[发明专利]一种以大孔树脂为载体的甘露聚糖酶固定化方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及酶的固定化技术领域，具体是涉及一种以大孔树脂为载体的甘露聚糖酶固定化方法，及其固定化甘露聚糖酶在芦荟多糖降解方面的应用。

背景技术

β-甘露聚糖酶是一类能够水解含β-甘露糖苷键的甘露寡糖、甘露多糖的内切酶，属于半纤维素酶类。β-甘露聚糖酶广泛应用于食品、纺织、石油工业领域。近年来，β-甘露聚糖酶的研究逐渐成为国内外的研究热点。人们在应用甘露聚糖酶的过程中，发现了游离甘露聚糖酶的一些不足之处，如稳定性差，游离甘露聚糖酶在温度、pH值、无机离子等因素的影响下容易失去活性；在水中与底物进行酶解反应后的游离甘露聚糖酶，即使还有活性也难于分离再利用；同时，很难将其从反应体系当中分离出来用于连续的工业化生产等。

酶的固定化是指通过某些方式将酶与载体相结合，酶被载体材料束缚或限制于一定区域内进行其特有的催化反应，并可回收及重复使用的一类技术。酶的固定化方法很多，常用的有吸附法、键合法、交联法和包埋法。各自优缺点见表1。

表1 酶的几种不同固载方法的比较

固定化甘露聚糖酶技术以键合法和交联法研究最为广泛，为甘露聚糖酶的广泛应用提供了重要的理论依据。但是，这两种方法普遍存在的缺陷是：甘露聚糖酶固定化效率低、加工工艺复杂、生产成本高、性质不稳定等缺陷，很难工业生产并实际应用。

发明内容

为了克服以上技术存在的缺陷，本发明提供一种以大孔树脂为载体的甘露聚糖酶固定化方法及其应用。

本发明的目的在于提供一种以大孔树脂为载体的甘露聚糖酶固定化方法，并进一步提供固定化甘露聚糖酶在芦荟多糖降解方面的应用。

本发明所采用的技术方案为：一种以大孔树脂为载体的甘露聚糖酶固定化方法及其应用，其特征在于甘露聚糖酶固定化方法包括以下步骤：

(1)将大孔树脂在乙醇中浸泡6-12小时，滤去乙醇后，洗至洗脱液蒸干后无残留物，经乙醇洗净的大孔树脂干燥后保存备用；

(2)将干燥后的大孔树脂放入含有甘露聚糖酶的乙酸-乙酸钠缓冲液中，缓冲液pH值为4.0-6.0，保持温度为45-60℃震荡吸附4-12小时；

(3)用质量浓度为0.5-4.0％的戊二醛，震荡交联2-6小时，真空抽滤得到固定化甘露聚糖酶，然后置于4℃冰箱中储存备用。

所述的大孔树脂选用AB-8大孔吸附树脂、X-5大孔吸附树脂、D-151、D-152阳离子交换树脂中的任一种。

所述固定化甘露聚糖酶，应用于含甘露聚糖类多糖的降解处理。

较佳地，所述含甘露聚糖类多糖为芦荟多糖。

本发明的有益效果为：(1)本发明提供的固定化甘露聚糖酶，加工工艺简单、成本低廉、活性损失小、效率很高、性质稳定、可重复使用；(2)本发明提供的固定化方法，甘露聚糖酶的吸附率高，可以达到90％以上，比传统的吸附法吸附更加牢固，受温度和pH影响小；(3)使用本发明的固定化甘露聚糖酶活性降低还可以再生，避免了载体的浪费；(4)实验表明，本发明所得到的固化酶对含甘露聚糖类多糖的降解处理有效，尤其是对芦荟多糖的降解效果更为显著。

附图说明

图1为本发明PH值优化图；

图2为本发明戊二醛浓度优化图；

图3为本发明震荡交联时间优化图；

图4为本发明酶液浓度优化图；

图5为本发明吸附温度优化图；

图6为本发明吸附时间优化图；

图7为芦荟原多糖的红外光谱图；

图8为芦荟原多糖降解后的红外光谱图；

图9为芦荟原多糖分子量分布谱图；

图10为酶解后芦荟多糖的分子量分布谱图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图作进一步说明，但并不仅限于本发明。

实施例1：AB-8大孔吸附树脂作载体

(1)用95％乙醇浸泡AB-8大孔吸附树脂12h，并不时搅拌，使其充分溶胀，用95％乙醇淋洗树脂，直到流出乙醇液与水按1∶5的比例混合且不呈现白色混浊为止，最后以去离子水反复淋洗，至水洗液无乙醇味为止；

(2)将处理后的树脂放入500mL含3000U甘露聚糖酶的乙酸-乙酸钠缓冲液中，缓冲液中pH值为5.5，保持温度为45℃震荡吸附8h。

(3)用质量浓度为4％戊二醛，震荡交联3小时，真空抽滤得到固定化甘露聚糖酶，置于4℃冰箱中储存备用。

实施例2：X-5大孔吸附树脂作载体