本发明既属于萃取技术领域,又属于生物技术领域,具体涉及一种利用脂肪酶在不用溶液中溶解度不同进行萃取反应,能够快速、方便、耗资低的萃取出纯酶的方法,该方法具有操作方便、快速、成本低廉等特点。
背景技术:
脂肪酶是重要的工业酶制剂之一,存在于生物中的一类特殊酯键水解酶,既可作用于酯键,又是一类界面酶和高效催化剂,广泛应用于食品、能源、医药、农业、精细化工和生物修复等行业领域。因为其具有独特的优越性,成为了近年来国内外研究的热点。
脂肪酶分离纯化一直是脂肪酶研究中很重要的一个环节,其分离纯化效果直接影响酶结构分析,酶特性与功能分析等。在进行分离纯化操作的过程中,不仅要保证脂肪酶的生物活性、产率和纯度,还要求分离所需成本低廉,检测方便。纯化脂肪酶的常规方法包括了沉淀法、吸附层析法、离子交换层析法、凝胶过滤层析法等。沉淀法只适合纯化初期,后期仍需其它大量方法辅助且其纯化率低。层析法纯化脂肪酶,其灵敏度较高,但是一般纯化过程至少需要两个层析方法,层析柱价格昂贵,使用次数越多纯化效果越差,需要摸索层析条件且纯化耗时较久,操作繁琐。综上所述,建立一种快速、准确、低成本和易操作的脂肪酶纯化方法是非常必要的。
技术实现要素:
本发明提供了所述的重组高产脂肪酶菌penlcilliumsp.y-29。
为了解决上述技术问题,本发明利用脂肪酶在不用溶液中溶解度不同进行萃取反应的方法。该方法具有快速、准确、易操作和成本低等特点,本发明保证了萃取过后为纯酶。
本发明提供了一种脂肪酶的纯化方法。本发明是通过以下技术方案实现的,利用脂肪酶在不同溶液中溶解度不同发生萃取反应,经透析,冷冻干燥,根据凝胶电泳进行分析。该方法在冰浴条件下进行操作,脂肪酶纯化方法操作步骤如下:
(1)取一瓶发酵液进行无菌抽滤,取其滤液即酶液。双水相构成为萃取剂a(12%-16%)与萃取剂b(14%-22%),将2.0g酶液和3毫升双重水加入含有双水相的刻度试管中,共计8.0g左右。在漩涡混匀器上震荡3分钟,于4℃下静置1小时,进行萃取。
(2)将收集的上相液体分装于50毫升离心管中,15毫升每管。冰浴条件下,缓慢加入萃取剂c,体积比为1∶1,混匀(由于有机试剂萃取时极易出现乳化现象,在震荡时如果出现乳化现象可加入少量的冷石油醚以促进分层),低温静置。分层后,收集离心管中水相。
(3)采用8000-14000截留率的透析袋,在pbs7.0冰浴下,对上清液进行透析。
其中步骤(1)所述方法,萃取剂a为硫酸铵、磷酸氢二钾、酒石酸钾钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的一种;萃取剂b为peg1000、peg2000、peg4000、peg6000的一种;萃取剂c为甲醇、丙醇、丁醇、二氯甲烷、石油醚的一种。
本发明的有益效果:
1、本发明所述的纯化过程中,采用最少的原材料,最短的时间,达到最终效果。
2、本发明所述的纯化过程中,所用到的材料均可回收利用,对环境无污染。
3、本发明的一种脂肪酶的纯化方法,具有操作方便、快速、准确和成本低廉等特点。
附图说明:
图1、纯化过后脂肪酶的电泳图
具体实施方式
本发明所涉及的验证方法菌株为重组高产脂肪酶菌penicilliumsp.y-29。
本发明涉及的菌株重组penicilliumsp.y-29具有如下微生物学特征:
1.形态特征
分生孢子梗壁光滑,帚状枝具有单束的小梗,密集,菌丝有横隔,孢子成束状或链状,链长而纠结,单个孢子为球形,肾形,直径为3-3.5μm。
2.平板固体培养基上的菌落特征(30℃,36h)
圆形,1-4mm;培养基初期表面带丝状,呈绿色。
3.生长环境
最适生长温度32℃,最适生长ph6.5,生长温度范围为20-48℃。
实施例1:双水相萃取分析
本实验的双水相构成为peg、无机盐、蒸馏水和酶液,将2.0g的酶液加入含有双水相的15.0毫升的刻度试管中,共计8.0g左右。在漩涡混匀器上震荡3分钟。在4℃的条件下静置1小时,分别记录上相和下相的体积vt和vb。测定上下相中的总蛋白含量pt、pb及酶活力ut、ub。经计算,双水相体系的最佳构成为:peg2000浓度20%即1.60g、酒石酸钾钠浓度14%即1.12g、氯化钠浓度0.5%即0.04g、ph值为7.0的双重水3毫升和2毫升的酶液,其纯化率72%,误差<10%。
实施例2:有机试剂萃取分析
在已探索出的最佳双水相萃取条件下,对发酵液进行双水相萃取,静置分层后取上相。将收集的上相液体(即peg2000相)分装于50毫升离心管中,15毫升每管。有机溶剂二氯甲烷对peg2000的萃取效果非常好,通过对peg2000的萃取可使上相中盐含量大大降低。冰浴条件下,缓慢加入萃取剂c,体积比为1∶1,混匀(由于有机试剂萃取时极易出现乳化现象,在震荡时如果出现乳化现象可加入少量的冷石油醚以促进分层),低温静置。分层后,收集离心管中水相。经计算,萃取剂c为二氯甲烷,其纯化率接近94%,误差<13%。通过sds-page,得出该脂肪酶已纯化。