[发明专利]一种酶解提取藤壶体内微塑料的方法

说明书

本发明提出了一种酶解提取藤壶体内微塑料的方法，将藤壶组织加入磁性固定化蛋白酶K的缓冲液中加热酶解，磁铁分离，过滤，得到微塑料提取液，向提取液中加入改性硅藻土，充分搅拌吸附微塑料后过滤。本发明利用固定化蛋白酶K消解藤壶生物组织提取微塑料，同样的时长内消化效率比化学消解率高，采用改性硅藻土吸附微塑料粒子，从而实现环境保护，适合广泛应用。

技术领域

本发明涉及污染处理技术领域，具体涉及一种酶解提取藤壶体内微塑料的方法。

背景技术

藤壶是浙江沿海潮间带岩岸生物群落组成中的主要种类，是重金属、石油烃等海洋污染物的重要指示生物。微塑料的吸收与藤壶个体大小正相关，主要吸收的微型塑料包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。在用化学法消化藤壶组织过程中容易引起微塑料的降解，而利用生物酶温和水解藤壶生物组织对其体内的微塑料比较友好。

发明内容

本发明提供一种酶解提取藤壶体内微塑料的方法，通过利用固定化蛋白酶K消解藤壶生物组织提取微塑料，同样的时长内消化效率比化学消解率高且比化学消解法对微塑料更友好，采用改性硅藻土能够高效吸附微塑料，更加安全环保，吸附效率达到100%。

本发明提供一种酶解提取藤壶体内微塑料的方法，将藤壶组织加入磁性固定化蛋白酶K的缓冲液中加热酶解，磁铁分离，过滤，得到微塑料提取液，向提取液中加入改性硅藻土，充分搅拌吸附微塑料后过滤；

所述改性硅藻土的制备方法如下：

将硅藻土加入水中，不断搅拌下加入硅烷偶联剂，边搅拌边紫外光照射30min后，过滤，得到改性硅藻土；

所述硅藻土和硅烷偶联剂的质量比为100：（2-5）；所述硅藻土和水的质量体积比为1:（1-3）。

作为本发明进一步的改进，所述磁性固定化蛋白酶K的制备方法如下：

S1. 磁性纳米粒子的制备：在氮气氛中将六水氯化铁和四水氯化亚铁，升温到反应温度后滴加氨水，氮气保护下恒温反应2-5h，降至室温，将合成的磁性纳米粒子用去离子水洗涤多次，磁铁分离，待用；

S2. 固定化蛋白酶K的制备：将蛋白酶K用无菌水调节成浓缩液，等体积混合后，加入海藻酸钠混合均匀，使得海藻酸钠为5wt%，用注射器吸取混合液，逐滴滴入3.5wt%CaCl₂溶液，制备固定化微球，交联12h之后，用无菌水洗净，研细至10-100nm，备用；

S3. 磁性固定化蛋白酶K的制备：将磁性纳米粒子和氨水分别加入到去离子水中，升温至反应温度后滴加硅烷偶联剂，氮气保护恒温反应3-6h，加入固定化蛋白酶K的，继续反应2-3h，降至室温，将合成的磁性固定化蛋白酶K用去离子水洗涤多次，磁铁分离，得到磁性固定化蛋白酶K。

作为本发明进一步的改进，所述反应温度为50-60℃，所述六水氯化铁和四水氯化亚铁的质量比为1：（2-3）；所述氨水的质量分数为20-24%；所述六水氯化铁和氨水的质量体积比为1：（10-30）；所述磁性纳米粒子、硅烷偶联剂和固定化蛋白酶K的质量比为2:（0.01-0.03）：2；磁性纳米粒子和氨水的质量体积比为1：（10-20）。

作为本发明进一步的改进，所述硅烷偶联剂为KH-550，KH-560，KH-570，KH-580，KH-590，KH-902,KH-903,KH-792中的一种或几种混合。

作为本发明进一步的改进，所述蛋白酶K的酶活力为1000-2000U/g，步骤S2中所述混合液中蛋白酶K的质量分数为10-20wt%。

作为本发明进一步的改进，所述酶解条件为酶解温度50-60℃，酶解时间为4-7h。

作为本发明进一步的改进，所述缓冲液含有400mmol/L Tris-Hcl缓冲液，60mmol/L EDTA，105mmol/L NaCl和1wt%的十二烷基硫酸钠，pH值为4-12.5。