提高木聚糖酶活性的干态处理方法技术

本发明专利技术涉及一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法，包括以下步骤：在低温等离子体处理装置的处理腔室中设置支架台，支架台上设有多孔材料，将木聚糖酶放在多孔材料上；对处理腔室进行排空，通入工作气体，并放电处理2‑12min，其中气体压强为20‑95Pa，放电功率为50‑300W。本发明专利技术的方法可以有效地改善木聚糖酶的活性，改善其在纺织等领域的应用效果，且低温等离子体处理过程又属于干态处理，不使用化学药品，绿色环保，节能减排，具有非常广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
提高木聚糖酶活性的干态处理方法
本专利技术涉及生物酶改性加工处理
，尤其涉及一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法。
技术介绍
木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶。一个木聚糖分子的完全酶解需要几步酶促反应，其中作用于主链的酶有两种：β-1，4-木聚糖酶和β-木糖苷酶。一般而言，前者从主链内部作用于木糖苷键，将木聚糖分解成低聚木糖，而后者则作用于低聚木糖的末端而释放出木糖。木聚糖酶在纺织、食品、造纸、能源、饲料以及生物转化等领域的应用广泛，比如，木聚糖酶用作生物脱胶酶，能酶降解苎麻中的胶质，分解为可溶于水的小分子物质，获得分离的纤维束；木聚糖酶作为新型的纸浆漂白助剂，降低漂白用氯，解决纸浆工业中的环境污染问题；木聚糖酶用作饲料酶制剂，能促进畜禽对粗饲料的消化吸收；木聚糖酶水解植物中的半纤维素，形成的戊糖进一步用于生产木糖醇、酒精、有机酸等产品，在可再生资源生物转化利用中具有重要作用。早在60年代人们就已开始对木聚糖酶的研究，并从不同来源的微生物中分离到大量的不同类型不同性质的木聚糖酶。在使用中，一般要求木聚糖酶有较高的催化效率、较好的抗逆性、较广的pH和温度适应范围等。近年来，大量有关木聚糖酶结构与功能的研究不断展开，一方面加深了对木聚糖酶作用的分子机理的了解，另一方面为通过基因工程和蛋白质工程改良木聚糖酶的性质、研制出符合不同应用领域要求的木聚糖酶产品提供了指导。低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体分子被击穿，产生包括电子、离子、原子和自由基等混合体。低温等离子体属于激发、电离的高能状态，其电子的负电荷和离子的正电荷总数相等，宏观上对外不显电性，呈中性。低温等离子体放电过程虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体，也叫非平衡状态等离子体。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法，本专利技术提供的方法可以有效地改善木聚糖酶的活性，改善其在纺织等领域的应用效果，且该方法又属于干态处理方法，不使用化学药品，绿色环保，节能减排，具有非常广阔的市场前景。本专利技术的一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法，包括以下步骤：(1)在低温等离子体处理装置的处理腔室中设置一上下通透的水平支架台，支架台上设有呈薄型平面状的多孔材料，将木聚糖酶放在多孔材料上；(2)对处理腔室进行排空，通入工作气体，并放电处理2-10min，其中气体压强为20-95Pa，放电功率为50-250W。进一步地，在步骤(1)中，多孔材料为多孔网状物或多孔薄膜。进一步地，在步骤(1)中，多孔材料的材质为高分子纤维或金属纤维。高分子纤维为有机高分子纤维或无机高分子纤维。进一步地，在步骤(1)中，木聚糖酶为固态木聚糖酶。进一步地，在步骤(1)中，将木聚糖酶薄薄地、均匀地铺放在多孔材料上。进一步地，在步骤(1)中，在步骤(2)中，放电形式为辉光放电。进一步地，在步骤(2)中，使用工作气体先洗气2-3次。洗气结束后，开启进气阀，待气流稳定后，打开放电装置。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氧气、氮气和氩气中的一种或几种。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氧气时，气体压强为50-95Pa，放电功率为100-200W，放电处理时间为2-6min。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氮气时，气体压强为50-65Pa，放电功率为100-200W，放电处理时间为6-8min。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氩气时，气体压强为20-95Pa，放电功率为100-250W，放电处理时间为2-10min。进一步地，在步骤(2)之后，还包括以下步骤：收集步骤(2)处理后的木聚糖酶，将其在2-8℃下密封保存。本专利技术采用不同实验气氛、气体压强、处理时间和放电功率等条件，对木聚糖酶进行低温等离子体干态处理，采用低温等离子体中系列高能离子、电子等活性物质与木聚糖酶作用，可实现对木聚糖酶的大分子及其链上官能团进行修饰，甚至可起空间构象等发生改变，从可导致其活性和稳定性发生明显改善，有利于进一步开发木聚糖酶在纺织等领域的应用潜力。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：1、本专利技术提供了一种提高木聚糖酶活性及稳定性的低温等离子体处理方法，通过对比低温等离子体的处理前后木聚糖酶酶活性，发现低温等离子体处理后木聚糖酶活性及稳定性明显提高；2、本专利技术方法是对常规生物酶的改性加工处理，等离子体处理周期短、操作简单、方便快捷，处理成本低；3、本专利技术方法属于干态处理，没用使用化学药品，对环境无污染，有效地避免了传统化学脱胶所带来的化学药品用量大，能耗水耗高，环境污染严重等问题。附图说明图1是本专利技术木聚糖酶活性测试的标准曲线；图2是本专利技术实施例1、2、3中木聚糖酶处理结果图；图3是本专利技术实施例4、5、6中木聚糖酶处理结果图；图4是本专利技术实施例7、8、9中木聚糖酶处理结果图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术使用的试剂及其配制方法如下：DNS试剂：称取3，5-二硝基水杨酸3.15g溶于500mL水，搅拌5s后置于45℃的水浴中。然后逐步加入100mL0.2g/mL的氢氧化钠溶液，同时不断搅拌，保证温度不高于48℃，直到溶液清澈透明。再逐步加入四水酒石酸钾钠91.0g、苯酚2.50g和无水亚硫酸钠2.50g。继续45℃水浴加热，同时补加水300mL，不断搅拌，直到加入的物质完全溶解。停止加热，冷却至室温后，加水定容1000mL。用烧结玻璃过滤器过滤。取滤液，储存在棕色瓶中，避光保存。室温下存放7天后可以使用，有效期为6个月。缓冲液(pH＝4.8，0.1mol/L)：取0.1mol/L柠檬酸溶液460mL与0.1mol/L柠檬酸钠溶液540mL混合均匀，调pH值至4.8备用。D-木糖溶液(0.5mg/mL)：称取105℃下干燥直至恒重的D-木糖0.05000g，精确至0.0001g，用pH＝4.8的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液溶解，定容至100mL。木聚糖溶液(1mg/mL)：称取木聚糖0.1000g，精确至0.0001g，用pH＝4.8的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液溶解，定容至100mL。图1是本专利技术木聚糖酶活性测试的标准曲线，其制作方法如下：取7支25mL具塞比色管依次编号，按表1分别加入相应的0.5mg/mLD-木糖和缓冲液，混合均匀，配得的D-木糖溶液浓度依次为0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mg/mL。分别加入DNS试剂3mL，混合均匀，放入沸水浴中准确反应5min，取出后立即用冷水冷却，加去离子水定容25mL，摇匀。以1号试管为空白，校基线，用lcm的比色皿于200-800nm范围内连续测定6号试管，确定最大吸收波长λmax为492nm。再以1号试管为空白，依次测定其他试管在492nm处的吸光度值，并记录测得的各样品吸光度值。以D-木糖含量C纵坐标，对应的吸光度值A为横坐标，建立标准曲线。表1为标准曲线的各样液配制时所用各溶液体积。表1标准曲线的各样液配制实施例1称取木聚糖酶0.200g，在低温等离子腔体中设置一上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在低温等离子体处理装置的处理腔室中设置支架台，所述支架台上设有多孔材料，将木聚糖酶放在所述多孔材料上；(2)对所述处理腔室进行排空，通入工作气体，并放电处理2‑12min，其中气体压强为20‑95Pa，放电功率为50‑300W。

【技术特征摘要】
1.一种提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在低温等离子体处理装置的处理腔室中设置支架台，所述支架台上设有多孔材料，将木聚糖酶放在所述多孔材料上；(2)对所述处理腔室进行排空，通入工作气体，并放电处理2-12min，其中气体压强为20-95Pa，放电功率为50-300W。2.根据权利要求1所述的提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述多孔材料为多孔网状物或多孔薄膜。3.根据权利要求1或3所述的提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述多孔材料的材质为高分子纤维或金属纤维。4.根据权利要求1所述的提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述木聚糖酶为固态木聚糖酶。5.根据权利要求1所述的提高木聚糖酶活性的干态处理方法，其特征在于：在步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙家杰，祁丽，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32