[發明專利]一種用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶的方法

無效

• 申請號: 201110290420.4
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102304503A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 于殿宇;胡立志;王立琦;江連洲;周曉丹;李越;張佳寧;時敏;陳曉慧;李志平;王雪;王妍;劉鑫;宋云花;周璇;張春艷
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C12N11/12
• 分類號: C12N11/12;C12N11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種固定化脂肪酶的方法。

背景技術：

脂肪酶是一類特殊的酰基水解酶，在動植物各種組織及許多微生物中普遍存在，是人類最早研究的酶類之一。它的天然底物是油脂，具有對油-水界面的親和力，能催化酯水解或醇解、酯合成、酯交換、多肽合成等反應，在制藥、試劑、食品加工、生物能源等方面有著很大的應用潛力。但脂肪酶是水溶性的，不易回收重復使用，粉末狀脂肪酶分散于有機溶劑中容易失活，于酶的固定化有利于酶的分散、回收和再利用，減少了酶的損耗和殘余酶產生的再次污染。科學家們一直對酶的固定化技術進行研究，但迄今為止，幾乎沒有一種固定化技術能普遍適用于每一種酶，所以要根據酶的應用目的和特性，來選擇其固定化方法。目前已建立的固定化方法一般可分為：包埋法、吸附法、交聯法及共價偶聯法等。

從20世紀50年代膜分離技術進入工業化以來，經過幾十年的發展，它已廣泛滲透到化工、冶金、環保、生物工程等領域。分離膜不僅能對氣體、有機物、各類生物制劑等進行有效的分離、濃縮、純化，而且還能作為固定化酶的載體，實現酶的膜固定化。固定化酶膜可將酶的催化特性和膜的分離、載體和分隔功能等結合起來，從而構成酶膜生物反應器，具有其他載體不可比擬的優點。近年來酶的膜固定化技術己經成為研究的熱點領域。醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜具有一定的吸附性、化學穩定性好、疏水性、機械性能優異等優點，根據復合膜的吸附特性固定化脂肪酶，提高了酶在反應體系中的活性和穩定性，調節和控制酶的活性與選擇性，從而有利于酶的回收和產品的生產。

發明內容

本發明是針對單膜法固定化脂肪酶效果不理想的問題，而提出的用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜來進行固定化脂肪酶的方法。用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶的方法通過以下步驟實現：一、復合膜的制備。二、脂肪酶的固定化。三、酶活力的測定。四、固定化條件的優化。五、固定化酶酶學性質的討論。六、通過固定化酶膜的SEM圖像進一步解釋利用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶的優勢。

利用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶中，酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜具有一定的吸附性、化學穩定性好、疏水性、機械性能優異等優點，根據復合膜的吸附特性固定化脂肪酶，提高了酶在反應體系中的活性和穩定性，調節和控制酶的活性與選擇性，從而有利于酶的回收，最終得到的固定化酶活為17.2U/cm²，明顯高于文獻中單膜法固定化脂肪酶的活力。

具體實施方式

具體實施方式一：用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶的方法通過以下步驟實現：一、復合膜的制備：將15g醋酸纖維素60℃下溶于85g二甲基甲酰胺中得到鑄膜液。將聚四氟乙烯膜先用0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L的HCl溶液清洗，然后用去離子水清洗，真空干燥后，平鋪在潔凈的玻璃板上。將醋酸纖維素鑄膜液用特制的刮刀涂在聚四氟乙烯膜表面，控制厚度，在室溫下揮發適當的時間完成干相轉換后，浸入去離子水完成濕相轉換。12h后用去離子水清洗，自然干燥待用；二、脂肪酶的固定化：取若干份1cm²的醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜于三角瓶中，分別加入一定量的酶液和pH7.5的磷酸氫二鈉/磷酸二氫鉀緩沖液，恒溫攪拌吸附一定時間(25℃，170r/min)。再加入一定量戊二醛進行交聯反應，反應結束后取出酶膜，用去離子水沖洗，放于干燥處待其風干后測定酶活。三、酶活力的測定：采用橄欖油乳化法；四、固定化條件的優化：分別在溫度5～35℃，吸附時間0.5～3h，酶液濃度0.005～0.03g/mL，交聯時間1～6h，交聯劑濃度0.05～0.3％的條件下，通過測定固定化酶活力得到最佳的固定化條件。五、固定化酶酶學性質的討論：在溫度15～55℃，pH?5.5～9.5范圍內，通過測定固定化酶和游離酶的活力，得出固定化酶的最適溫度，最適PH值。并通過5～12次重復使用固定化酶水解橄欖油來討論固定化酶的使用穩定性。六、通過固定化酶膜的SEM圖像進一步解釋利用醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜固定化脂肪酶的優勢。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點在于步驟四中將醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜與酶液在溫度20～30℃的條件下進行脂肪酶的吸附固定。其它步驟與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一的不同點在于步驟四中將醋酸纖維素/聚四氟乙烯復合膜與酶液在溫度5～35℃的條件下，吸附固定2～3h。其它步驟與具體實施方式一相同。