酪氨酸酶是一种金属含铜酶,在氧气作用下可以催化氧化芳香族化合物,尤其对水介质中的酚类物质具有良好的催化活性,被广泛用于含酚废水的无害化处理。本课题采用戊二醛交联法,选取聚丙烯腈作为载体,对酪氨酸酶进行了固定。在此基础上对其固定化机理、最佳固定化条件、酶学性质做了进一步研究,并利用固定化酪氨酸酶去除溶液中的苯酚,探究了它的催化氧化性能。在第二章中,实验制备了聚丙烯腈微球并对其进行了活化改性,最终将酪氨酸酶固定于其上。随后利用红外光谱仪、扫描电镜以及能谱仪对酶固定化前后的重要性质予以了表征。酶固定化过程经过优化后的操作条件如下:固定化时间为20h;酶溶液浓度为1mg/mL;戊二醛浓度为10%;最适pH为7.5;最适温度为35℃;在最佳操作条件下,载酶量的最大值为18.3mg/g微球;固定化酶活性保留值可达75%。在第三章中,实验对几个酶学的重要性质进行了探究。包括酶促反应最适pH、最适温度以及米氏常数(Km)。研究发现固定后的酪氨酸酶反应最适pH和温度分别为7.0和35℃,其米氏常数值为2.41mM,高于游离酶,表明酶在固定后其与底物的亲和力较游离状态下更低。在第四章中,实验着重研究了固定化酪氨酸酶催化氧化降解苯酚的性能并探究了其降解苯酚的最适条件。结果发现,在最适降解环境下(通O2 10min,pH 7.0,温度40℃,时间12h),被固定的酪氨酸酶可以高效的去除溶液中的苯酚,在保存60天后,其相对活性仍然接近60%,较游离酶有较大幅度提高;而在循环利用8次以上后,也拥有60%左右的相对活性,呈现出良好的循环使用性。在第五章中,实验利用CCK-8法对固定化酪氨酸酶催化氧化去除苯酚的生物安全性进行了评估。研究发现,细胞在经固定化酶处理后的中低浓度含酚溶液中较未处理的同样组成的溶液中存活率为高。流式细胞仪检测细胞凋亡结果显示,苯酚浓度越高,越易诱导L02细胞发生凋亡。而细胞周期分析的机理揭露,由于苯酚的影响,导致大量细胞增殖被阻断在S期,最终引发细胞存活率下降,这可能是源于苯酚促使细胞周期蛋白Cyclin E变性所致。