基本信息
- 项目名称：
- 辣根过氧化物酶生物降解邻硝基苯酚
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 过氧化物酶，通常来源于辣根（因此称辣根过氧化物酶），是临床检验试剂中的常用酶。由于酶催化反应的高效性和专一性,它比常规氧化反应具有较高的选择性,反应条件也相对温和。本文利用辣根过氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，通过在414nm的波长下对邻硝基苯酚吸光度的测定，探讨了pH值、温度、酶用量等因素对邻硝基苯酚去除率的影响。
- 详细介绍：
- 由于酶催化反应的高效性和专一性,它比常规氧化反应具有较高的选择性,反应条件也相对温和。辣根过氧化物酶已被广泛应用于分析化学、环境化学和临床化学等领域, 在生物传感器、材料科学等方面也有应用。硝基苯酚广泛地应用于农业、制药工业、杀虫剂、炸药以及染料行业，具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性，因此对其进行监测在生态环境研究中有重要意义。本文中降解邻硝基苯酚的反应是指辣根过氧化物酶分解H2O2，产生新生氧,后者再将邻硝基苯酚氧化,进而变成无色的化合物，进而达到降解邻硝基苯酚的作用。在此，探讨了pH值、温度、酶用量等因素对邻硝基苯酚去除率的影响。 在2100型分光光度计上检测改变条件前后邻硝基苯酚在414nm处吸光度A 的差值,即混合体系中邻硝基苯酚浓度的变化,从而确定最佳去除条件。去除率(D)的计算式: D = [( A0 - A)/A0]×100 % 实验表明：辣根过氧化物酶确实可以降解邻硝基苯酚，且pH值为5.0，温度为25℃左右，酶用量为0.015U/mL，邻硝基苯酚的去除率能达到最佳值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 硝基苯酚，广泛地应用于农业、制药工业、杀虫剂、炸药以及染料行业，具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性，因此对其进行监测在生态环境研究中有重要意义。本作品通过探讨辣根过氧化物酶对邻硝基苯酚去除率的影响，寻找其合适的条件，提高了对硝基苯酚等酚类物质的降解速率。
科学性、先进性及独特之处
- 辣根过氧化物酶已被广泛应用于分析化学、环境化学和临床化学等领域, 在生物传感器、材料科学等方面也有应用。对硝基苯酚，研究人员多采用物理方法、化学方法和生物方法对其进行降解。本作品利用辣根过氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，寻找其合适的条件，对降解后的硝基苯酚进行吸光度的测定，提高了降解速率。
应用价值和现实意义
- 本作品利用辣根过氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，寻找其合适的条件，温度、pH、酶用量等的最佳条件探索，对降解后的硝基苯酚进行吸光度的测定，提高了降解速率。
学术论文摘要
- 本文利用辣根过氧化物酶可以催化降解硝基苯酚的原理，通过在414nm的波长下对邻硝基苯酚吸光度的测定，探讨了pH值、温度、酶用量等因素对邻硝基苯酚去除率的影响。实验表明：辣根过氧化物酶确实可以降解邻硝基苯酚，且pH值为5.0，温度为25℃左右，酶用量为0.015U/mL，邻硝基苯酚的去除率能达到最佳值。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
参考文献
- HRP是一种对氢受体有特异性，对氢供体缺乏特异性的酶，利用HRP的催化体系测定H2O2是一种既灵敏又专一的方法。H2O2的测定是很多能产生H2O2的物质的测定基础，常用紫外一可见分光光度法测定H2O2及相关物质，光度法测定H2O2的氢供体底物应满足以下条件 ：(1)长吸收波长，最好大于600 nm；(2)摩尔吸光系数ε大，即灵敏度高；(3)抗干扰能力强；(4)储备液稳定；(5)染料产物稳定；(6)水溶性好(7)不需偶联试剂。 [1] 王晓明，刘小勇.辣根过氯化物酶生物降解五氯酚[J].化学与生物工程.2008，8（2） [2] 乔彤森.酶催化氧化处理高浓度有机工业废水[M].石化技术与应用.2005,11(23):469-471. [3] 张彤,赵庆祥,黄慧等.辣根过氧化物酶处理酚和氯酚的催化特性研究[J].环境科学，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
同类课题研究水平概述
- 酶催化反应由于反应条件温和，反应效率高，操作范围宽，因此受到越来越多研究者的关注。2O世纪8O年代初，Klibanov等人最早采用过氧化物酶去除废水中酚类和芳香胺类物质；Vietor等人着重研究了辣根过氧化物酶(Horseradish peroxidase，HRP)催化氧化五氯酚的反应产物；Choi等建立了反应的稳态氧化模型，分析了反应体系HzO 浓度的影响。Veitch详细论述了辣根过氧化物酶的结构、功能、反应机理和应用。目前国内外利用酶进行废水处理的研究很多，且主要集中在含酚类、芳香胺类以及染料类化合物的废水的降解测定。但是，在对HRP在处理污水最佳条件的研究上，内容较为空白。
