專利名稱：一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種固定化α “淀粉酶的制備方法，特別是涉及一種以球狀單寧為載 體的固定化α-淀粉酶的制備方法。
背景技術(shù)：
α -淀粉酶(α -amylase)從淀粉分子內(nèi)部切開α _1、4鍵，將淀粉分解成糊精和還 原糖，廣泛應用于糧食與食品工業(yè)、釀造、發(fā)酵、紡織品工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)，但是由于酶是一種 可溶性的蛋白質(zhì)，不易回收和重復利用，造成了催化劑浪費，而且酶蛋白還會污染產(chǎn)物，給 后處理造成困難。酶固定化技術(shù)是20世紀60年代發(fā)展起來的一項新型生物技術(shù)，其定義為“通過化 學或物理學的手段束縛于一定區(qū)域內(nèi)，保持了催化活性并且可以重復、連續(xù)使用的酶”。利 用固定化酶進行工業(yè)生產(chǎn)，不僅使酶可以回收并重復利用，提高酶的使用效率、降低生產(chǎn)成 本，而且還可以提高酶的穩(wěn)定性，避免酶蛋白對產(chǎn)物造成的污染，簡化了后處理過程。從載 體材料的組成來看，固定化酶所使用的載體可以分為高分子載體、無機載體，復合載體以及 新型載體等。常見的高分子載體有殼聚糖、海藻酸、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸類等。 在大規(guī)模生產(chǎn)中，固定化酶大多采用球狀載體，以便重復回收利用。單寧(Tarmins)為葡萄糖掊?；衔?，其多酚羥基的結(jié)構(gòu)賦予了它一系列獨特 的化學特性和生理活性，如能與蛋白質(zhì)、生物堿、多糖結(jié)合，常作為這些化合物的吸附材料。 單寧或富含單寧的生物質(zhì)是近年發(fā)展迅速的生物質(zhì)吸附劑的主要材料。中國具有豐富的 單寧資源，但是儲量豐富的單寧還遠沒有像淀粉、纖維素、殼聚糖那樣得到廣泛的研究和應 用。α -淀粉酶是含鈣離子的金屬酶，因此可以利用單寧分子結(jié)構(gòu)上的酚羥基進行改性，制 備獲得符合工業(yè)生產(chǎn)需要的球狀單寧載體。福建師范大學盧玉棟等研制成功了 “一種球狀 單寧載體的制備方法”(同日分案申請)，是以單寧為原料，在分散介質(zhì)有機相中，加入交聯(lián) 劑，制備得到球狀單寧載體。該球狀單寧載體具有原料豐富、成本低廉、機械強度高，化學性 質(zhì)穩(wěn)定、適合工業(yè)應用的特點。以該球狀單寧為固定化酶載體，用吸附-交聯(lián)法固定α-淀 粉酶未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以球狀單寧為載體的用于固定化α-淀粉酶的制備方法。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是將球狀單寧載體加入到0. 5 10mg/ml 的α "淀粉酶溶液中得到球狀單寧載體一 α -淀粉酶混合液；將混合液于4 50°C溫度下 進行1 10小時的吸附作用，再加入質(zhì)量濃度為5 30%的戊二醛溶液，加入的戊二醛溶 液與淀粉酶溶液的體積比為0. 02 0. 1，于4 50°C溫度下交聯(lián)1 3小時，過濾去除濾 液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀粉酶。球狀單 寧載體與α-淀粉酶的質(zhì)量比為1 5 100。
根據(jù)本發(fā)明制備的球狀單寧固定化α-淀粉酶形狀均一、表面積大；酶活力回收 率平均達到80%以上；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀粉)的親和力提高了 12 倍以上。
具體實施例方式實施例1
采用“一種球狀單寧載體的制備方法”首先制取球狀單寧載體，并用制得的球狀單寧載 體固定化α-淀粉酶。取0. 5g球狀單寧載體加入到50ml含量為2. 5mg/ml的α -淀粉酶溶液中，于30°C 溫度條件下吸附5小時，加入2ml濃度為20%的戊二醛溶液中，于30°C溫度條件下交聯(lián)2小 時，過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀 粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到82% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀粉) 的親和力提高了 14. 3倍。實施例2
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。采用“一種球狀單寧載體的制備方法”首先制的球狀單寧載體，并用制得的球狀單 寧載體固定化淀粉酶。取0. 5g球狀單寧載體加入到IOOml含量為9. 5mg/ml的α -淀粉酶溶液中，于30°C 溫度條件下吸附5小時，加入5ml濃度為20%的戊二醛溶液，于30°C溫度條件下交聯(lián)2小 時，過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀 粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到81. 8% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀 粉)的親和力提高了 13. 2倍。實施例3
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。取0. 5g球狀單寧載體加入IOOml含量為3mg/ml到α -淀粉酶溶液中，于30°C溫 度條件下吸附5小時，加入5ml濃度為25%的戊二醛溶液，于30°C溫度條件下交聯(lián)2小時， 過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀粉 酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到85. 3% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀 粉)的親和力提高了 15. 9倍。實施例4
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。取0. 5g球狀單寧載體加入IOOml含量為7. 5mg/ml到α -淀粉酶溶液中，于30°C 溫度條件下吸附5小時，加入IOml濃度為20%的戊二醛溶液，于30°C溫度條件下交聯(lián)2小 時，過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀 粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到78. 1% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀粉)的親和力提高了 14. 7倍。實施例5
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。取Ig球狀單寧載體加入IOOml含量為2. 5mg/ml到α -淀粉酶溶液中，于40°C溫 度條件下吸附4小時，加入IOml濃度為12%的戊二醛溶液，于40°C溫度條件下交聯(lián)1. 5小 時，過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀 粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到79. 6% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀 粉)的親和力提高了 15. 3倍。實施例6
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。取2g球狀單寧載體加入50ml含量為2. 5mg/ml到α -淀粉酶溶液中，于30°C溫度 條件下吸附5小時，加入2ml濃度為20%的戊二醛溶液，于30°C溫度條件下交聯(lián)2小時，過 濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到84. 3% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀 粉)的親和力提高了 13. 5倍。實施例7
制取球狀單寧載體的方法同實施例1。取2. 5g球狀單寧載體加入50ml含量為2. 5mg/ml到α -淀粉酶溶液中，于10°C 溫度條件下吸附10小時，加入2ml濃度為20%的戊二醛溶液，于10°C溫度條件下交聯(lián)3小 時，過濾去除濾液，用PH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α -淀 粉酶。經(jīng)測定，酶活力回收率達到86. 2% ；與溶液酶相比，固定化α -淀粉酶對底物(淀 粉)的親和力提高了 12. 3倍。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種以球狀單寧為載體的固定化α 淀粉酶的制備方法，其特征是1)將球狀單寧載體加入到α 淀粉酶溶液中得到球狀單寧載體—α 淀粉酶混合液；2)將混合液于4～50℃溫度下進行吸附作用，再加入戊二醛溶液，于4～50℃溫度下進行交聯(lián)；3)過濾去除濾液，用pH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α 淀粉酶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是所述的球狀單寧載體與α-淀粉酶的質(zhì)量比為1 5 100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是所述的α “淀粉酶溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 10mg/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是所述的球狀單寧載體一 α -淀粉酶混合液吸附作用的時間為1 10小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是所述的戊二醛溶液質(zhì)量濃度為5 30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是所述交聯(lián)時間為1 3小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以球狀單寧為載體的固定化α-淀粉酶的制備方法，其 特征是戊二醛溶液與混合液的體積比為0. 02 0. 1。全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定化α-淀粉酶的制備方法，特別是涉及一種以球狀單寧為載體的用于固定化α-淀粉酶的制備方法。其特征是1)將球狀單寧載體加入到α-淀粉酶溶液中得到球狀單寧載體—α-淀粉酶混合液；2)將混合液于4～50℃溫度下進行吸附作用，再加入戊二醛溶液，于4～50℃溫度下進行交聯(lián)；3)過濾去除濾液，用pH值為7的磷酸緩沖溶液洗滌并吸干，即制得球狀單寧固定化α-淀粉酶。根據(jù)本發(fā)明制備的球狀單寧固定化α-淀粉酶形狀均一、表面積大；酶活力回收率平均達到80%以上；與溶液酶相比，固定化α-淀粉酶對底物(淀粉)的親和力提高了12倍以上。
文檔編號C12N11/02GK101914514SQ20101013975
公開日2010年12月15日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者盧玉棟, 吳宗華, 游瑞云 申請人:福建師范大學