[發明專利]一種兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶及其制備方法

在審

• 申請號: 201810633030.4
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108642038A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 張峻;陳穎;楊麗維;趙尉吏
• 申請（專利權）人: 天津市林業果樹研究所
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶及其制備方法，該凝膠固定化酶既具備酶的催化反應活性，又有抗菌性，酶催化反應過程中不易染菌。此外，該凝膠固定化酶易回收，便于重復使用。

技術領域

本發明涉及一種兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶及其制備方法，屬于酶的固定化領域。

背景技術

固定化酶與游離酶相比具有穩定性高、易從反應系統中分離、能重復使用、利于實現自動化生產等優點，因此獲得性能優異的固定化酶對實現工業環境下酶的高效利用，促進生物催化產業的快速發展具有重要意義。交聯酶聚集體是一種無載體固定化酶，其制備原理為：向酶液中添加鹽、有機溶劑、非離子聚合物等沉淀劑，可以使酶蛋白通過非共價鍵形成超分子結構－不溶性的物理聚集體，然后再利用交聯劑對聚集體進行共價捆綁，就得到交聯酶聚集體。交聯酶聚集體單位酶活高，對高溫、有機溶劑、酸堿、金屬離子等具有較高的耐受性，但是交聯酶聚集體機械強度差，粒徑較小（通常為微米級）、不易回收，外觀為無定形結構，限制了其在工業上的應用。此外，交聯酶聚集體等固定化酶在溶液中長時間連續使用時，因催化反應條件通常適于微生物生長，反應過程中容易染菌，嚴重影響催化反應效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶，易回收，便于重復使用，反應過程中不易染菌；還提供該凝膠固定化酶的制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶，該凝膠固定化酶含有交聯酶聚集體和具有抗菌功能的納米粒子。其制備方法為：先制備出交聯酶聚集體，然后將其與能夠形成凝膠但尚未形成凝膠的聚合物以及具有抗菌功能的納米粒子混勻，得到混合物，對混合物進行凝膠化處理。

所述凝膠固定化酶還含有磁性物質。其制備方法為：先制備出交聯酶聚集體，然后將其與能夠形成凝膠但尚未形成凝膠的聚合物、磁性物質以及具有抗菌功能的納米粒子混勻，得到混合物，對混合物進行凝膠化處理。

作為優選的，所述的聚合物為海藻酸鈉。

作為優選的，所述的聚合物為殼聚糖。

本發明的優點和積極效果是：

1．將交聯酶聚集體包含于凝膠內，因凝膠具有一定強度和固定形態，易回收，便于連續使用，克服了單純交聯酶聚集體機械穩定性差、不易回收重復使用的缺陷。

2．本發明的凝膠固定化酶既具備交聯酶聚集體的催化反應活性，又有抗菌功能，可解決酶催化反應過程中的染菌問題。

3．本發明的凝膠固定化酶含有磁性物質時，可以利用外部磁場從不溶性底物或產物反應體系中分離回收。

附圖說明

圖1為凝膠固定化酶的抗菌效果。

圖2為凝膠固定化酶的連續催化反應效果。

具體實施方式

結合實施例對本發明進一步說明。應理解這些實施例僅用于說明本發明而不是限制本發明的范圍。除非另外說明，本文中所用的術語均具有本領域技術人員常規理解的含義。

按照下述方法制備兼具催化與抗菌功能的凝膠固定化酶：先制備出交聯酶聚集體，然后將交聯酶聚集體與能夠形成凝膠但尚未形成凝膠的聚合物以及具有抗菌功能的納米粒子混勻，得到混合物，對混合物進行凝膠化處理；或者于所得混合物中再加入磁性物質后進行凝膠化處理。