[發(fā)明專利]一種將液態(tài)漆酶制備成高濃度高純度固態(tài)漆酶的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007912.2
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN102559621A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰;廖祥儒;張明
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/02
• 分類號(hào): C12N9/02;C12R1/645
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種將微生物發(fā)酵生產(chǎn)的液態(tài)漆酶制備成高濃度高純度固態(tài)漆酶的方法，該發(fā)明的特點(diǎn)是以2010年9月15日保存于中國典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為：CCTCC?M?2010235的Pycnoporus?sp.SYBC-L3高產(chǎn)漆酶的密孔菌屬菌株為生產(chǎn)出發(fā)菌株，將各種不同成分的培養(yǎng)基和各種不同方法發(fā)酵生產(chǎn)的液態(tài)漆酶粗酶液制備成高濃度高純度的固態(tài)漆酶，所制備的產(chǎn)品既便于運(yùn)輸、保藏，又便于出口創(chuàng)匯競爭國際市場，還可廣泛應(yīng)用于紡織印染、造紙、草坪修復(fù)、能源再生、飼料、食品、廢水處理等領(lǐng)域，該發(fā)明的方法和原則也將為生物技術(shù)類產(chǎn)品的純化、濃縮、制備所借鑒使用，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

漆酶具有廣泛的底物，不僅能催化氧化多種芳香族化合物，還能降解木質(zhì)素、去除許多有毒酚類物質(zhì)的毒性，還可以使多種染料脫色及去除石油工業(yè)廢水的毒性等，因此在紡織印染、造紙、草坪修復(fù)、能源再生、飼料、食品、廢水處理等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用價(jià)值而受到廣泛的關(guān)注。

現(xiàn)有漆酶的研究表明，漆酶的制備多數(shù)局限在實(shí)驗(yàn)室制備，所制備的漆酶活力偏低且制備成本偏高，我國市場上雖有固態(tài)漆酶，但酶活力很低且純度也很低，高活力高純度的固態(tài)漆酶完全依賴進(jìn)口且價(jià)格昂貴，每克10萬單位的進(jìn)口固態(tài)漆酶，售價(jià)竟高達(dá)1600元-4000元人民幣，甚至這樣的高價(jià)有時(shí)進(jìn)口貨還缺貨，從而極大地影響了漆酶在各領(lǐng)域中具有較大的應(yīng)用價(jià)值的推廣實(shí)施，其原因可能是國外在進(jìn)行液態(tài)漆酶純化和濃縮時(shí)，采用了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的方法，即將液態(tài)漆酶采用硫酸銨分級(jí)沉淀——DEAE-纖維素離子交換柱層析——冷凍干燥等方法，從而使液態(tài)漆酶的純化和濃縮成本費(fèi)用較高且效率較低，難以大批量制備，這促使我們?nèi)ヌ剿餮芯繉で笤鯓訉⒁簯B(tài)漆酶既要能低成本的純化和濃縮，又要能高效率且大批量的制備成高活性高純度的固態(tài)漆酶的方法，“一種將液態(tài)漆酶制備成高濃度高純度固態(tài)漆酶的方法”就是在這樣的探索研究中發(fā)明的。

發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了一種既可將液態(tài)漆酶低成本的純化和濃縮，又可將液態(tài)漆酶高效率且大批量制備成高活性高純度固態(tài)漆酶的方法，率先將工廠常見的超濾設(shè)備和噴霧干燥設(shè)備應(yīng)用于高活性高純度固態(tài)漆酶的制備。

2、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了在使用超濾設(shè)備進(jìn)行漆酶粗酶液純化和濃縮時(shí)需根據(jù)液態(tài)漆酶的分子量大小和對純度的要求來選擇超濾膜的規(guī)格、分子量的原則、思路和方法。

3、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了在使用噴霧干燥機(jī)設(shè)備具體選用進(jìn)風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度時(shí)，需根據(jù)液態(tài)酶液所含物質(zhì)的濃度和酶對溫度的耐熱性來決定，一般來說：酶耐熱性好，進(jìn)風(fēng)溫度可高些；進(jìn)風(fēng)溫度與出風(fēng)溫度溫差越大、液態(tài)酶液所含物質(zhì)的濃度越大，則干燥成固態(tài)酶的速度越快的特點(diǎn)和方法。

4、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了使用噴霧干燥設(shè)備——進(jìn)風(fēng)溫度150℃至200℃、出風(fēng)溫度70℃至90℃將液態(tài)漆酶噴霧干燥制備成固態(tài)漆酶的使用條件。

5、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了使用超濾設(shè)備——分子量為1萬-10萬規(guī)格的超濾膜可將液態(tài)漆酶純化濃縮5-20倍的條件和規(guī)律。

6、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了將發(fā)酵液——漆酶粗酶液直接用噴霧干燥設(shè)備按進(jìn)風(fēng)溫度150℃至200℃、出風(fēng)溫度70℃至90℃的條件可噴霧干燥成固態(tài)漆酶，固態(tài)漆酶的每克酶活是發(fā)酵粗酶液每毫升酶活的50倍以上，液態(tài)發(fā)酵粗酶液體積和重量是固態(tài)漆酶體積和重量的100倍以上的規(guī)律。

7、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和提供了將發(fā)酵液——漆酶粗酶液先用超濾設(shè)備——選用分子量為1萬-10萬規(guī)格的超濾膜將液態(tài)漆酶粗酶液超濾純化濃縮5-20倍，再用噴霧干燥設(shè)備按進(jìn)風(fēng)溫度150℃至200℃、出風(fēng)溫度70℃至90℃的條件噴霧干燥制備成高濃度高純度固態(tài)漆酶，固態(tài)漆酶的每克酶活是發(fā)酵粗酶液每毫升酶活的250倍以上，液態(tài)發(fā)酵粗酶液體積和重量是固態(tài)漆酶的體積和重量的800倍以上的規(guī)律。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明是以2010年9月15日保存于中國典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為：CCTCC?M?2010235的Pycnoporus?sp.SYBC-L3高產(chǎn)漆酶的密孔菌屬菌株為生產(chǎn)出發(fā)菌株，將各種不同成分的培養(yǎng)基和各種方法生產(chǎn)的液態(tài)漆酶粗酶液為起始酶液分成3個(gè)步驟并運(yùn)用超濾設(shè)備和噴霧干燥設(shè)備來實(shí)現(xiàn)制備成高濃度高純度固態(tài)漆酶的，并運(yùn)用相同的DMP酶活力測定方法測定固態(tài)漆酶和液態(tài)漆酶的活力并進(jìn)行比較，同時(shí)對固態(tài)漆酶和液態(tài)漆酶的重量和體積液進(jìn)行比較，具體如下：

1、起始液態(tài)漆酶液的來源包括：

(1)以豆粕或硝酸鈉為氮源，以麥芽糖或葡萄糖或果糖或纖維二糖或蔗糖等為碳源發(fā)酵生產(chǎn)制備的液態(tài)漆酶。