)到降解鄰硝基苯酚的作用。在此，探討了pH值、溫度、酶用量等因素對(duì)鄰硝基苯酚去除率的影響。 在2100型分光光度計(jì)上檢測(cè)改變條件前后鄰硝基苯酚在414nm處吸光度A 的差值,即混合體系中鄰硝基苯酚濃度的變化,從而確定最佳去除條件。去除率(D)的計(jì)算式: D = [( A0 - A)/A0]×100 % 實(shí)驗(yàn)表明：辣根過(guò)氧化物酶確實(shí)可以降解鄰硝基苯酚，且pH值為5.0，溫度為25℃左右，酶用量為0.015U/mL，鄰硝基苯酚的去除率能達(dá)到最佳值。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

硝基苯酚，廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、制藥工業(yè)、殺蟲劑、炸藥以及染料行業(yè)，具有致癌、致畸、致突變的潛在毒性，因此對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)在生態(tài)環(huán)境研究中有重要意義。本作品通過(guò)探討辣根過(guò)氧化物酶對(duì)鄰硝基苯酚去除率的影響，尋找其合適的條件，提高了對(duì)硝基苯酚等酚類物質(zhì)的降解速率。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

辣根過(guò)氧化物酶已被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)和臨床化學(xué)等領(lǐng)域, 在生物傳感器、材料科學(xué)等方面也有應(yīng)用。對(duì)硝基苯酚，研究人員多采用物理方法、化學(xué)方法和生物方法對(duì)其進(jìn)行降解。本作品利用辣根過(guò)氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，尋找其合適的條件，對(duì)降解后的硝基苯酚進(jìn)行吸光度的測(cè)定，提高了降解速率。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本作品利用辣根過(guò)氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，尋找其合適的條件，溫度、pH、酶用量等的最佳條件探索，對(duì)降解后的硝基苯酚進(jìn)行吸光度的測(cè)定，提高了降解速率。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文利用辣根過(guò)氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，通過(guò)在414nm的波長(zhǎng)下對(duì)鄰硝基苯酚吸光度的測(cè)定，探討了pH值、溫度、酶用量等因素對(duì)鄰硝基苯酚去除率的影響。實(shí)驗(yàn)表明：辣根過(guò)氧化物酶確實(shí)可以降解鄰硝基苯酚，且pH值為5.0，溫度為25℃左右，酶用量為0.015U/mL，鄰硝基苯酚的去除率能達(dá)到最佳值。

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

本論文不包括任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的成果。

參考文獻(xiàn)

HRP是一種對(duì)氫受體有特異性，對(duì)氫供體缺乏特異性的酶，利用HRP的催化體系測(cè)定H2O2是一種既靈敏又專一的方法。H2O2的測(cè)定是很多能產(chǎn)生H2O2的物質(zhì)的測(cè)定基礎(chǔ)，常用紫外一可見(jiàn)分光光度法測(cè)定H2O2及相關(guān)物質(zhì)，光度法測(cè)定H2O2的氫供體底物應(yīng)滿足以下條件 ：(1)長(zhǎng)吸收波長(zhǎng)，最好大于600 nm；(2)摩爾吸光系數(shù)ε大，即靈敏度高；(3)抗干擾能力強(qiáng)；(4)儲(chǔ)備液穩(wěn)定；(5)染料產(chǎn)物穩(wěn)定；(6)水溶性好(7)不需偶聯(lián)試劑。 [1] 王曉明，劉小勇.辣根過(guò)氯化物酶生物降解五氯酚[J].化學(xué)與生物工程.2008，8（2） [2] 喬彤森.酶催化氧化處理高濃度有機(jī)工業(yè)廢水[M].石化技術(shù)與應(yīng)用.2005,11(23):469-471. [3] 張彤,趙慶祥,黃慧等.辣根過(guò)氧化物酶處理酚和氯酚的催化特性研究[J].環(huán)境科學(xué)，1998，19(1): 25-29． [4] Victor M S，James P F，Krishna R M ，et a1．Peroxidase—catalyzed oxidation of pentachl0r0phen0l[J]．Chem Res Toxicol，1 995，8(3)：349-355

同類課題研究水平概述

酶催化反應(yīng)由于反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)效率高，操作范圍寬，因此受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。2O世紀(jì)8O年代初，Klibanov等人最早采用過(guò)氧化物酶去除廢水中酚類和芳香胺類物質(zhì)；Vietor等人著重研究了辣根過(guò)氧化物酶(Horseradish peroxidase，HRP)催化氧化五氯酚的反應(yīng)產(chǎn)物；Choi等建立了反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)氧化模型，分析了反應(yīng)體系HzO 濃度的影響。Veitch詳細(xì)論述了辣根過(guò)氧化物酶的結(jié)構(gòu)、功能、反應(yīng)機(jī)理和應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外利用酶進(jìn)行廢水處理的研究很多，且主要集中在含酚類、芳香胺類以及染料類化合物的廢水的降解測(cè)定。但是，在對(duì)HRP在處理污水最佳條件的研究上，內(nèi)容較為空白。
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