[发明专利]一种南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法

说明书

本发明公开了一种南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法，所述方法将二甲基咪唑水溶液、硝酸锌水溶液与南极假丝酵母脂肪酶B混合，在25℃、200rpm磁力搅拌条件下反应30min，再加入非极性大孔吸附树脂和交联剂，在15‑45℃、200rpm水浴条件下交联反应5h，真空抽滤机抽滤，滤饼干燥，获得固定化南极假丝酵母脂肪酶B；与市场上的现有商品固定化脂肪酶相比较，本发明制备的固定化脂肪酶有更高的酶活力，因此酶固定化方法具有良好的工业化应用前景。

(一)技术领域

本发明属于酶工程领域，涉及一种南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法。

(二)背景技术

脂肪酶(Lipase，EC3.1.1.3，甘油酯水解酶)属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸，还有此外化酯类化合物的分解、酯化、酯交换、内酯合成、肽合成、酯聚合及酰化反应等功能。脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物(如霉菌、细菌等)组织中。其中南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)是一种重要的脂肪酶。南极假丝酵母脂肪酶B广泛的应用于光学活性药物、有特殊生理功能的构造脂质、精细化学品、手性化合物和生物柴油等方面，具有巨大的应用价值。

脂肪酶催化反应具有反应条件温和、催化效率高、专一性强、污染低等特点。而游离态的脂肪酶作为一种蛋白质存在容易失活和催化反应不稳定的问题，反应过后也存在不易分离和分离成本高的问题。固定化脂肪酶与游离脂肪酶相比最大的优势在于：固定化脂肪酶可以重复使用、连续操作、简化和更加高效地催化反应。因此脂肪酶的固定化具有重大的市场价值。

本发明建立了通过MOF结构ZIF-8结合CALB脂肪酶复合物，再与大孔吸附树脂交联的新型酶固定化方法。大孔吸附树脂具有良好的刚性结构和吸附能力，而且回收容易，同时会给予酶蛋白一定的保护作用。金属有机框架材料ZIF-8复合酶的大量文章(1.PitzalisF,Carucci C,Naseri M,et al.Lipase Encapsulation onto ZIF-8:A Comparisonbetween Biocatalysts Obtained at Low and High Zinc/2-Methylimidazole MolarRatio in Aqueous Medium[J].ChemCatChem,2018,10(7):1578–1585.2.Nadar S S,Rathod V K.Encapsulation of lipase within metal-Organic framework(MOF)withenhanced activity intensified under ultrasound[J].Enzyme Microb Technol,2018,108:11-20.)表明该材料能提高酶的催化活性、热稳定性和溶剂耐受性等性质。MOFs虽然能够提高酶的很多性质，但是MOFs本身是一种粉状物质，在实验操作的过程中容易被物料吸附结合而造成流失。将MOFs与大孔吸附树脂结合能够利用大孔吸附树脂大颗粒易回收的特点，降低固定化脂肪酶流失，提高回收率。与市场上的现有商品固定化脂肪酶相比较具有更高的稳定性和酶活力，本方法制备的的固定化脂肪酶具有良好的商业价值。

(三)发明内容

本发明提供一种南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法，将MOFs和大孔吸附树脂结合作为固定化载体，提高了酶的溶剂耐受性和批次稳定性。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法，所述方法是：将二甲基咪唑水溶液、硝酸锌水溶液与南极假丝酵母脂肪酶B混合，在25℃、200rpm磁力搅拌条件下反应30min，再加入非极性大孔吸附树脂和交联剂，在15-45℃、200rpm水浴条件下交联反应5h，真空抽滤机抽滤，滤饼干燥，获得固定化南极假丝酵母脂肪酶B；所述交联剂为下列之一：戊二醛或聚乙烯亚胺，优选聚乙烯亚胺(PEI)。