[發明專利]一種半乳糖醛酸磁性納米顆粒純化聚半乳糖醛酸酶的方法

有效

• 申請號: 202110030728.9
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112725303B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 魏冬青;馬迪哈·沙赫扎德·洛迪;阿伊莎·沙欣;穆罕默德·塔希爾·汗;伊姆蒂亞茲·沙菲克;扎胡爾;薩姆拉;王恒;王艷菁
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;巴基斯坦拉合爾大學;旁遮普大學;煙臺智醫醫藥科技有限公司;海門智醫醫藥科技有限公司
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12N13/00;H01F41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉食品及酶工程技術領域，具體涉及一種半乳糖醛酸磁性納米顆粒純化聚半乳糖醛酸酶的方法，本發明使用Glt?MNP納米復合材料從蘋果果膠的發酵培養物中純化exo?PG，通過FTIR研究證實了半乳糖醛酸(Glt)與磁性納米顆粒(MNP)的成功結合，盡管有許多方法可以純化exo?PG，但本發明與其他方法相比，可以增強酶的穩定性和均質性，這種方法便宜，高效，可靠并且純化，酶活性損失最小，純化的exo?PG以66kDa的單條帶出現。純化的exo?PG用于蘋果，桃子和番石榴的果汁處理，可以進一步減少果肉的纖維質地，使其汁液粘度更低，可用于工業規模加工食品。

技術領域

本發明涉及食品及酶工程領域，具體涉及一種半乳糖醛酸磁性納米顆粒純化聚半乳糖醛酸酶的方法。

背景技術

食品加工中涉及的微生物酶，由于其在農業食品行業中的應用，從而吸引了研究人員對其的研究。纖維素，淀粉，木質素，木聚糖和果膠是農用水果和蔬菜的重要成分，其中，果膠是非常重要的農業材料，果膠酶水解果膠，在全球食品加工酶銷售中占25％，由于植物材料的聚合物基質降解較少，因此食品的澄清度和純度是食品工業中的一個大問題。果膠酶是植物天然產生的微生物和真菌。其中，真菌被認為是果膠酶商業生產的最佳來源。

聚半乳糖醛酸酶(PG)是一種解聚果膠酶，可水解α-1,4糖苷鍵并從果膠的非還原端去除半乳糖醛酸(Glt)。聚半乳糖醛酸酶是非常重要的酶，對于成熟，腐爛過程，植物生長，細胞壁延伸以及組織生長，成熟和儲存期間的軟化非常重要。PG通過分解和回收植物廢料參與維護生態平衡，由于聚半乳糖醛酸鏈條的降解，可再進行分類：Endo-PG(EC3.2.1.15)生產半乳糖醛酸的無規聚合物，exo-PG從非還原端水解末端半乳糖醛酸。exo-PG根據最終產品進一步分為兩類，exoPG?I(EC?3.2.1.67)釋放單體半乳糖醛酸，exo-PG?II(EC?3.2.1.82)釋放二聚半乳糖醛酸。

PG還通過破壞半乳糖醛酸背骨的糖苷鍵，幫助植物細胞壁，表皮或宿主細胞溶解，從而促進病原體的發生。這是許多植物病原體和腐生生物通過產生細胞來降解植物細胞壁壁降解酶。許多真菌，細菌，線蟲和昆蟲分泌的PG也會吸收部分植物毒性。exo-PG的主要工業應用是果汁和葡萄酒的澄清，以及在石油提取和纖維加工過程中去除半乳糖醛酸。

果汁提取物中懸浮的果膠會給果汁澄清帶來麻煩，PG是降低濁度，稠度和用作果汁香料穩定劑所必需的。PG的添加導致粘度降低并減小存在的膠束的粒度，這些可以很容易地通過過濾過程去除顆粒。exo-PG的純化是確定結構，性質，底物特異性及其在生物質降解中的工業應用的重要步驟，黃曲霉是生產exo-PG的有效來源，具有良好的產量和酶活性，它具有極高的潛力，可用于食品工業，尤其是用于果汁澄清。

磁性納米顆粒(MNP)經過表面工程處理后，被認為是生物分子的良好分離材料。它們由鐵，鎳，鈷等磁性材料以及磁鐵礦，磁赤鐵礦，鈷鐵氧體，二氧化鉻等氧化物組成。MNP被用作載體，以結合生物分子作為配體?？梢詫NP進行修飾，以連接有機分子，寡核苷酸，蛋白質和肽，從而實現許多生物分子的親和分離，藥物輸送和生物傳感。MNP也可用于蛋白質和多肽的純化和分析，因為可以通過施加外部磁場將其輕易地從溶液中去除。

從不同來源純化exo-PG的方法很多。這些繁瑣且費時的過程可能會降低純化過程中的酶活性或影響酶活性。納米生物技術的進步徹底改變了許多生物分子親和分離的程序，特定的配體固定在納米材料上，用于生物分子的親和分離。

通過磁性納米顆粒親和純化exo-PG的方法，目前還未有相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半乳糖醛酸磁性納米顆粒純化聚半乳糖醛酸酶的方法，通過exo-PG與Glt的親和力，建立一種新的Glt與MNP結合的純化方法，純化的exo-PG用于澄清以及降低蘋果，桃和番石榴汁的粘度。