[发明专利]一种改性啤酒废酵母吸附剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物吸附剂的制备及应用技术领域，具体涉及一种改性啤酒废酵母吸附剂及其制备方法和应用。 

背景技术

啤酒废酵母是发酵产业的副产物，富含-OH、-NH₂、-COOH等官能团。作为一种低成本的吸附剂，常被用来吸附废水中的有害物质。经常在其表面接枝各种官能团，增加活性位点数以增强它的吸附能力。许多研究已报道，利用啤酒废酵母表面的基团，进行衍生化反应，来螯合吸附金属离子。但把经过改性的啤酒废酵母用于吸附溶菌酶的研究，尚未见有报道。 

溶菌酶是一种很常用的酶，主要存在于鸡蛋清、人的眼泪、唾液及其他动物的体液中，它能够破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1，4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内溶物逸出而使细菌溶解。因为具有这一性质，溶菌酶通常作为防腐剂而得以应用(R.Islam，J.Kite，A.S.Baker，A.Ching Jr.，M.R.Islam，African J.Biotechnology.Affinity purification of hen egg lysozyme using sephadex.5(2006)1902.1515-1520)。通常从鸡蛋清中提取溶菌酶，其中溶菌酶的含量为0.34％(G.Zhang et al.Tris(hydroxymethyl)aminomethane-modified magnetic microspheres for rapid affinity purificationof lysozyme.Talanta 83(2011)1515-1520)。由于鸡蛋清中共存的杂蛋白较多，从中分离、纯化溶菌酶比较麻烦。目前，有关溶菌酶的分离、纯化主要有以下这些方法：膜分离(R.Ghosh，S.S.Silva，Z.F.Cui，Lysozyme separation by hollow-fibre ultrafiltration，19-24 Biochem.Eng.J.6(2000)19-24)、离子交换(E.Lichan，S.Nakai，J.Sim，D.B.Bragg，K.V.Lo，Lysozyme Separation from Egg White by Cation Exchange Column Chromatography，FoodSci.51(1986)1032-1036.C.Guerin-Dubiard，M.Pasco，A.Hietanen，A.Q.del Bosque，F.Nau，T.Croguennec，Hen egg white fractionation by ion-exchange chromatography.J.Chromatogr.A 1090(2005)58-67)、结晶析出(Y.C.Cheng，R.F.Lobo，S.I.Sandler，A.M.Lenhoff，Kinetics and equilibria of lysozyme precipitation and crystallization in  concentrated ammonium sulfate solutions.Biotechnology and Bioengineering.Volume 94(2006)_177-188.C.J.Coen，J.M.Prausnitz，H.W.Blanch，Protein salting-out：Phase equilibria in two-protein systems Biotechnology and Bioengineering Volume 53，Issue6，pages 567-574，20 March 1997.)以及亲和沉淀法(T.Goto，T.Ohkuri，S.Shioi，Y.Abe，T.Imoto，T.Ueda，Crystal structures of K33 mutant hen lysozymes with enhanced activities.Journal of Biochemistry Volume 144，Issue 5，November 2008，Pages 619-623.)。目前，用吸附的方法分离和纯化蛋白质的研究多有报道。主要通过静电、离子交换、氢键和亲和吸附来选择性吸附或特异性结合目标蛋白(T.Kawai，K.Saito，W.Lee，Protein binding to polymer brush，based on ion-exchange，hydrophobic and affinity interactions，J.Chromatogr.B 790(2003)131-142.)。这方面的研究也有不少，例如：A.X.Lu等通过在胶原纤维上引入Fe(III)吸附溶菌酶(A.X.Lu et al.Preparation of Fe(III)-immobilized collagen fiber for lysozyme adsorption.Colloids and Surfaces A：Physicochem.Eng.Aspects 301(2007)85-93.)，C.Garcia-Diego等选择染料配体来吸附溶菌酶(C.Garcia-Diego，J.Cuellar.Preparation and characterization of a dye-ligand adsorbent for lysozyme adsorption.Chemical Engineering Journal 143(2008)337-348.)，Z.Lei等利用碳微球吸附溶菌酶(Z.Lei et al.Adsorption of lysozyme on spherical mesoporous carbons(SMCs)replicated from colloidal silica arrays by chemical vapor deposition.Journal of Colloid and Interface Science 339(2009)439-445.)；D.Aktas Uygun和G.Zhang等通过磁性微球吸附溶菌酶等等(D.Aktas Uygun et al.Magnetic hydrophobic affinity nanobeads for lysozyme separation.Materials Science and Engineering C 29(2009)2165-2173.G.Zhang et.al.Tris(hydroxymethyl)aminomethane-modified magnetic microspheres for rapid.affinity purification of lysozyme.Talanta 83，2011.)。然而，这些方法均比较复杂、成本较高。所以，有必要研究一种简单、快速的分离、纯化溶菌酶的方法。