提高β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法技术

本发明专利技术涉及一种提高β‑甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β‑甘露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。本发明专利技术提供的方法可以有效地提高β‑甘露聚糖酶的活性，改善处理效果，且处理效率高，且低温等离子体处理过程属于干态处理法，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。

Low temperature plasma treatment method to improve beta mannanase activity

The invention relates to a method for improving beta mannanase activity in low temperature plasma processing method, which comprises the following steps: in the treatment of low temperature plasma processing chamber is provided with a bracket table device, support table is provided with a porous material, the beta mannanase in porous materials; for emptying of the chamber, the working gas 2 12min, and the discharge process, the gas pressure of 20 95Pa, discharge power of 50 300W. The method provided by the invention can effectively improve beta mannanase activity, improve the treatment effect, and high efficiency, and low temperature plasma treatment process is a dry processing method, without the use of chemicals, green environmental protection, energy saving and emission reduction, has a very promising market.

【技术实现步骤摘要】
提高β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法
本专利技术涉及生物酶改性加工处理
，尤其涉及一种提高β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法。
技术介绍
β-甘露聚糖酶是水解以β-1,4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖(甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖)的内切水解酶。β-甘露聚糖酶的来源较广泛，包括细菌、真菌、放线菌、植物及软体动物等。其中，微生物是产生β-甘露聚糖酶的主要来源。细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌的曲霉、木霉、酵母、青霉、多孔菌、核盘菌和放线菌中的链霉菌都是产生β-甘露聚糖酶的常见类群。β-甘露聚糖酶作为一种生物催化剂，具有高效专一性、反应条件温和、对环境无污染等显著优点，被运用于多个领域。如在饲料工业中，β-甘露聚糖酶作为一种绿色饲料添加剂，用于提高饲料的消化和吸收，降低成本，促进动物生长等。在纺织工业中作为一种前处理生物酶，对棉织物进行精炼，对麻类织物进行脱胶处理等，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。然而，作为生物酶制剂，β-甘露聚糖酶在使用中也存在催化活性受外界pH值、温度等工艺条件影响大，活性及稳定性不够高，对底物降解速率低等问题。因而，如何进一步提高、改善β-甘露聚糖酶的催化活性及稳定性，对增强其催化效率，扩大其应用范围和使用条件，具有重要意义。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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，本专利技术提供的方法可以有效地提高β-甘露聚糖酶的活性，改善处理效果，且处理效率高，且低温等离子体处理过程属于干态处理法，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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β-甘露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2-12min，其中气体压强为20-95Pa，放电功率为50-300W。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，β-甘露聚糖酶为固态β-甘露聚糖酶。进一步地，在步骤(1)中，将甘露聚糖薄薄地、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65-95Pa，放电功率为50-100W，放电处理时间为2-10min。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氮气时，气体压强为65-80Pa，放电功率为50-250W，放电处理时间为8-10min。进一步地，在步骤(2)中，工作气体为氩气时，气体压强为20-65Pa，放电功率为50-300W，放电处理时间为8-12min。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β-甘露聚糖酶，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β-甘露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β-甘露聚糖酶作用，可实现对β-甘露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β-甘露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β-甘露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β-甘露聚糖酶酶活性，发现低温等离子体处理后β-甘露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。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术β-甘露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β-甘露聚糖酶处理结果图；图3是本专利技术实施例4、5、6中β-甘露聚糖酶处理结果图；图4是本专利技术实施例7、8、9中β-甘露聚糖酶处理结果图。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-甘露糖溶液(5mg/mL)：称取105℃下干燥直至恒重的甘露糖0.25000g，精确至0.0001g，用pH＝4.8的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液溶解，在50mL容量瓶中定容。魔芋胶溶液(2mg/mL)：称取魔芋胶0.2000g，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β-甘露聚糖酶活性测试的标准曲线，其制作方法如下：分别吸取5mg/mlD-甘露糖溶液0ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml和3.5ml，分别用pH＝4.8的柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液定容至50ml，配制出浓度为0、0.10mg/ml、0.15mg/ml、0.20mg/ml、0.25mg/ml、0.30mg/ml和0.35mg/mlD-甘露糖标准溶液。取7支25ml具塞比色管编号1～7，吸取上述浓度系列的D-甘露糖标准溶液各2.0ml，分别依次加入到比色管，再分别加入3.0mlDNS试剂，摇匀，沸水浴中加热5min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高β‑甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β‑甘露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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β-甘露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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，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β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述β-甘露聚糖酶为固态β-甘露聚糖酶。5.根据权利要求1所述的提高β-甘露聚糖酶活性的低温等离子体处理方法，其特...

【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