[發明專利]一種β-葡萄糖苷酶的固定化方法

有效

• 申請號: 201810109984.5
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108148826B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李露;于世濤;劉仕偉;燕杰善
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C12N11/087
• 分類號: C12N11/087
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙) 11259
• 代理人: 李丹鳳

本發明公開了一種β?葡萄糖苷酶的固定化方法。該固定化方法是以Eudragit L?100為載體，固定化修飾β?葡萄糖苷酶，制備得到固定化β?葡萄糖苷酶；其中，所述修飾β?葡萄糖苷酶是以單甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG?ALD)為修飾劑，定點修飾β?葡萄糖苷酶制備而成的。該固定化方法簡易可操作、試劑安全無毒，大大降低了β?葡萄糖苷酶的使用成本，使β?葡萄糖苷酶的工業化成為可能。

技術領域

本發明涉及一種β-葡萄糖苷酶的固定化方法。

背景技術

β-葡萄糖苷酶又稱β-D-葡萄糖苷水解酶，是糖苷水解酶(EC 3.2.1)中的一類酶，別名纖維二糖酶、龍膽二糖酶及苦杏仁酶，其英文名稱是beta-glucosidase，屬于水解酶類，簡稱CB。β-葡萄糖苷酶廣泛應用于醫療、食品、生物質轉化等各個領域，但是目前使用的β-葡萄糖苷酶存在活性低，穩定性差，使用壽命短、不易回收等缺陷，使得β-葡萄糖苷酶的使用成本過高，限制了該酶的工業化應用。

β-葡萄糖苷酶的固定化能有效提高其穩定性和使用壽命，初步實現β-葡萄糖苷酶的低使用成本，β-葡萄糖苷酶的固定化的研究也因此成為了該技術領域的一個研究熱點，隨之而來的大量的載體和固定化方法也已被人們陸續開發出來，β-葡萄糖苷酶的固定化方法的優劣也主要取決于所使用載體材料的性質和固定化方法。目前，國內外研究者已經開發的S-IS互變載體系統，即以Eudragit L-100為載體，該載體會隨溶液pH值不同，而呈現出可溶和不可溶性狀態，倘若用其固定化β-葡萄糖苷酶就可避免單獨使用不溶性載體系統酶與底物的傳質阻力問題，以及可溶性載體系統酶使用后不易回收的缺陷；但是這種載體固定化酶也暴露了一些技術問題，比如制備的固定化β-葡萄糖苷酶會出現吸附不穩定、固定效率偏低，導致酶重復利用率低、酶活保留率低等技術問題，如何改善這種載體固定化酶存在的缺點，還需對β-葡萄糖苷酶的固定化進一步研究。

發明人從商業和技術角度考慮，提供了一種新的β-葡萄糖苷酶的固定化方法，來解決β-葡萄糖苷酶重復利用率低、以及重復利用的酶活保留率低的技術難題，從而為降低β-葡萄糖苷酶的生產成本提供了可能。

發明內容

為了解決現有技術中的β-葡萄糖苷酶的催化活性偏低、酶的重復利用率低、以及重復利用的酶活保留率低的技術問題，本發明提供了一種β-葡萄糖苷酶的固定化方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種β-葡萄糖苷酶的固定化方法，以Eudragit L-100為載體，固定化修飾β-葡萄糖苷酶，制備得到固定化β-葡萄糖苷酶；其中，所述修飾β-葡萄糖苷酶是以單甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG-ALD)為修飾劑，定點修飾β-葡萄糖苷酶制備而成的。

現有技術中已有采用載體Eudragit L-100固定化酶來解決酶穩定性差及使用壽命短的技術問題，但是研究發現，以Eudragit L-100為載體，該載體會隨溶液pH值不同，而呈現出可溶和不可溶性狀態，倘若用其固定化β-葡萄糖苷酶就可避免單獨使用不溶性載體系統酶與底物的傳質阻力問題，以及可溶性載體系統酶使用后不易回收的缺陷；但是制備得到的固定化β-葡萄糖苷酶會出現吸附不穩定、固定效率偏低，從而導致酶重復利用率低、酶活保留率低的技術問題，并且固定化條件一般在偏堿性環境中進行，會導致一部分酶失活，本發明就是針對以上技術問題提供了一種β-葡萄糖苷酶的固定化方法。

酶化學修飾指通過化學反應將某種特定的基團或者化學物質引入至酶分子上或者使酶分子表面的某種基團去除或者代替，以改造酶分子的天然結構，進而改良酶的固有性能。比如等電點、穩定性、催化效率、酶動力學等可能會隨著酶分子的化學修飾而發生變化。但是僅僅通過酶化學修飾的β-葡萄糖苷酶根本無法回收重復利用。