一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，屬于酶制劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]過(guò)氧化氫(H2O2),俗稱(chēng)雙氧水，是一種強(qiáng)氧化劑，主要應(yīng)用于化學(xué)品合成、紙漿漂白、印染、冶金、半導(dǎo)體材料處理以及食品的生產(chǎn)和加工。在2006年，全世界消耗過(guò)氧化氫的量已接近220萬(wàn)噸;但過(guò)氧化氫在紡織和造紙行的殘留會(huì)極大地影響印染效果;沒(méi)有及時(shí)除去過(guò)氧化氫工業(yè)廢水，會(huì)引起外環(huán)境污染。過(guò)氧化氫酶(CAT)可以將紡織漂洗工藝殘留的過(guò)氧化氫催化分解為無(wú)毒的水和氧氣，不影響下游的印染工藝，該反應(yīng)不需要在高溫高壓的條件就能有效進(jìn)行，避免了大量能源的消耗。CAT能夠有效地清除食品工業(yè)中殘余的H2O2,從而避免食品風(fēng)味的破壞，并且該酶本身沒(méi)有毒性。另在工業(yè)廢水的處理中，添加了CAT的H2O2,對(duì)芳環(huán)化合物和脂族化合物的降解具有促進(jìn)作用。因此極大的刺激了過(guò)氧化氫酶生產(chǎn)的研究。本申請(qǐng)人已經(jīng)于2013年10月申請(qǐng)了《一種堿性過(guò)氧化氫酶高產(chǎn)菌及該菌株發(fā)酵法生產(chǎn)工藝》的發(fā)明專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)為ZL201310505522.2，已經(jīng)授權(quán)。保護(hù)了該菌株(Arthrobacter sp.LHM7719)。由于液態(tài)過(guò)氧化氫酶在存儲(chǔ)、運(yùn)輸和銷(xiāo)售過(guò)程中易失活，因此提高它的穩(wěn)定性是該酶工業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)Arthrobacter sp LHM7719所生產(chǎn)的高活力胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)]存儲(chǔ)穩(wěn)定性更為有效方法一一添加復(fù)合穩(wěn)定劑，其穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于使用單一成分的穩(wěn)定劑，且酶液在存儲(chǔ)的25d內(nèi)還能提高酶的活力，增強(qiáng)酶的使用效果。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，按照下述步驟進(jìn)行:過(guò)氧化氫酶液，在過(guò)氧化氫酶液中同時(shí)添加一定濃度的Na2SO4和甘油后，酶液在30°C存儲(chǔ)25d內(nèi)，過(guò)氧化氫酶的活力得到提高，增強(qiáng)了酶的使用效果；酶液在30°C存儲(chǔ)10d后，酶活保留率高達(dá)90%以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性;酶液在30°C存儲(chǔ)125d后，酶活保留率高達(dá)89%以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性。
[0005]其中所述的Na2SO4濃度為70-95mmol/L，甘油濃度為10-30mmol/L。
[0006]其中所述的Na2SO4和甘油最終濃度比為3.62:1
其穩(wěn)定效果明顯高于單獨(dú)添加Na2S04、甘油、NaCl、CaCl2、明膠、三氯甲烷的效果。
[0007]以Arthrobacter sp LHM7719為出發(fā)菌株，經(jīng)過(guò)深層發(fā)酵、菌體破壁和離心后獲得了胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶液，其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的方法是針對(duì)Arthrobacter sp LHM7719所生產(chǎn)的高活力胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液[其酶活力不低于41000U/mL(體積等同于發(fā)酵液體積)]，使之具有更為優(yōu)越的存儲(chǔ)穩(wěn)定性且成本較低。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以Arthrobacter sp LHM7719為出發(fā)菌株，經(jīng)過(guò)深層發(fā)酵、菌體破碎和離心后得到的胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液，詳細(xì)制備方法見(jiàn)“ZL201310505522.2—種堿性過(guò)氧化氫酶高產(chǎn)菌及該菌株發(fā)酵法生產(chǎn)工藝”的發(fā)明專(zhuān)利。在30°C不添加穩(wěn)定劑的條件下放置25d和10d，酶活保留率分別為60.46%和42.93%。
[0010]對(duì)比例I
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加Na2SO4 (實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的濃度范圍為10-500mmol/L)，在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分別為109.22%和88.33%。
[0011]對(duì)比例2
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加甘油(實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的濃度梯度范圍為1 -500mmol/L)，在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分別為90.95%和83.79%。
[0012]對(duì)比例3
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加CaCl2 (實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的濃度梯度范圍為10-500mmol/L)，在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分別為80.55%和70.32%。
[0013]對(duì)比例4
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加明膠(實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的濃度梯度范圍為10-500mmol/L)，在30°C保存25d和10d,其酶活最高保留率分別為83.89%和73.57%。
[0014]對(duì)比例5
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加三氯甲烷(實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的濃度梯度范圍為10-500mmol/L)，在30°C保存25d和10d，其酶活最高保留率分別為80.92%和69.95%。
[0015]實(shí)施例1
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加Na2S04 (85mmol/L)和甘油(30mmol/L)，在30°C保存25d和10d，其酶活保留率分別為112.42%和91.79 %。
[0016]實(shí)施例2
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫粗酶液中同時(shí)添加Na2SO4 (75mmol/L)和甘油(15mmol/L)，在30°C保存25d和10d，其酶活剩余率分別為106.43%和90.28%。
[0017]實(shí)施例3
向上述胞內(nèi)過(guò)氧化氫胞內(nèi)粗酶液中同時(shí)添加Na2S04 (90mmol/L)和甘油(20mmol/L)，在30°C保存25d和10d，其酶活保留率分別為122.79%和92.37%。
[0018]其穩(wěn)定效果明顯高于單獨(dú)添加Na2S04、甘油、NaCl、CaCl2、明膠、三氯甲烷的效果O
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行:過(guò)氧化氫酶液，在過(guò)氧化氫酶液中同時(shí)添加一定濃度的Na2SO4和甘油后，酶液在30°C存儲(chǔ)25d內(nèi)，過(guò)氧化氫酶的活力得到提高，增強(qiáng)了酶的使用效果;酶液在30°C存儲(chǔ)10d后，酶活保留率高達(dá)90%以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性；酶液在30°C存儲(chǔ)125d后，酶活保留率高達(dá)89%以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，其特征在于其中所述的Na2S04濃度為70-95mmol/L，甘油濃度為10-30mmol/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，其特征在于其中所述的Na2SO4和甘油最終濃度比為3.62:lo
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高過(guò)氧化氫酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性的方法，屬于酶制劑技術(shù)領(lǐng)域。在過(guò)氧化氫酶液中同時(shí)添加一定濃度的Na2SO4和甘油后，其使用效果明顯高于單獨(dú)添加其使用效果明顯優(yōu)于單獨(dú)添加Na2SO4、甘油、NaCl、CaCl2、明膠、三氯甲烷的效果：酶液在30℃存儲(chǔ)25d內(nèi)，過(guò)氧化氫酶的活力得到提高，增強(qiáng)了酶的使用效果；酶液在30℃存儲(chǔ)100d后，酶活保留率高達(dá)90％以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性；酶液在？30℃存儲(chǔ)125d后，酶活保留率高達(dá)89％以上，顯著提高了酶的穩(wěn)定性。本發(fā)明使過(guò)氧化氫酶具有更為優(yōu)越的存儲(chǔ)穩(wěn)定性且成本較低。
【IPC分類(lèi)】C12N9/08, C12N9/96
【公開(kāi)號(hào)】CN105624140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610185631
【發(fā)明人】劉煥民, 宋勇, 顏一路, 張明磊, 張峰
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日