[发明专利]海藻酸钠－聚乙烯醇固定腈水合酶菌株的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定腈水合酶菌株的方法。

背景技术

腈水合酶(Nitrile hydratase，Nhase)酶学分类号为EC4.2.1.84，是一类可以催化腈类物质转化成相应酰胺类物质的酶，工业上的主要应用是催化水合丙烯腈生产丙烯酰胺。目前，腈水合酶的固定化在日本主要采用聚丙烯酰胺凝胶包埋切块法，在我国一般采用海藻酸钠包埋法。聚乙烯醇包埋法制备的固定化细胞优点是抗微生物分解性强、机械强调高、化学性能稳定，缺点是具有自动交联凝聚倾向，成形性和可控性不好。海藻酸钠包埋法固定的微生物具有酶活损失少、机械强度较高、制备简单、对生物的毒性较小等优点，但是在含有多价阴离子以及高浓度电解质溶液中不稳定，尤其在磷酸盐体系中，钙离子容易脱落，小球极易溶解，导致反应批次少，不能进行连续生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法固定的腈水合酶菌株酶活损失大、反应批次少的问题，提供了一种海藻酸钠-聚乙烯醇固定腈水合酶菌株的方法。

本发明海藻酸钠-聚乙烯醇固定腈水合酶菌株的方法如下：一、将质量浓度为3.0％-4％的海藻酸钠、质量浓度为6％-9％的聚乙烯醇、浓度为50000cfu/ml～80000cfu/ml的腈水合酶菌悬液、硅藻土和活性炭混合均匀，然后将混合溶液滴入质量浓度为3.5％-8％的CaCl₂的饱和硼酸溶液中，得到直径为3～4mm的小球，然后在温度为4℃的条件下将小球固化24h，再滤出小球；二、将步骤一得到的小球置于质量浓度为2％以下的戊二醛溶液中交联20min，即得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球；其中步骤一中浓度为50000cfu/ml～80000cfu/ml的腈水合酶菌悬液与质量浓度为3.0％-4％的海藻酸钠的体积比为1∶10～30，浓度为50000cfu/ml～80000cfu/ml的腈水合酶菌悬液与质量浓度为6％-9％的聚乙烯醇的体积比为1∶10，浓度为50000cfu/ml～80000cfu/ml的腈水合酶菌悬液的体积与硅藻土的质量比为1ml∶0.05g～0.12g，浓度为50000cfu/ml～80000cfu/ml的腈水合酶菌悬液的体积与活性炭的质量比为1ml∶0.015g～0.025g。

采用本发明方法得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活比海藻酸钠包埋法提高了24.8％，比聚乙烯醇包埋法提高了30.8％。同时，采用海藻酸钠-聚乙烯醇固定腈水合酶菌株的方法得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球可进行7批次连续反应，可实现工业化连续生产。

附图说明

图1是具体实施方式一中不同聚乙烯醇浓度下得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球酶活曲线图。图2是具体实施方式一中不同硅藻土用量得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球酶活曲线图。图3是具体实施方式一中不同活性炭用量得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球酶活曲线图。图4是具体实施方式一中不同戊二醛浓度下得到的海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球酶活曲线图。图5是具体实施方式二十中不同浓度的聚乙烯醇溶液得到海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活对比图，-◆-代表腈水合酶菌悬液的添加量为1ml时所得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活曲线，-■-代表腈水合酶菌悬液的添加量为2ml时所得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活曲线，-▲-代表腈水合酶菌悬液的添加量为3ml时所得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活曲线，-●-代表腈水合酶菌悬液的添加量为4ml时所得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活曲线，-*-代表腈水合酶菌悬液的添加量为5ml时所得海藻酸钠-聚乙烯醇固定化小球的相对酶活曲线。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。