[发明专利]固定化水解酶及其制备方法和应用

权利要求书

1. 一种固定化水解酶，其特征在于，所述固定化水解酶是将水解酶通过戊二醛吸附交联于磁性壳聚糖复合微球上制备得到，所述磁性壳聚糖复合微球是由Fe₃O₄纳米颗粒与壳聚糖通过戊二醛交联而成。

2. 根据权利要求1所述的固定化水解酶，其特征在于，所述水解酶包括蛋白酶或淀粉酶。

3. 一种固定化水解酶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将壳聚糖溶解于醋酸溶液中，配制成壳聚糖溶液，然后将Fe₃O₄纳米颗粒加入到壳聚糖溶液中，再加入戊二醛溶液，其中Fe₃O₄纳米颗粒、壳聚糖、戊二醛的质量比为1∶1∶0.7～1.5，室温下超声振荡使反应完全后，磁力分离并去除上清液，将所得沉淀洗涤至中性，再经真空冷冻干燥后，得到磁性壳聚糖复合微球；

（2）将磁性壳聚糖复合微球加入到戊二醛溶液中进行交联反应，磁性壳聚糖复合微球与戊二醛的质量比为0.5～1∶1，室温下水浴振荡使反应完全后，将所得载体产物洗涤至中性，然后加入到水解酶溶液中，水解酶与载体产物的质量比为0.8～3∶1，室温下利用水浴振荡固定，再经磷酸缓冲溶液清洗和真空冷冻干燥，得到固定化水解酶。

4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Fe₃O₄纳米颗粒是通过化学共沉淀法制备得到：用N₂作保护气，在室温非磁性搅拌条件下，向铁盐溶液中逐滴加入氨水，直至pH值为9.5～10.5，将产物在78℃～82℃熟化30min～40min，得到Fe₃O₄悬浮液，在搅拌作用下将Fe₃O₄悬浮液降至室温，磁力分离后，去除上清液，所得沉淀用水洗涤至pH值为6.8～7.2，真空冷冻干燥24h～48h后，得到Fe₃O₄纳米颗粒。

5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐溶液是Fe³⁺和Fe²⁺的混合溶液，所述铁盐溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的摩尔比为1.6～2∶1。

6. 根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为3mg/mL～5mg/mL，所述醋酸溶液中醋酸的质量浓度为1%～1.5%；所述戊二醛溶液中戊二醛的质量浓度为1%～2%。

7. 根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水解酶溶液包括蛋白酶溶液或淀粉酶溶液。

8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白酶溶液是由以下方法制备得到：将工业级蛋白酶加入到磷酸缓冲溶液中，于48℃～52℃下充分搅拌溶解，然后进行离心处理，取上清液，得到蛋白酶溶液；

所述淀粉酶溶液是由以下方法制备得到：将工业级淀粉酶加入到磷酸缓冲溶液中，然后加入氯化钠溶液作为淀粉酶的激活剂，所得混合液于48℃～52℃下充分搅拌溶解，再进行离心处理，取上清液，得到淀粉酶溶液。

9. 一种如权利要求1或2所述的固定化水解酶或者如权利要求3～8中任一项制备方法制得的固定化水解酶在污泥水解中的应用。

10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将固定化水解酶加入污泥中进行厌氧水解，水解温度为48℃～52℃，水解时间为4h～5h，振荡速度为100rmp～120rmp。