聚合物改性β-葡萄糖苷酶及其制备与在木质纤维素酶解中的应用制造技术

本发明专利技术公开了聚合物改性β‑葡萄糖苷酶及其制备与在木质纤维素酶解中的应用。本发明专利技术在β‑葡萄糖苷酶表面接枝含丙烯酰胺和丙烯酸及可阳离子化和/或疏水化单体的嵌段聚合物，再与纤维素酶制剂复合，加入以木质纤维素为底物的酶解体系中，使聚合物改性酶优先吸附于木质素上，减少内外切酶在木质素上的“无效吸附”，实现木质纤维素的酶解强化，同时利用丙烯酸嵌段调节聚合物改性酶间的静电吸附。酶解结束后，体系温度降至0～45℃时，具有温度响应的聚合物改性β‑葡萄糖苷酶沉淀析出，通过固液分离回收改性β‑葡萄糖苷酶。

【技术实现步骤摘要】
聚合物改性β-葡萄糖苷酶及其制备与在木质纤维素酶解中的应用
本专利技术属于木质纤维素酶解
，具体涉及一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶及其制备与在强化木质纤维素酶解和酶回收中的应用。
技术介绍
目前能源危机和环境问题突出，为了解决这一系列问题，利用可再生的木质纤维素资源生产纤维素乙醇的相关技术发展备受关注。在纤维素乙醇的生产过程中，木质纤维素的酶解具有安全、清洁及反应专一性强等优点，被认为是极具发展潜力的降解纤维素的方法。然而由于木质纤维素中的木质素包附于纤维素表面，使得纤维素的可及性较低，限制了酶解效率的提高。且纤维素酶容易通过较强的静电、疏水作用力在木质素上形成“无效吸附”，难以高效酶解纤维素，同时增加了回收利用难度，限制了其工业化发展。纤维素酶是多组分酶，由于酶各组分的结构和酶解底物的差异，木质素的吸附对不同酶组分催化活性的影响不同，其中，木质素的吸附会显著抑制内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶的催化活性(BioresourceTechnology,2018.267:110-116.)。而对于β-葡萄糖苷酶，由于其结构上不存在结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n先将链转移剂、引发剂和丙烯酰胺进行预聚合，再加入丙烯酸和功能单体进行聚合，结束反应，纯化得到聚合物，再将聚合物与交联剂和β-葡萄糖苷酶反应得到聚合物改性β-葡萄糖苷酶；/n或者，先将链转移剂、引发剂、交联剂与β-葡萄糖苷酶反应得到中间体，再加入丙烯酰胺进行预聚合，然后加入丙烯酸和功能单体进行聚合，得到聚合物改性β-葡萄糖苷酶；/n所述功能单体为疏水性烃类和/或阳离子型聚合单体。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将链转移剂、引发剂和丙烯酰胺进行预聚合，再加入丙烯酸和功能单体进行聚合，结束反应，纯化得到聚合物，再将聚合物与交联剂和β-葡萄糖苷酶反应得到聚合物改性β-葡萄糖苷酶；
或者，先将链转移剂、引发剂、交联剂与β-葡萄糖苷酶反应得到中间体，再加入丙烯酰胺进行预聚合，然后加入丙烯酸和功能单体进行聚合，得到聚合物改性β-葡萄糖苷酶；
所述功能单体为疏水性烃类和/或阳离子型聚合单体。


2.权利要求1所述一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺、丙烯酸与功能单体的摩尔比为(20～200):(10～30):(1～200)；所述β-葡萄糖苷酶与聚合物的摩尔比为1:1～1:6，其中聚合物为丙烯酰胺、丙烯酸与功能单体聚合所得的聚合物；
所述链转移剂、引发剂、交联剂与丙烯酰胺的摩尔比为(1～3):(1～5):(1～5):(20～200)。


3.权利要求1所述一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，所述疏水性烃类单体为苯乙烯、苯丙烯酰胺、丙烯腈、N,N’-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、N-乙烯基己内酰胺和6-(丙烯酰氧基甲基)尿嘧啶中的至少一种，所述阳离子型聚合单体为甲基丙烯酸二甲氨乙酯、N,N’-二甲基丙烯酰胺和N,N’-二乙基丙烯酰胺中的至少一种。


4.权利要求1所述一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵和偶氮二异丁腈中的至少一种；所述交联剂为环氧氯丙烷、戊二醛、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺中的至少一种；所述链转移剂为双(羧甲基)三硫代碳酸盐、巯基丙酸和2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸中的至少一种。


5.权利要求1所述一种聚合物改性β-葡萄糖苷酶的制备方法，其特征在于，所述β-葡萄糖苷酶与交联剂、链转移剂、引发剂反应的温度为0～50℃，时间为1～5h；
所述丙烯酰胺预聚合的温度为40～80℃，时间为6～24h；所述丙烯酸以及功能单体聚合的温度为40～80℃，时间为5～20h；所述合物与交联剂和β-...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼宏铭，覃飞扬，李飞云，焦芮，庞煜霞，邱学青，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44