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202602003.pdf
文章编号：1672-6987（2026）02-0017-07；DOI：10. 16351/j. 1672-6987. 2026. 02. 003
徐 梅，姬 越，苏忠亮* ，李 露 （青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042）
摘 要：通过使用 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES），成功地将氨基基团添加至 SBA-15 的表 面得到 NSBA-15，以聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）为交联剂，采用吸附-交联的方法对 MVA 下游 5 种酶甲羟戊酸激酶（MVK）、磷酸甲羟戊酸激酶（PMK）、二磷酸甲羟戊酸脱羧酶 （MVD）、异戊烯基二磷酸异构酶（IDI）和异戊二烯合成酶（ISPS）进行五酶固定化，并优化了 固定化条件：载体量 0. 1 g、固定化温度 40 ℃和交联时间 2 h（固定化时，加入酶的质量浓度比为 1∶1∶1∶2∶16）。在此基础上，利用固定化酶体外生产异戊二烯，同时优化反应条件。得到固定 化酶最适催化 pH 为 6. 5，最适催化温度为 50 ℃。在最适催化条件下，经过固定化酶处理，48 h 内异戊二烯的产量可观，达到 451 mg · L−1 ，游离酶的产量则仅为 193 mg · L−1 ，异戊二烯的产 量得到了显著提高。此外，固定化酶的储存稳定性和可重复利用性也十分出色，经过 30 d 的 储存，酶活剩余 85. 82%，经过 5 次反应，酶活仍然保持在 94. 14%。上述结果表明利用改性 SBA-15 固定化 MVA 下游 5 种酶体外催化合成异戊二烯的巨大潜力。
关键词：异戊二烯；改性 SBA-15； MVA 下游途径；固定化关键词：异戊二烯；改性 SBA-15； MVA 下游途径；固定化
中图分类号：TQ 221. 22+6 文献标志码：A
引用格式：徐梅，姬越，苏忠亮，等 . 改性 SBA-15 固定化 MVA 下游 5 种酶及其在体外合成 异戊二烯中的应用［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版），2026，47（2）：17-23.
XU Mei， JI Yue， SU Zhongliang， et al. Modified SBA-15 immobilized five downstream enzymes of MVA and their application in the synthesis of isoprene in vitro［J］. Journal of Qing⁃ dao University of Science and Technology（Natural Science Edition），2026，47（2）：17-23.
Modified SBA-15 Immobilized Five Downstream Enzymes of MVA and Their Application in the Synthesis of Isoprene in Vitro
XU Mei，JI Yue，SU Zhongliang，LI Lu （College of Chemical Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042，China）
Abstract：By using 3-aminopropyltriethoxysilane （APTES）， the amino group was success⁃ fully added to the surface of SBA-15 to obtain NSBA-15. Using poly（ethylene glycol） diglycidyl ether （PEGDGE） as cross-linking agent， five downstream enzymes of MVA， mevalonate kinase （MVK）， mevalonate phosphate kinase （PMK）， mevalonate diphosphate decarboxylase （MVD）， isopentenyl diphosphate isomerase （IDI） and isoprene synthase （ISPS） were immobilized by adsorption-cross-linking method. And the immobilization conditions were optimized as follows： carrier amount 0. 1 g， immobilization temperature 40 ℃ and cross-linking time 2 h （during immobilization， the concentration ratio of enzymes were 1∶1∶1∶2∶16）. On this basis， isoprene was produced by immobilized enzyme in vitro. At the same time， the optimum reaction conditions were optimized， the optimum catalytic pH of immobilized enzyme was 6. 5 and the optimum catalytic temperature was 50 ℃ . Under the optimal catalytic conditions， after immobilized enzyme treatment， the production effect of isoprene was considerable within 48 hours， reaching 451 mg · L−1 ， while the formation effect of free enzyme was only 193 mg · L−1 . So the production effect of isoprene was improved significantly. In addition， the storage stability and reusability of the immobilized enzyme were also excellent. After 30 d of storage， the remaining enzyme activity was 85. 82%. After participating in five reactions， the enzyme activity could be maintained at 94. 14%. The above results demonstrate the great potential of using modified SBA-15 to immobilize five enzymes downstream of MVA to catalyze the syn⁃ thesis of isoprene in vitro.
Key words：isoprene； modified SBA-15； MVA downstream pathway； immobilization
收稿日期：2025-05-22
基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFC2104700）.
作者简介：徐 梅（1998—），女，硕士研究生 . * 通信联系人 .
