[发明专利]一种用于生产肌醇的固定化多酶体系以及生产肌醇的方法

权利要求书

1.一种用于生产肌醇的固定化多酶体系，其特征在于，由多孔多巴胺微球与用于生产肌醇的多酶混合物均匀混合而成；

所述多孔多巴胺微球采用包括如下步骤的方法制备而成：

（1）将碳酸钠水溶液倒入氯化钙水溶液中进行搅拌，固液分离后，收集固体产物，即多孔碳酸钙微球；

（2）将所述多孔碳酸钙微球与多巴胺溶液混合，固液分离后，收集固体产物，即多巴胺-碳酸钙微球；

（3）将所述多巴胺-碳酸钙微球与乙二胺四乙酸混合反应去除碳酸钙，固液分离后，收集固体产物，即多孔多巴胺微球；

步骤（1）所述搅拌的速度为700~1000rpm；

所述多巴胺溶液中多巴胺的质量与所述多孔碳酸钙微球的质量之比为1：3~5；

所述碳酸钠水溶液与氯化钙水溶液的浓度相等；

所述碳酸钠水溶液与氯化钙水溶液的浓度为0.1~1M；

所述多酶混合物是淀粉酶法生产肌醇的过程中采用的多酶混合物；

所述多酶混合物包括：葡聚糖磷酸化酶，葡萄糖磷酸变位酶，肌醇-3-磷酸合成酶以及肌醇单磷酸酶。

2.根据权利要求1所述的固定化多酶体系，其特征在于，所述多巴胺溶液是将多巴胺溶解于pH 8~9、浓度为40~60 mM的Tris-HCl缓冲液配制而成。

3.根据权利要求1所述的固定化多酶体系，其特征在于，所述多孔多巴胺微球采用包括如下步骤的方法制备而成：

（1）分别配制0.3~0.5M的氯化钙水溶液和碳酸钠水溶液，在700~1000rpm的转速下将碳酸钠溶液迅速倒入等体积的氯化钙溶液中，反应20~40秒，用去离子水和Tris-HCl缓冲液洗涤，2500~3500 rpm离心分离，得到多孔碳酸钙微球；

（2）配制质量浓度为6mg/ml的多巴胺-Tris-HCl溶液，所述Tris-HCl缓冲液为pH8~9、浓度40~60 mM的Tris-HCl缓冲液，将多巴胺溶液200ml与上述得到的多孔碳酸钙微球5g均匀混合，搅拌4~6h，2500~3500 rpm离心分离，水洗至上清液为无色，得到多巴胺-碳酸钙微球；

（3）将上述得到的多巴胺碳酸钙微球与浓度40~60mM的乙二胺四乙酸溶液均匀混合，除去碳酸钙，2500~3500 rpm离心分离，去离子水洗涤至上清液中不含乙二胺四乙酸，得到多孔多巴胺微球。

4.根据权利要求1所述的固定化多酶体系，其特征在于，每克所述多孔多巴胺微球上附着有葡聚糖磷酸化酶1500~2500U、葡萄糖磷酸变位酶1500~2500U、肌醇-3-磷酸合成酶1500~2500U以及肌醇单磷酸酶1500~2500U。

5.根据权利要求1所述的固定化多酶体系，其特征在于，所述固定化多酶是由多孔多巴胺微球与用于生产肌醇的多酶混合物溶液充分搅拌混合后得到。

6.根据权利要求5所述的固定化多酶体系，其特征在于，所述多孔多巴胺微球与所述多酶混合物溶液的质量体积比为1g：（1.5~2.5）L；

所述多酶混合物溶液中含有葡聚糖磷酸化酶2U/ml，葡萄糖磷酸变位酶2U/ml，肌醇-3-磷酸合成酶2U/ml以及肌醇单磷酸酶2U/ml。

7.利用权利要求1~6任意一项所述固定化多酶体系生产肌醇的方法，其特征在于，以淀粉或其衍生物为原料，利用所述固定化多酶体系，通过酶催化转化法制备肌醇。

8.根据权利要求7所述的生产肌醇的方法，其特征在于，所述方法具体为：取淀粉或淀粉衍生物5~15 g/L，pH值为7~7.5的HEPES缓冲液80~120mM，无机磷酸根8~12mM，二价镁离子3~7mM，锌离子或锰离子0.3~0.7mM，异淀粉酶0.8~1.2U/ml，固定化多酶0.8~1.2mg/ml反应液，在65~75℃进行酶催化转化反应。

9.根据权利要求7所述的生产肌醇的方法，其特征在于，反应结束后进行固液分离，收集所述固定化多酶体系，循环利用于制备肌醇。