[发明专利]一种添加蛋白酶抑制剂提高过氧化氢酶产量的方法

说明书

技术领域

一种添加蛋白酶抑制剂提高过氧化氢酶产量的方法，属于发酵工程技术领域。

背景技术

过氧化氢酶（Catalase，简称CAT），能够催化H₂O₂分解为H₂O和O₂，被广泛用于食品消毒、临床分析、医学诊断以及纺织、造纸、制浆等工业。CAT在棉织物前处理过程中的主要作用是去除织物漂白废液中残余的H₂O₂，以消除对后续染色工序的影响。大多数过氧化氢酶由4个相同的亚单位组成，分子量在240 kDa左右。近年来随着过氧化氢酶在纺织、造纸、制浆等行业的普遍应用，市场对过氧化氢酶的需求大幅增长。

过氧化氢酶产量的提高，对酶的生产和应用非常重要，可以降低生产的成本，获得较高的经济效益，满足工业应用的需求，服务国计民生。

六偏磷酸钠是一种无机盐，它可以抑制蛋白酶，保护过氧化氢酶不被分解，是一种价格低廉的保护剂，通过添加六偏磷酸钠，提高过氧化氢酶的产量，尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高过氧化氢酶产量的方法。

为解决上述技术问题，提供如下技术方案：在过氧化氢酶发酵生产30-40小时添加1-10 g/L蛋白酶抑制剂。

所述过氧化氢酶生产菌株优选枯草芽孢杆菌Bacillus sp.WSHDZ-01，中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M206062，详见中国专利：一种碱性过氧化氢酶高产菌及用该菌株发酵法生产碱性过氧化氢酶，专利号200610040898.0。

所述蛋白酶抑制剂优选六偏磷酸钠。

培养基：

斜面培养基：6°麦芽汁，琼脂1.5%-2.0 %，pH 7.5。

液体种子培养基：6°麦芽汁，pH 7.5。

基本发酵培养基：

葡萄糖 10 g/L, NaNO₃ 5 g/L, MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L，Na₂HPO₄ 9.52 g/L，KH₂PO₄ 0.6 g/L，FeSO₄·7H₂O 0.0025 g/L，pH 7.0-7.5。

培养方法:

斜面培养：接种后的斜面置于37oC的恒温培养箱中培养10-20 h，4oC下冷藏保藏，定期转接。

液体种子培养方法：取一环斜面菌体接种至装有50 ml种子培养基的250 ml三角瓶中培养，HYG-Ⅱ型回转式恒温调速摇瓶柜的转速为200 r/min温度设为37 oC，培养12-14 h。

基础摇瓶发酵培养：按照6 %(体积比)的接种量将培养12-14 h的种子培养液，接种至装有80 ml基础发酵培养基的500 ml三角瓶中进行发酵培养，发酵时间为36-40 h，温度为37oC，摇床转速为200 r/min。

发酵罐培养：电脑在线控制检测发酵罐KFT-3 L中，装发酵培养基1.8 L，接种量为5%的体积比，搅拌转速为400 rpm，温度采用分阶段控制策略，0~10 h 37 ℃，11~20 h 35 ℃，21h~发酵结束32 ℃。通气量为1.0 vvm，发酵周期为48-53小时。

过氧化氢酶活力的测定方法：

采用分光光度法在37 ℃下测定。反应总体积为3 mL，含0.1 mL酶液样品和2.9 mL含10 mmol/L的50 mmol/L KH₂PO₄-K₂HPO₄缓冲液(pH 7.0)，H₂O₂的分解速率用UV-2450型紫外可见光分光光度计在240 nm下测定。酶活定义为：在37 ℃下，分解H₂O₂ 1 μmol/min所需的酶量为一个酶活单位。

本发明的有益效果：

1）在不改变现有工艺的条件下，过氧化氢酶产量大幅提高；

2）发酵液的储藏稳定性提高，降低了分离纯化过程中酶活的损失；

3）原料价格低廉、方法操作简单，易于工业化生产中应用。

具体实施方式

对照实施例：