一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法

文档序号:9859089
一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明为一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,属于酶制剂技术领域。
【背景技术】
[0002]过氧化氢(H2O2),俗称双氧水,是一种强氧化剂,主要应用于化学品合成、纸浆漂白、印染、冶金、半导体材料处理以及食品的生产和加工。在2006年,全世界消耗过氧化氢的量已接近220万吨;但过氧化氢在纺织和造纸行的残留会极大地影响印染效果;没有及时除去过氧化氢工业废水,会引起外环境污染。过氧化氢酶(CAT)可以将纺织漂洗工艺残留的过氧化氢催化分解为无毒的水和氧气,不影响下游的印染工艺,该反应不需要在高温高压的条件就能有效进行,避免了大量能源的消耗。CAT能够有效地清除食品工业中残余的H2O2,从而避免食品风味的破坏,并且该酶本身没有毒性。另在工业废水的处理中,添加了CAT的H2O2,对芳环化合物和脂族化合物的降解具有促进作用。因此极大的刺激了过氧化氢酶生产的研究。本申请人已经于2013年10月申请了《一种碱性过氧化氢酶高产菌及该菌株发酵法生产工艺》的发明专利,专利号为ZL201310505522.2,已经授权。保护了该菌株(Arthrobacter sp.LHM7719)。由于液态过氧化氢酶在存储、运输和销售过程中易失活,因此提高它的稳定性是该酶工业化生产的应用基础。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种对Arthrobacter sp LHM7719所生产的高活力胞内过氧化氢粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(体积等同于发酵液体积)]存储稳定性更为有效方法一一添加复合稳定剂,其稳定效果明显优于使用单一成分的稳定剂,且酶液在存储的25d内还能提高酶的活力,增强酶的使用效果。
[0004]本发明的技术方案:
一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,按照下述步骤进行:过氧化氢酶液,在过氧化氢酶液中同时添加一定浓度的Na2SO4和甘油后,酶液在30°C存储25d内,过氧化氢酶的活力得到提高,增强了酶的使用效果;酶液在30°C存储10d后,酶活保留率高达90%以上,显著提高了酶的稳定性;酶液在30°C存储125d后,酶活保留率高达89%以上,显著提高了酶的稳定性。
[0005]其中所述的Na2SO4浓度为70-95mmol/L,甘油浓度为10-30mmol/L。
[0006]其中所述的Na2SO4和甘油最终浓度比为3.62:1
其稳定效果明显高于单独添加Na2S04、甘油、NaCl、CaCl2、明胶、三氯甲烷的效果。
[0007]以Arthrobacter sp LHM7719为出发菌株,经过深层发酵、菌体破壁和离心后获得了胞内过氧化氢酶液,其酶活力不低于41000U/mL(体积等同于发酵液体积)。
[0008]本发明的有益效果:本发明的方法是针对Arthrobacter sp LHM7719所生产的高活力胞内过氧化氢粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(体积等同于发酵液体积)],使之具有更为优越的存储稳定性且成本较低。
【具体实施方式】
[0009]以Arthrobacter sp LHM7719为出发菌株,经过深层发酵、菌体破碎和离心后得到的胞内过氧化氢粗酶液,详细制备方法见“ZL201310505522.2—种碱性过氧化氢酶高产菌及该菌株发酵法生产工艺”的发明专利。在30°C不添加稳定剂的条件下放置25d和10d,酶活保留率分别为60.46%和42.93%。
[0010]对比例I
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加Na2SO4 (实验所测试的浓度范围为10-500mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分别为109.22%和88.33%。
[0011]对比例2
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加甘油(实验所测试的浓度梯度范围为1 -500mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分别为90.95%和83.79%。
[0012]对比例3
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加CaCl2 (实验所测试的浓度梯度范围为10-500mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分别为80.55%和70.32%。
[0013]对比例4
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加明胶(实验所测试的浓度梯度范围为10-500mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分别为83.89%和73.57%。
[0014]对比例5
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加三氯甲烷(实验所测试的浓度梯度范围为10-500mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分别为80.92%和69.95%。
[0015]实施例1
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加Na2S04 (85mmol/L)和甘油(30mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活保留率分别为112.42%和91.79 %。
[0016]实施例2
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加Na2SO4 (75mmol/L)和甘油(15mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活剩余率分别为106.43%和90.28%。
[0017]实施例3
向上述胞内过氧化氢胞内粗酶液中同时添加Na2S04 (90mmol/L)和甘油(20mmol/L),在30°C保存25d和10d,其酶活保留率分别为122.79%和92.37%。
[0018]其稳定效果明显高于单独添加Na2S04、甘油、NaCl、CaCl2、明胶、三氯甲烷的效果O
【主权项】
1.一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,其特征在于按照下述步骤进行:过氧化氢酶液,在过氧化氢酶液中同时添加一定浓度的Na2SO4和甘油后,酶液在30°C存储25d内,过氧化氢酶的活力得到提高,增强了酶的使用效果;酶液在30°C存储10d后,酶活保留率高达90%以上,显著提高了酶的稳定性;酶液在30°C存储125d后,酶活保留率高达89%以上,显著提高了酶的稳定性。2.根据权利要求1所述的一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,其特征在于其中所述的Na2S04浓度为70-95mmol/L,甘油浓度为10-30mmol/L。3.根据权利要求1所述的一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,其特征在于其中所述的Na2SO4和甘油最终浓度比为3.62:lo
【专利摘要】本发明公开了一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法,属于酶制剂技术领域。在过氧化氢酶液中同时添加一定浓度的Na2SO4和甘油后,其使用效果明显高于单独添加其使用效果明显优于单独添加Na2SO4、甘油、NaCl、CaCl2、明胶、三氯甲烷的效果:酶液在30℃存储25d内,过氧化氢酶的活力得到提高,增强了酶的使用效果;酶液在30℃存储100d后,酶活保留率高达90%以上,显著提高了酶的稳定性;酶液在?30℃存储125d后,酶活保留率高达89%以上,显著提高了酶的稳定性。本发明使过氧化氢酶具有更为优越的存储稳定性且成本较低。
【IPC分类】C12N9/08, C12N9/96
【公开号】CN105624140
【申请号】CN201610185631
【发明人】刘焕民, 宋勇, 颜一路, 张明磊, 张峰
【申请人】常州大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月29日
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