一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法技术

本发明专利技术提供一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，具体制备方法为：将葡萄糖氧化酶加入到细菌纤维素溶液中，振荡挥发溶剂，密封，低温静置，取出，得到吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液；将藻类生物质中加入吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，顺序投入阴离子聚合物和阳离子表面活性剂，或者阳离子聚合物和阴离子表面活性剂，低速搅拌，过滤截留得到藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶；将藻类凝絮体固定的葡萄糖氧化酶加入到溶剂中，加入助剂，混合均匀，得到以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶。本发明专利技术制备的固化葡萄糖氧化酶稳定性好，酶活力高，与织物粘合力好，制备方法简便，可控性强。

【技术实现步骤摘要】
一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法
本专利技术属于固化酶材料
，具体涉及一种以细菌纤维素和藻类凝体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法。
技术介绍
生物酶作为活细胞产生的具有催化作用的有机物，与其他催化剂相比具有无可替代的优势，如无毒无害，对环境友好，处理条件温和，作用专一，用量少，反应释放的酶也可以继续催化另一个反应，污染易治理等特点，生物酶的织造和应用范围越来越广泛，尤其在纺织工业领域得到了广泛的应用。在纺织领域，生物酶制剂的生物处理主要是用特定的酶制剂作用到纱线表面，以达到清洁织物表面，减少表面绒毛，防止织物起球，且处理加工后的织物的失重小，纤维损伤程度小的目的。目前，在纺织领域中使用较为广泛的酶制剂主要是纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、过氧化氢酶、漆酶和葡萄糖氧化酶，其中葡萄糖氧化酶属于氧化还原酶，主要用于部分织物或者全部织物的漂白做旧处理，处理后的织物的纤维损伤程度低，织物具有手感厚实，表面光洁，手感柔软丰满的特点。固化技术是指利用化学或物理手段将有力的细胞微生物或者酶定位于限定的空间区域并使其保持活性和可反复使用的一种基本技术，固定化酶与游离没相比，固定化酶在保持其高效、专一以及温和处理特定的同时，还呈现出储存稳定性高、分离回收容易，可多次重复使用，操作连续可控、工艺简便等优点。中国专利CN101302716A公开的一种应用固定化漆酶进行全棉针织物染色后处理的方法，采用海藻酸钠、明胶剂聚乙二醇酶珠对漆酶进行包埋，氯化钙固化和戊二醛交联得到固定化漆酶，将固定化漆酶在45-55℃下处理染色织物后，可进行回收处理。中国专利CN103146675B公开的以赤石脂为载体的固定化脂肪酶的制备方法，加工赤石脂经羟基化和硅烷后处理后加入到脂肪酶中，低温振荡固定，冷冻干燥，再用好在酸钠溶液包覆，氯化钙固化，得到固定化的脂肪酶。由上述现有技术可知，目前纺织领域生物酶的固定技术有多种，但是针对葡萄糖氧化酶的快速固化技术方面的研究的并不多见。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，首先利用细菌纤维素吸附葡萄糖氧化酶，再加入到藻类生物质中，利用不同电荷的聚合物和表面活性剂，实现藻类生物质的快速絮凝和包覆，最后再加入助剂制备得到产品。本专利技术制备的固化葡萄糖氧化酶稳定性好，酶活力高，与织物粘合力好，制备方法简便，可控性强，绿色环保。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将葡萄糖氧化酶加入到细菌纤维素溶液中，一边振荡一边挥发溶剂，密封，置于4℃冰箱中静置4-6h，取出，得到吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液；(2)将0.1-4g/L的藻类生物质中加入步骤(1)制备的吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，混合均匀后，顺序投入阴离子聚合物和阳离子表面活性剂，或者阳离子聚合物和阴离子表面活性剂，低速搅拌，形成絮状颗粒，经粗滤膜过滤截留得到藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶；(3)将步骤(2)制备的藻类凝絮体固定的葡萄糖氧化酶加入到溶剂中，加入助剂，混合均匀，得到以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，细菌纤维素溶液中细菌纤维素的原料为椰果细菌纤维素，椰果细菌纤维素的含量为2-8wt％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，葡萄糖氧化酶与细菌纤维素的质量比为1:3-5。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液的固含量不低于25％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，阴离子聚合物为聚丙烯酸PAA，阳离子表面活性剂为西吡氯铵CPC，阳离子聚合物为聚乙烯亚胺PEI，阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠SDS。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，聚合物与表面活性剂的用量比为90-100ppm/mM。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶的含水率低于65％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶中藻类凝絮体的质量分数为15-30％。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，助剂为胶凝剂、增稠剂和表面活性剂，所述胶凝剂为碳酸钙，所述增稠剂为羟甲基纤维素钠，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，助剂的用量为0.1-5％。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶由葡萄糖氧化酶通过细菌纤维素吸附和藻类凝絮体包覆而成，细菌纤维素的分子的结晶度高，分子取向度良好，机械强度大于植物纤维素，分子内和分子间存在氢键作用，具有高吸收特性及结合水能力，可以将葡萄糖氧化酶吸附到细菌纤维素的内部及细菌纤维素之间，并通过振荡浓缩技术促进细菌纤维素之间的结合形成微球，更有利于葡萄糖氧化酶的固化，之后利用藻类生物质的凝絮性能，在细菌纤维素和葡萄糖氧化酶的表面包裹一层藻类凝絮材料，利用不同电荷的聚合物和表面活性剂的作用，实现藻类生物质的快速凝絮和沉降，且显著降低藻类凝絮材料的含水量，因此，葡萄糖氧化酶经双层三维网络材料包覆，稳定性好，耐冲击性好，有利于长时间保持酶的活性，且包覆材料与织物的亲和性好，更有利于在之后织物整理中的使用。(2)本专利技术制备的以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶制备方法简单，可控性强，选用的固化原料都为绿色环保天然物质，成本低，工艺简单，制备的固化的葡萄糖氧化酶的酶活性强，稳定性好，回收率好，耐冲击性好，与织物的粘着力好，更有利于葡萄糖氧化酶作用。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：(1)按照葡萄糖氧化酶与细菌纤维素的质量比为1:3，将葡萄糖氧化酶加入到2wt％的椰果细菌纤维素溶液中，一边振荡一边挥发溶剂，密封，置于4℃冰箱中静置4h，取出，得到固含量为25％的吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液。(2)将0.1g/L的藻类生物质中加入吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，混合均匀后，顺序投入45ppm阴离子聚合物聚丙烯酸PAA和0.5mM阳离子表面活性剂西吡氯铵CPC，在100r/min的速度下低速搅拌20min，形成含水率为64.7％的絮状颗粒，经粗滤膜过滤截留得到藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶，其中藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶中藻类凝絮体的质量分数为15％。(3)将藻类凝絮体固定的葡萄糖氧化酶加入到去离子水中，加入质量比为1:1:1的碳酸钙胶凝剂、羟甲基纤维素钠增稠剂和脂肪酸聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂，混合均匀，得到以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶，其中助剂总的用量为0.1％。实施例2：(1)按照葡萄糖氧化酶与细菌纤维素的质量比为1:5，将葡萄糖氧化酶加入到8wt％的椰果细菌纤维素溶液中，一边振荡一边挥发溶剂，密封，置于4℃冰箱中静置6h，取出，得到固含量为27％的吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液。(2)将4g/L的藻类生物质中加入吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将葡萄糖氧化酶加入到细菌纤维素溶液中，一边振荡一边挥发溶剂，密封，置于4℃冰箱中静置4‑6h，取出，得到吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液；(2)将0.1‑4g/L的藻类生物质中加入步骤(1)制备的吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，混合均匀后，顺序投入阴离子聚合物和阳离子表面活性剂，或者阳离子聚合物和阴离子表面活性剂，低速搅拌，形成絮状颗粒，经粗滤膜过滤截留得到藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶；(3)将步骤(2)制备的藻类凝絮体固定的葡萄糖氧化酶加入到溶剂中，加入助剂，混合均匀，得到以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶。

【技术特征摘要】
1.一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将葡萄糖氧化酶加入到细菌纤维素溶液中，一边振荡一边挥发溶剂，密封，置于4℃冰箱中静置4-6h，取出，得到吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液；(2)将0.1-4g/L的藻类生物质中加入步骤(1)制备的吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液，混合均匀后，顺序投入阴离子聚合物和阳离子表面活性剂，或者阳离子聚合物和阴离子表面活性剂，低速搅拌，形成絮状颗粒，经粗滤膜过滤截留得到藻类凝絮体包覆的葡萄糖氧化酶；(3)将步骤(2)制备的藻类凝絮体固定的葡萄糖氧化酶加入到溶剂中，加入助剂，混合均匀，得到以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶。2.根据权利要求1所述的一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，细菌纤维素溶液中细菌纤维素的原料为椰果细菌纤维素，椰果细菌纤维素的含量为2-8wt％。3.根据权利要求1所述的一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，葡萄糖氧化酶与细菌纤维素的质量比为1:3-5。4.根据权利要求1所述的一种以细菌纤维素和藻类凝絮体为载体固化的葡萄糖氧化酶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，吸附葡萄糖氧化酶的细菌纤维素溶液的固含量不低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海燕，
申请(专利权)人：苏州凯邦生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32