[发明专利]一种将液态漆酶制备成高浓度高纯度固态漆酶的方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种将微生物发酵生产的液态漆酶制备成高浓度高纯度固态漆酶的方法，该发明的特点是以2010年9月15日保存于中国典型培养物保藏中心的保藏编号为：CCTCC M 2010235的Pycnoporus sp.SYBC-L3高产漆酶的密孔菌属菌株为生产出发菌株，将各种不同成分的培养基和各种不同方法发酵生产的液态漆酶粗酶液制备成高浓度高纯度的固态漆酶，所制备的产品既便于运输、保藏，又便于出口创汇竞争国际市场，还可广泛应用于纺织印染、造纸、草坪修复、能源再生、饲料、食品、废水处理等领域，该发明的方法和原则也将为生物技术类产品的纯化、浓缩、制备所借鉴使用，属于生物技术领域。

背景技术

漆酶具有广泛的底物，不仅能催化氧化多种芳香族化合物，还能降解木质素、去除许多有毒酚类物质的毒性，还可以使多种染料脱色及去除石油工业废水的毒性等，因此在纺织印染、造纸、草坪修复、能源再生、饲料、食品、废水处理等领域具有较大的应用价值而受到广泛的关注。

现有漆酶的研究表明，漆酶的制备多数局限在实验室制备，所制备的漆酶活力偏低且制备成本偏高，我国市场上虽有固态漆酶，但酶活力很低且纯度也很低，高活力高纯度的固态漆酶完全依赖进口且价格昂贵，每克10万单位的进口固态漆酶，售价竟高达1600元-4000元人民币，甚至这样的高价有时进口货还缺货，从而极大地影响了漆酶在各领域中具有较大的应用价值的推广实施，其原因可能是国外在进行液态漆酶纯化和浓缩时，采用了传统实验室的方法，即将液态漆酶采用硫酸铵分级沉淀——DEAE-纤维素离子交换柱层析——冷冻干燥等方法，从而使液态漆酶的纯化和浓缩成本费用较高且效率较低，难以大批量制备，这促使我们去探索研究寻求怎样将液态漆酶既要能低成本的纯化和浓缩，又要能高效率且大批量的制备成高活性高纯度的固态漆酶的方法，“一种将液态漆酶制备成高浓度高纯度固态漆酶的方法”就是在这样的探索研究中发明的。

发明内容

1、本发明发现和提供了一种既可将液态漆酶低成本的纯化和浓缩，又可将液态漆酶高效率且大批量制备成高活性高纯度固态漆酶的方法，率先将工厂常见的超滤设备和喷雾干燥设备应用于高活性高纯度固态漆酶的制备。

2、本发明发现和提供了在使用超滤设备进行漆酶粗酶液纯化和浓缩时需根据液态漆酶的分子量大小和对纯度的要求来选择超滤膜的规格、分子量的原则、思路和方法。

3、本发明发现和提供了在使用喷雾干燥机设备具体选用进风温度和出风温度时，需根据液态酶液所含物质的浓度和酶对温度的耐热性来决定，一般来说：酶耐热性好，进风温度可高些；进风温度与出风温度温差越大、液态酶液所含物质的浓度越大，则干燥成固态酶的速度越快的特点和方法。

4、本发明发现和提供了使用喷雾干燥设备——进风温度150℃至200℃、出风温度70℃至90℃将液态漆酶喷雾干燥制备成固态漆酶的使用条件。

5、本发明发现和提供了使用超滤设备——分子量为1万-10万规格的超滤膜可将液态漆酶纯化浓缩5-20倍的条件和规律。

6、本发明发现和提供了将发酵液——漆酶粗酶液直接用喷雾干燥设备按进风温度150℃至200℃、出风温度70℃至90℃的条件可喷雾干燥成固态漆酶，固态漆酶的每克酶活是发酵粗酶液每毫升酶活的50倍以上，液态发酵粗酶液体积和重量是固态漆酶体积和重量的100倍以上的规律。

7、本发明发现和提供了将发酵液——漆酶粗酶液先用超滤设备——选用分子量为1万-10万规格的超滤膜将液态漆酶粗酶液超滤纯化浓缩5-20倍，再用喷雾干燥设备按进风温度150℃至200℃、出风温度70℃至90℃的条件喷雾干燥制备成高浓度高纯度固态漆酶，固态漆酶的每克酶活是发酵粗酶液每毫升酶活的250倍以上，液态发酵粗酶液体积和重量是固态漆酶的体积和重量的800倍以上的规律。

本发明的技术方案：

本发明是以2010年9月15日保存于中国典型培养物保藏中心的保藏编号为：CCTCC M 2010235的Pycnoporus sp.SYBC-L3高产漆酶的密孔菌属菌株为生产出发菌株，将各种不同成分的培养基和各种方法生产的液态漆酶粗酶液为起始酶液分成3个步骤并运用超滤设备和喷雾干燥设备来实现制备成高浓度高纯度固态漆酶的，并运用相同的DMP酶活力测定方法测定固态漆酶和液态漆酶的活力并进行比较，同时对固态漆酶和液态漆酶的重量和体积液进行比较，具体如下：

1、起始液态漆酶液的来源包括：

(1)以豆粕或硝酸钠为氮源，以麦芽糖或葡萄糖或果糖或纤维二糖或蔗糖等为碳源发酵生产制备的液态漆酶。