[發明專利]一種木質纖維素酶解體系中多酶組分吸附行為的分析方法及其應用

在審

• 申請號: 202011249469.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112342268A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 楊茂華;邢建民;穆廷楨
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C12Q1/34
• 分類號: C12Q1/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種木質纖維素酶解體系中多酶組分吸附行為的分析方法及其應用，所述分析方法包括：對酶解液上清液進行去糖預處理，再對各酶組分進行酶活力的測定，以此分析多酶組分的吸附行為。該分析方法既能夠考察纖維素酶中多種單酶組分的吸附變化規律，也不會因雜蛋白影響結果的準確性，更沒有忽略不同酶組分之間在吸附中的相互影響，可直接描述各酶組分與纖維素的真實吸附行為。本發明可用于處理實際酶解液體系的酶吸附分析，有助于針對性地制定酶回收和循環利用策略。

技術領域

本發明屬于生物酶技術領域，具體涉及一種木質纖維素酶解體系中多酶組分吸附行為的分析方法及其應用。

背景技術

纖維素酶將木質纖維素降解為可發酵的單糖是實現木質纖維素高值化的關鍵。在酶解過程中，纖維素酶一直處于吸附-解吸附的動態變化中。了解纖維素酶與底物之間的吸附過程，不僅可以加深對酶解機理的理解，而且可以確定酶的存在狀態，有助于針對性地制定酶回收和循環利用策略。

目前對纖維素酶的吸附-解吸附過程的研究，主要是通過測定水解液上清中的蛋白質濃度的變化來計算酶的吸附情況。這種方法存在兩個弊端，一是無法考察纖維素酶中多種單酶組分的吸附變化規律；二是纖維素酶中含有大量的雜蛋白會嚴重影響結果的準確性。另一種研究酶吸附規律的方法是通過純化后的單酶組分與純纖維素底物之間的作用來研究，這種方法雖然可直接描述各酶組分與纖維素的真實吸附行為，但忽略了不同酶組分之間在吸附中的相互影響，也不能反映纖維素酶與組成更加復雜的木質纖維素之間的吸附-解吸附規律。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種木質纖維素酶解體系中多酶組分吸附行為的分析方法及其應用。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種木質纖維素酶解體系中多酶組分吸附行為的分析方法，所述分析方法包括：對酶解液上清液進行去糖預處理，再對各酶組分進行酶活力的測定，以此分析多酶組分的吸附行為。

本發明所涉及的分析方法通過測定上清中各酶組分酶活力的變化來分析其吸附情況，既能夠考察纖維素酶中多種單酶組分的吸附變化規律，也不會因雜蛋白影響結果的準確性，更沒有忽略不同酶組分之間在吸附中的相互影響，可直接描述各酶組分與纖維素的真實吸附行為。由于酶解液中存在多種糖，如葡萄糖、木糖和纖維二糖等，這些糖都會對纖維素酶的活力產生明顯的抑制作用，因此，本發明所涉及的分析方法在酶活力測定前，需要對酶解液進行預處理，除去其中的水解糖，截留下酶蛋白，再進行酶活力測定。本發明可用于處理實際酶解液體系的酶吸附分析，有助于針對性地制定酶回收和循環利用策略。

優選地，所述多酶組分包括β-葡萄糖苷酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或木聚糖酶中的任意一種或至少兩種的組合。

纖維素酶(β-1,4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶)是降解纖維素生成葡萄糖的一組酶的總稱，它不是單體酶，而是起協同作用的多組分酶系，是一種復合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、內切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等組成，還有很高活力的木聚糖酶。

所述至少兩種的組合例如β-葡萄糖苷酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶的組合、內切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的組合、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的組合等，其他任意的組合方式均可選擇，在此便不再一一贅述。

優選地，所述木質纖維素包括以纖維素為主體的植物根、莖、葉或所述以纖維素為主體的植物根、莖、葉經過處理后的產物。

所述處理包括汽爆處理、稀酸處理或水熱處理中的任意一種或至少兩種的組合。

所述至少兩種的組合例如汽爆處理和稀酸處理的組合、稀酸處理和水熱處理的組合等，其他任意的組合方式均可選擇，在此便不再一一贅述。

優選地，所述去糖預處理包括采用超濾離心管對酶解液上清液進行離心處理。