[发明专利]一种固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法，包括以下步骤：S1、将稻壳粉经过碱处理，得到改性稻壳粉；S2、将所述改性稻壳粉与海藻酸钠溶液、葡萄糖氧化酶溶液混合均匀，得到混合液；S3、将所述混合液缓慢滴入氯化钙溶液中，水浴加热固定化，过滤后将得到的胶珠洗涤、干燥，得到固定化葡萄糖氧化酶。本发明制得的固定化葡萄糖氧化酶具有高回收率，而且贮藏稳定性以及操作稳定性好，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及固定化酶技术领域，尤其涉及一种固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法。

背景技术

葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)是一种氧化还原酶，对葡萄糖具有高特异性、低氧化还原电位和良好的热稳定性，能够专一性地催化β-D-葡糖生成β-D-葡萄糖酸和H₂O₂。葡萄糖氧化酶应用广泛，可用于纺织漂白、食品和烘焙工业、可以代替金属催化剂生产葡萄糖酸盐，还可以在葡萄糖/氧气生物燃料电池或自功率传感器中作为糖尿病管理葡萄糖传感器得到应用。但在实际应用中，温度、pH等环境因素影响着葡萄糖氧化酶的稳定性，不仅如此，未固定的葡萄糖氧化酶不具有重复使用性，也很难从反应体系分离，增加了使用的成本。

固定化酶与游离酶相比，可以重复利用，通过底物不断的参与反应，可以大大提高催化生产效率，同时，固定化酶还具有操作更稳定、易于分离和回收、操作可控等一系列优点，是目前酶研究领域的重点。用于固定化的载体材料需满足安全性、稳定性、亲水性、机械强度、生物相容性和环境友好性等的特殊要求，目前使用较多的为无机材料、有机材料和高分子材料等。随着绿色化学的发展，农业废弃物作为固定化材料的研究越来越多。农业废弃物多富含纤维素和木质素等，纤维素具有较强的吸附能力，其结构中的羟基也有利于对酶的固定化。其中，稻壳具有多孔性、低密度、耐降解等优势，且无毒无害、来源广泛，是一种具有应用前景的纤维素类酶固定化载体材料。但是，稻壳作为葡萄糖氧化酶的固定载体，还存在着固定化效率低、贮存稳定性和操作稳定性较差的问题，使其的实际应用受到限制。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种固定化葡萄糖氧化酶及其制备方法。

本发明提出的一种固定化葡萄糖氧化酶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将稻壳粉经过碱处理，得到改性稻壳粉；

S2、将所述改性稻壳粉与海藻酸钠溶液、葡萄糖氧化酶溶液混合均匀，得到混合液；

S3、将所述混合液缓慢滴入氯化钙溶液中，水浴加热固定化，过滤后将得到的胶珠洗涤、干燥，得到固定化葡萄糖氧化酶。

优选地，所述步骤S1中，稻壳粉在碱处理之后，还包括进行超临界CO₂处理，得到改性稻壳粉。

优选地，所述超临界CO₂处理的具体方法为：将碱处理后的稻壳粉置于超临界CO₂中，在70-130℃、15-25MPa的条件下处理10-20min，即可。

优选地，所述步骤S1中，碱处理的具体步骤为：将稻壳粉加入氢氧化钠溶液中，在室温下搅拌反应1-3h，经过洗涤、干燥，得到改性稻壳粉；稻壳粉的质量与氢氧化钠溶液的体积之比为(0.5-1.5)g：10mL；稻壳粉为40-100目；氢氧化钠溶液的浓度为5-6.5mol/L。

优选地，所述混合液中，改性稻壳粉的含量为0.03-0.08g/mL，海藻酸钠的质量浓度为1.5-2％，葡萄糖氧化酶的质量浓度为1-1.5％。

优选地，所述氯化钙溶液的质量浓度为4-8％。

优选地，所述步骤S3中，水浴加热固定化的温度为30-40℃，固定化时间为20-40min。

一种固定化葡萄糖氧化酶，由所述的制备方法制得。

本发明的有益效果如下：