[发明专利]一种固定化纤维素酶制备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定化纤维素酶制备的方法。

背景技术

纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，其有很高的木聚糖酶活力。由于纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。

酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特有的催化反应，并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比，固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时，又克服了游离酶的不足，呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控和工艺简便等一系列优点。

固定化酶的传统制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括结晶法、分散法、物理吸附法、离子结合法和包埋法等。化学法包括交联法和结合法。是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上，使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来，而形成相对分子质量更大、不溶性的固定化酶的方法。

纤维素酶可使植物细胞壁软化、膨胀或崩溃，促使大豆脱皮，从而提高细胞内含物的提取率。目前，在酶的固定化方面，国内外对脂肪酶固定化的方法研究较多，而对于纤维素酶的固定化研究的较少，现已有采用壳聚糖交联法固定化纤维素酶，还有基于聚乙烯醇／Fe₂O₃纳米颗粒固定化纤维素酶，以及用海藻酸钠交联包埋法固定化纤维素酶，本发明对固定化纤维素酶的制备新方法进行了研究。

发明内容

本发明是针对游离酶混溶在反应体系中不仅不易分离回收，而且游离状态的酶对热、强酸、强碱、高离子强度及有机溶剂等稳定性较差，易失活，并且纤维素酶的制取一般较困难，难以反复或连续使用，本发明是为了解决酶法脱胶过程中，游离纤维素酶易失活变性等问题，所以对纤维素酶进行固定化。将醋酸纤维素酶固定在不同孔径的聚丙烯复合膜上，通过电镜扫描观察酶固定在复合膜的效果，选出最佳孔径的聚丙烯复合膜，将选出的最佳复合酶膜固定在辊上。对纤维素酶进行固定化的方法通过以下步骤实现：一、复合膜的制备；二、酶的固定化；三、测定固定化酶的活性。

附图说明

图1醋酸纤维素/聚丙烯复合膜；图2固定化纤维素酶膜。

具体实施方式

具体实施方式一：对纤维素酶进行固定化的方法通过以下步骤实现：一、复合膜的制备：将5g醋酸纤维素溶于100mL丙酮中，待溶解完全成均一的膜液后，取实验前制备好的聚丙烯膜浸于溶有醋酸纤维素的丙酮溶液中，自然成膜，以去离子水冲洗醋酸纤维素/聚丙烯复合膜数次干燥备用；二、 酶的固定化：将酶液浓度为0.5~2.5%的纤维素酶和磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲液在pH为2~6条件下混合，并加入醋酸纤维素/聚丙烯复合膜，在35~75℃的温度搅拌1~5h后，再加入0.35~0.55%的戊二醛进行交联反应1~5h，取出酶膜缠绕在圆柱体的表面上制得固定化纤维素酶辊；三、测定固定化酶相对活力：纤维素酶的活力为5.103 U/cm²，将固定化纤维素酶辊连续碾压大豆胚片24h，结果酶活力仍保持在80%左右。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中选择戊二醛浓度为0.45~0.55%。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中选择选择戊二醛浓度为0.45~0.55%，固定化温度40~50℃。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中选择戊二醛浓度为0.45~0.55%，固定化温度40~50℃，选择固定化pH为3.0~4.0。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中选择戊二醛浓度为0.45~0.55%，固定化温度40~50℃，选择固定化pH为3.0~4.0，交联时间为3~5h。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中选择戊二醛浓度为0.45~0.55%，固定化温度40~50℃，选择固定化pH为3.0~4.0，交联时间为3~5h，吸附时间为2.5~3.5h。其它步骤与具体实施方式一相同。