[發明專利]纖維素酶交聯晶體在硅膠板上的固定方法在審
| 申請號: | 201410071081.4 | 申請日: | 2014-02-28 |
| 公開(公告)號: | CN103805589A | 公開(公告)日: | 2014-05-21 |
| 發明(設計)人: | 薛棟升;汪江波;彭春龍;周敏 | 申請(專利權)人: | 湖北工業大學 |
| 主分類號: | C12N11/04 | 分類號: | C12N11/04 |
| 代理公司: | 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 張火春 |
| 地址: | 430068 湖北*** | 國省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 纖維素酶 交聯 晶體 硅膠 固定 方法 | ||
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技術領域
????本發明屬于酶工程領域,具體涉及一種纖維素酶交聯晶體在硅膠板上的固定方法。
背景技術
纖維素是地球上最豐富的可再生資源,地球上每年因光合作用產生的纖維素達到100億噸左右,利用纖維素生產生物能源,是緩解能源危機,實現人類可持續發展的關鍵。
纖維素利用的關鍵是把纖維素降解為可發酵性的糖類-葡萄糖。纖維素的降解需要外切酶、內切酶、葡聚糖苷酶的共同作用。用纖維素酶降解纖維素具有綠色、條件溫和、轉化率高的特點,但是纖維素較高的酶解成本成為纖維素酶工業化降解纖維素的瓶頸。
降低纖維素酶成本一個有效的方法是提高酶的利用效率。提高纖維素酶利用效率的方法有獲得催化性能高的纖維素酶,提高纖維素酶的穩定性,對催化的纖維素采用廉價地處理方法提高催化效果。通過固定技術來固定纖維素酶,讓纖維素酶反復利用,從而降低纖維素酶解的成本。
纖維素酶通過與固定介質形成共價鍵來固定,雖然固定的纖維素酶被固定的非常牢固,但是其酶活大幅度降低,有效酶活僅僅為固定前酶活的1~10%。吸附或包埋固定能減少酶活的損失。纖維素酶吸附或包埋固定的方法有海藻糖硫酸鈣固定,磁性海藻硫酸鈣固定等,這些固定方法都是把纖維素酶固定在微球上。已有的通過吸附或固定纖維酶的方法雖然能實現纖維素酶的反復利用,但是由于固定的載體是球體,球體內部的纖維素酶不能有效和纖維素接觸,從而大幅度降低了纖維素酶的催化活性。而且由于纖維素酶固定在微球上,還有另外一個不利的地方微球密度雖然與其反應溶液密度有差異,能自己沉淀,但是在實際降解纖維素時,由于大量的微球會吸附在纖維素碎片如稻草桿碎片表面,其一旦吸附,就不會沉淀下去,給纖維素酶的回收帶來很大困難。
把酶形成晶體,用微晶體進行催化能提高催化效率,增強酶的穩定性。同樣微晶體的回收也需要離心等工藝,步驟繁瑣,而且回收的過程中微晶體有損失。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足,提供一種纖維素酶交聯晶體在硅膠板上的固定方法。
本發明的目的通過下述技術方案實現:
一種纖維素酶交聯晶體在硅膠板上的固定方法,包括如下步驟:將硅膠板用水清洗干凈,纖維素酶吸附后加入沉淀劑沉淀,加入交聯劑交聯,纖維素酶交聯晶體被固定在硅膠板上。
優選的,所述的纖維素酶交聯晶體在硅膠板上的固定方法,包括如下步驟:
(1)硅膠板預處理:將硅膠板用水浸泡、清洗后干燥;
(2)纖維素的吸附:將纖維素酶溶液與沉淀劑混合均勻,將預處理的硅膠板置于混合液中使纖維素吸附到硅膠板上;
(3)纖維素酶交聯晶體的固定:再加入交聯劑交聯形成纖維素酶交聯晶體,并固定在硅膠板上。
步驟(2)中所述的沉淀劑優選為乙腈。
步驟(3)中所述的交聯劑優選為戊二醛。
更優選的,步驟(1)硅膠板預處理為:將硅膠板在去離子水中浸泡4?h,然后用去離子水沖洗3次,在25?℃干燥24?h。
步驟(2)纖維素的吸附為:將纖維素酶溶解在的檸檬酸緩沖液中,再加入冷卻到4?℃的乙腈混合均勻,預處理的硅膠板置于混合液中搖晃5?min,然后靜止20?min。纖維素酶與檸檬酸緩沖液的質量體積比優選為1:50(g:mL),檸檬酸緩沖液與乙腈的體積比優選為1:2。
步驟(3)纖維素酶交聯晶體的固定為:加入戊二醛溶液,于搖床中350?r/m搖動12?h。
一種固定有纖維素酶交聯晶體的硅膠板,通過上述方法得到。該硅膠板通過用去離子水沖洗后可重復利用;優選的,用30?℃去離子水沖洗3次。
本發明相對于現有技術具有如下優點和效果:
本發明把纖維素酶固定在硅膠板上,纖維素酶都固定在硅膠板的表面,這樣纖維素酶都能夠有效和纖維素接觸,從而有效減少纖維素酶活的損失。本發明把纖維素酶本身牢地固定在纖維素薄板上,避免了用微球固定纖維素酶及微晶體回收困難的不利因素。
????本發明把纖維素酶交聯晶體固定在硅膠板上,提高了纖維素酶的活性和穩定性,不需要回收就能反復利用,大幅度提高了纖維素酶的利用效率。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述,但本發明的實施方式不限于此。
實施例1
A?硅膠板預處理
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