CN105624140A - 一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法 - Google Patents

一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

一种提高过氧化氢酶存储稳定性的方法
技术领域
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
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(Arthrobactersp.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
本发明的目的是提供一种对ArthrobacterspLHM7719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——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。
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℃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。
其中所述的Na2SO4浓度为70-95mmol/L，甘油浓度为10-30mmol/L。
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Na2SO4、甘油、NaCl、CaCl2、明胶、三氯甲烷的效果。
以ArthrobacterspLHM7719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)。
本发明的有益效果：本发明的方法是针对ArthrobacterspLHM7719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
以ArthrobacterspLHM7719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。在30℃不添加稳定剂的条件下放置25d和100d，酶活保留率分别为60.46％和42.93％。
对比例1
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℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分别为109.22％和88.33％。
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10-500mmol/L)，在30℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分别为90.95％和83.79％。
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℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分别为80.55％和70.32％。
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℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分别为83.89％和73.57％。
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℃保存25d和100d，其酶活最高保留率分别为80.92％和69.95％。
实施例1
向上述胞内过氧化氢粗酶液中同时添加Na2SO4(85mmol/L)和甘油(30mmol/L)，在30℃保存25d和100d，其酶活保留率分别为112.42％和91.79％。
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℃保存25d和100d，其酶活剩余率分别为106.43％和90.28％。
实施例3
向上述胞内过氧化氢胞内粗酶液中同时添加Na2SO4(90mmol/L)和甘油(20mmol/L)，在30℃保存25d和100d，其酶活保留率分别为122.79％和92.37％。
其稳定效果明显高于单独添加Na2SO4、甘油、NaCl、CaCl2、明胶、三氯甲烷的效果。

Claims (3)

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℃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。
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Na2SO4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3.62：1。
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