[發(fā)明專利]一種提高過氧化氫酶存儲穩(wěn)定性的方法

在審

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• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105624140A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉煥民;宋勇;顏一路;張明磊;張峰
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C12N9/96
• 分類號: C12N9/96;C12N9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明為一種提高過氧化氫酶存儲穩(wěn)定性的方法，屬于酶制劑技術領域。

背景技術

過氧化氫(H₂O₂)，俗稱雙氧水，是一種強氧化劑，主要應用于化學品合成、紙漿漂 白、印染、冶金、半導體材料處理以及食品的生產(chǎn)和加工。在2006年，全世界消耗過氧化氫的 量已接近220萬噸；但過氧化氫在紡織和造紙行的殘留會極大地影響印染效果；沒有及時除 去過氧化氫工業(yè)廢水，會引起外環(huán)境污染。過氧化氫酶(CAT)可以將紡織漂洗工藝殘留的過 氧化氫催化分解為無毒的水和氧氣，不影響下游的印染工藝,該反應不需要在高溫高壓的 條件就能有效進行，避免了大量能源的消耗。CAT能夠有效地清除食品工業(yè)中殘余的H₂O₂,從 而避免食品風味的破壞，并且該酶本身沒有毒性。另在工業(yè)廢水的處理中，添加了CAT的 H₂O₂，對芳環(huán)化合物和脂族化合物的降解具有促進作用。因此極大的刺激了過氧化氫酶生產(chǎn) 的研究。本申請人已經(jīng)于2013年10月申請了《一種堿性過氧化氫酶高產(chǎn)菌及該菌株發(fā) 酵法生產(chǎn)工藝》的發(fā)明專利，專利號為ZL201310505522.2，已經(jīng)授權。保護了該菌株 (Arthrobactersp.LHM7719)。由于液態(tài)過氧化氫酶在存儲、運輸和銷售過程中易失活， 因此提高它的穩(wěn)定性是該酶工業(yè)化生產(chǎn)的應用基礎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對ArthrobacterspLHM7719所生產(chǎn)的高活力胞內(nèi)過氧 化氫粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)]存儲穩(wěn)定性更為有效 方法——添加復合穩(wěn)定劑，其穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于使用單一成分的穩(wěn)定劑，且酶液在存儲 的25d內(nèi)還能提高酶的活力，增強酶的使用效果。

本發(fā)明的技術方案：

一種提高過氧化氫酶存儲穩(wěn)定性的方法，按照下述步驟進行：過氧化氫酶液，在過氧化 氫酶液中同時添加一定濃度的Na₂SO₄和甘油后，酶液在30℃存儲25d內(nèi)，過氧化氫酶的活 力得到提高，增強了酶的使用效果;酶液在30℃存儲100d后，酶活保留率高達90％以上， 顯著提高了酶的穩(wěn)定性;酶液在30℃存儲125d后，酶活保留率高達89％以上，顯著提 高了酶的穩(wěn)定性。

其中所述的Na₂SO₄濃度為70-95mmol/L，甘油濃度為10-30mmol/L。

其中所述的Na₂SO₄和甘油最終濃度比為3.62：1

其穩(wěn)定效果明顯高于單獨添加Na₂SO₄、甘油、NaCl、CaCl₂、明膠、三氯甲烷的效果。

以ArthrobacterspLHM7719為出發(fā)菌株，經(jīng)過深層發(fā)酵、菌體破壁和離心后獲 得了胞內(nèi)過氧化氫酶液，其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的方法是針對ArthrobacterspLHM7719所生產(chǎn)的高 活力胞內(nèi)過氧化氫粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)]，使之 具有更為優(yōu)越的存儲穩(wěn)定性且成本較低。

具體實施方式

以ArthrobacterspLHM7719為出發(fā)菌株，經(jīng)過深層發(fā)酵、菌體破碎和離心后得 到的胞內(nèi)過氧化氫粗酶液，詳細制備方法見“ZL201310505522.2一種堿性過氧化氫酶高產(chǎn) 菌及該菌株發(fā)酵法生產(chǎn)工藝”的發(fā)明專利。在30℃不添加穩(wěn)定劑的條件下放置25d和 100d，酶活保留率分別為60.46％和42.93％。

對比例1

向上述胞內(nèi)過氧化氫粗酶液中同時添加Na₂SO₄(實驗所測試的濃度范圍為10- 500mmol/L)，在30℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分別為109.22％和88.33％。

對比例2

向上述胞內(nèi)過氧化氫粗酶液中同時添加甘油(實驗所測試的濃度梯度范圍為10- 500mmol/L)，在30℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分別為90.95％和83.79％。

對比例3