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    活性炭回收葡糖淀粉酶

    来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2017-12-13

      活性炭回收葡糖淀粉酶,研究活性炭在纯化真菌葡糖淀粉酶方面的能力。 使用不同浓度的活性炭(1-4%w / v)在不同温度值(30-50℃)下浓缩来自寡孢根霉的粗制葡糖淀粉酶。 还监测pH(3.0-6.0)和接触时间(0-60分钟)对酶纯化的影响。 活性炭(3%w / v)在50℃,20分钟和pH5.5的一步纯化中得到16倍的纯化。 纯化的葡糖淀粉酶的SDS-PAGE分析的结果显示具有相应分子量36kDa和50kDa的两条主要蛋白质条带。 该方法廉价,快速,简单,可以促进工业酶的下游加工。

      酶的纯化是充分了解酶的性质和作用机制的必要条件。 这通常是以生物质分离,浓缩,初步分离,纯化和抛光等多步骤工艺为主要手段。 使用硫酸铵沉淀从发酵液中除去胶体颗粒和酶杂质的常规方法可能需要大约12-16小时的透析以进行产物回收,并且通常由于构象变化导致蛋白质变性。 聚乙二醇或聚乙烯醇用于蛋白质和酶的浓度也受到吸水能力差的限制。 同样,使用羧甲基纤维素,鞣酸和食用树胶作为沉淀剂以及有机溶剂也会造成产品回收问题。 凝胶过滤技术在发展中国家也被认为是费力和昂贵的。

      活性炭是一种广泛应用于废水和工业污染物处理的吸附剂,它具有很高的去除能力和广泛的污染物适应性。 它由任何基本上含碳的材料制成。 根据报道过的消息,树皮,煤炭,棉花废弃物,棕榈仁壳和许多农副产品都可用于生产活性炭,并且已经有过了解其脱色的能力。

      活性炭也被用于去除在水处理中引起令人反感的味道,这些来源为颜色和气味的化合物,而其工业应用涉及有毒气体和农药的去除以及有机化合物的纯化。 据了解,全世界约80%的活性炭生产用于有机和无机化合物的水相吸附。 尽管已经报道了活性炭在酶转化的葡萄糖浆脱色中的应用,但其用于微生物酶的纯化已经很少。 本研究报道了活性炭在真菌淀粉酶回收中的应用。

      实验准备的材料和方法

      需要准备的化学材料有活性炭,3,5-二硝基水杨酸和聚丙烯酰胺,这些化学品都是试剂级的。微生物材料有根霉寡孢菌的分裂菌株,将其保持在4℃的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)斜面上并且双月传代培养。

      淀粉酶生产

      米糠固态培养基并接种孢子寡孢霉。 孵育是在30°C 72小时。 通过混合发霉的麸皮回收粗淀粉酶。 将发霉的麸皮与乙酸盐缓冲液(0.2M)(pH4.5)以1:4(w/v)的比率在锥形瓶中混合。 将混合物在定轨摇床上以150rpm在28℃振荡1小时。 然后用细布布过滤提取物。 滤液用作粗淀粉酶并保持在4℃。

      用活性炭净化粗制淀粉酶

      用活性炭(0.8mm)进行葡糖淀粉酶的纯化研究。 将各种浓度的活性炭(1-4%w/v)加入到粗制葡糖淀粉酶(pH4.5)中,并在30℃孵育30分钟,偶尔搅拌。然后将混合物在台式离心机中以2500rpm离心10分钟。 在不同温度下(30-60℃)评估温度对活性炭酶净化能力的影响。 还测定了不同pH值(3.5-6.0)下pH值对葡糖淀粉酶纯化的影响。

      活性炭浓度的影响

      图1中显示的结果显示了各种浓度的活性炭对纯化真菌淀粉酶的影响。 当活性炭浓度增加到3%w/v时,葡糖淀粉酶的比活性显着增加,最适比活性为250U/mg。 进一步增加超过3%(w/v)导致其具体活动减少。在处理的样品中观察到约90%的浊度降低。 据观察,随着所用木炭量的增加,吸收速率在数量上变化。据报道吸附程度受吸附剂对吸附剂的可及性的影响。

      图1:活性炭浓度对葡糖淀粉酶纯化的影响。

      温度对淀粉酶纯化的影响

      图2中的结果总结了时间和温度对活性炭纯化淀粉酶的影响。 很明显,在高温下通过活性炭纯化真菌淀粉酶使真菌淀粉酶的比活性显着增加。 在50℃下,在20分钟的驻留时间下获得520U/mg的最佳比活性。 然而,在温度超过50℃和超过30分钟的较长时间用活性炭进行酶处理导致淀粉酶活性降低。显然,升高的温度增强了活性炭的蛋白质吸收和脱色能力。 吸收率和吸收能力主要取决于活性炭的表面化学性质,接触时间和温度。

      图2:温度对使用活性炭(3%w/v)纯化葡糖淀粉酶的影响。

      除了低成本的活性炭以外,高效的表面吸附特性可以用于发酵介质的去极化,从而有效地回收和纯化工业酶,从而使大规模工业生物过程中的下游加工更具成本效益。 结果证实活性炭是一种很好的澄清剂,并揭示了其作为酶浓度材料的潜力。

      在该研究中,通过活性炭在50℃从发酵液中回收葡糖淀粉酶20分钟。 在洗脱过程之后,在不到30分钟的时间内获得高度浓缩和纯化的葡糖淀粉酶。 这种技术在工业酶的下游加工中看起来很有前途,廉价且快速。

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