Controlling the Adsorption of β-Glucosidase onto Wrinkled SiO2 Nanoparticles To Boost the Yield of Immobilization of an Efficient Biocatalyst

纤维二糖 吸附 化学 产量(工程) 生物催化 热稳定性 固定化酶 化学工程 水解 催化作用 基质(水族馆) 纳米颗粒 纤维素 纤维素酶 有机化学 材料科学 离子液体 工程类 地质学 海洋学 冶金
作者
Giulio Pota,Noemi Gallucci,Domenico Cavasso,Irene Russo Krauss,Giuseppe Vitiello,Fernándo López-Gallego,A. Costantini,Luigi Paduano,Valeria Califano
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:39 (4): 1482-1494 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.2c02861
摘要

β-Glucosidase (BG) catalyzes the hydrolysis of cellobiose to glucose, a substrate for fermentation to produce the carbon-neutral fuel bioethanol. Enzyme thermal stability and reusability can be improved through immobilization onto insoluble supports. Moreover, nanoscaled matrixes allow for preserving high reaction rates. In this work, BG was physically immobilized onto wrinkled SiO2 nanoparticles (WSNs). The adsorption procedure was tuned by varying the BG:WSNs weight ratio to achieve the maximum controllability and maximize the yield of immobilization, while different times of immobilization were monitored. Results show that a BG:WSNs ratio equal to 1:6 wt/wt provides for the highest colloidal stability, whereas an immobilization time of 24 h results in the highest enzyme loading (135 mg/g of support) corresponding to 80% yield of immobilization. An enzyme corona is formed in 2 h, which gradually disappears as the protein diffuses within the pores. The adsorption into the silica structure causes little change in the protein secondary structure. Furthermore, supported enzyme exhibits a remarkable gain in thermal stability, retaining complete folding up to 90 °C. Catalytic tests assessed that immobilized BG achieves 100% cellobiose conversion. The improved adsorption protocol provides simultaneously high glucose production, enhanced yield of immobilization, and good reusability, resulting in considerable reduction of enzyme waste in the immobilization stage.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
独特芹菜发布了新的文献求助10
1秒前
yiyi发布了新的文献求助10
1秒前
拧发条鸟发布了新的文献求助10
2秒前
6666应助miniyumi采纳,获得10
2秒前
hdbqx发布了新的文献求助30
3秒前
标致远锋发布了新的文献求助10
3秒前
脑洞疼应助FFSGF采纳,获得10
3秒前
3秒前
lilili关注了科研通微信公众号
3秒前
无知发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
XYZ完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助Bsisoy采纳,获得10
4秒前
chaojiajin完成签到,获得积分20
5秒前
shayeeeeee完成签到 ,获得积分10
5秒前
艾莉分特完成签到 ,获得积分10
6秒前
drsong发布了新的文献求助10
6秒前
he完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助kkkk采纳,获得10
7秒前
Guochunbao完成签到,获得积分10
7秒前
Brave发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助木本梵心采纳,获得10
8秒前
cen完成签到,获得积分10
8秒前
详细发布了新的文献求助10
8秒前
刘肥肥完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
XYZ发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
狂野紫丝应助Yyyy采纳,获得10
10秒前
kk完成签到,获得积分10
10秒前
月月发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
科研通AI6.2应助结实幼枫采纳,获得10
12秒前
XY完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
梧桐发布了新的文献求助10
13秒前
Strongly完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7752067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299294
关于积分的说明 20251434
捐赠科研通 7334307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310121
关于科研通互助平台的介绍 2461554
邀请新用户注册赠送积分活动 2322879