[發(fā)明專利]一種回收利用纖維素酶的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010506630.8
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102443577A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉中杰
• 申請（專利權(quán)）人: 劉中杰
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明是涉及一種回收利用纖維素酶的工藝，該工藝?yán)弥匚椒▽w維素酶進(jìn)行了回收利用。

背景技術(shù)：

木質(zhì)纖維素生物煉制燃料乙醇是發(fā)展化石燃料替代品最有效可行的技術(shù)之一。然而，纖維素酶因其活力低、耗量大和成本高等特點(diǎn)，直接阻礙了纖維素乙醇的商業(yè)化進(jìn)程。現(xiàn)在迫切需要開發(fā)纖維素酶回收再利用的工藝來解決這一經(jīng)濟(jì)技術(shù)難題。

目前，纖維素酶回收利用技術(shù)主要包括兩種，即超濾膜回收和酶固定化再利用。超濾膜回收可以實(shí)現(xiàn)纖維素酶和纖維二糖酶的同時(shí)回收，但設(shè)備要求高，且操作復(fù)雜。酶固定化再利用，纖維固體顆粒與固定化酶接觸存在很大的傳質(zhì)障礙，而且固定化酶活穩(wěn)定性并不是很好。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明就是針對上述問題，提供了一種穩(wěn)定性好的回收利用纖維素酶的方法；該工藝?yán)弥匚椒▽γ附庖褐杏坞x的纖維素酶進(jìn)行了回收利用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明以玉米芯為底物，分別考察了Tween?80濃度、加酶量和底物濃度對纖維素酶回收利用的影響規(guī)律。具體生產(chǎn)步驟為：

1.底物預(yù)處理

取一定量玉米芯，按固液比1∶6(w/v)與15wt％的氨水混合均勻，室溫下反應(yīng)16h經(jīng)過濾，將濾渣洗至中性備用。烘干后的濾渣經(jīng)組分測定，其組成為葡聚糖46.37％、木聚糖38.31％、木質(zhì)素9.40％、灰分1.24％。

2.纖維素酶吸附動(dòng)力學(xué)

測定4℃、15℃和30℃的吸附動(dòng)力學(xué)曲線。吸附動(dòng)力學(xué)曲線的測定在50mM乙酸鈉緩沖液(pH＝4.8)中進(jìn)行，以2wt％氨水處理的玉米芯為吸附劑，在恒溫水浴中將20FPU纖維素酶懸浮于緩沖液中進(jìn)行吸附。在0、15、30、60、90、120和180min取1mL樣品進(jìn)行離心，用考馬斯亮藍(lán)法測定上清液的蛋白含量。

3.重吸附法回收纖維素酶

在三角瓶中加入一定量的玉米芯和乙酸緩沖液(pH＝4.8，含有一定濃度的Tween?80)，45℃下恒溫水浴5min(使反應(yīng)體系達(dá)到恒溫)后，加入纖維素酶和纖維二糖酶進(jìn)行酶解。在120rpm下水浴48h后用玻璃纖維膜(Whatman?GF/A)過濾。濾餅用乙酸緩沖液沖洗后再過濾。濾液中的游離酶用相同量的新鮮底物在15℃恒溫水浴中吸附2h。過濾后將濾渣懸浮于乙酸緩沖液(含有與第一次酶解相同濃度的Tween?80)中，并且補(bǔ)加纖維二糖酶(纖維二糖酶不具有纖維素特異吸附位點(diǎn))，在先前條件下酶解。用HPLC分析濾液中糖濃度，操作條件為：HPX-87H色譜柱；流動(dòng)相：0.005mol/L?H₂SO₄；流速：0.6mL/min；柱溫：65℃。水解效率和酶回收率按下式計(jì)算：

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明以玉米芯為底物，分別考察了Tween?80濃度、加酶量和底物濃度對纖維素酶回收利用的影響規(guī)律；

具體生產(chǎn)步驟為：底物預(yù)處理；纖維素酶吸附動(dòng)力學(xué)；重吸附法回收纖維素酶；

重吸附法回收纖維素酶的最優(yōu)工藝條件為：Tween?80濃度：0.25g/g纖維素；加酶量：40FPU/g纖維素；底物濃度：3.6％。在最優(yōu)條件下，酶回收率可達(dá)83％。