System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法技术_技高网

一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法技术

技术编号:40508650 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-01 13:23
本发明专利技术公开了一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,属于果胶多糖技术领域。一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,包括以下步骤:S1制备甜菜渣粉末;S2提取与纯化甜菜渣果胶多糖;S3果胶多糖应用:将制得的果胶多糖作为生物表面活性剂应用到纤维素酶解反应中。本发明专利技术解决了现有较少研究果胶多糖是否能够作为表面活性剂促进木质纤维素酶解反应作用机理的问题,纯化得到的果胶多糖CSP1,提高纤维素酶在高剪切力、界面张力存在的稳定性,避免酶失活,果胶多糖CSP1独特的结构使其成为良好的表面活性多糖,并最终能够应用到纤维素酶解反应体系中,提高纤维素酶解反应效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及果胶多糖,具体为一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法


技术介绍

1、甜菜渣是甜菜榨糖产生的工业废弃物,随着甜菜种植业的迅速发展,甜菜渣产量持续增长。甜菜渣中蛋白质含量较高(10-15%),经脱水后制为颗粒型动物饲料,而上述工艺成本占生产成本的30-40%,不具高值转化优势。因含有20-25%的纤维素,甜菜渣也可转化为可发酵糖,以生产生物乙醇、生物氢、沼气等高价值燃料。作为木质化程度低、果胶及纤维素含量高的农业废弃物,甜菜渣比其他木质纤维素更利于实现资源转化利用。已有实验已经证实果胶多糖是甜菜渣细胞壁主要顽抗性多糖,但是关于果胶多糖在细胞壁内分布及其顽抗机制还有待深入研究。

2、此外,也有研究证明果胶的两亲性能够开发其成为表面活性剂,但较少研究果胶多糖是否能够作为表面活性剂促进木质纤维素酶解反应作用机理,甜菜渣中存在较多的果胶多糖,均未能充分利用,造成现有的甜菜渣利用率不高,不能向高值化利用方向发展。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,通过纯化得到的果胶多糖csp1,提高纤维素酶解反应效率,解决了上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,包括以下步骤:

3、s1制备甜菜渣粉末:取经榨糖后60℃烘干的甜菜渣,甜菜渣样品粉碎后过60目筛得到甜菜渣粉末;

4、s2提取与纯化甜菜渣果胶多糖:提取和制备果胶多糖,并对提取的果胶多糖脱蛋白,再进一步纯化果胶多糖;

5、s3果胶多糖应用:将制得的果胶多糖作为生物表面活性剂应用到纤维素酶解反应中,测定果胶多糖对纤维素酶解反应效率和体系的影响。

6、优选的,所述s2提取与纯化甜菜渣果胶多糖的具体步骤如下:

7、s21:采取螯合剂法、水法或者酸法提取制备果胶多糖;

8、s22:采用sevag法脱蛋白;

9、s23:采用离子交换柱层析纯化果胶多糖;

10、s24:采用凝胶柱层析纯化果胶多糖。

11、优选的,所述步骤s21具体包括以下过程:

12、甜菜渣粉末分别置于1%(w/v)的提取液中,固液比为1:100,95℃搅拌提取2h,8000r/min离心20min后滤渣重新置于上述提取液中提取2h,合并滤液减压浓缩后加入4倍体积无水乙醇于4℃过夜沉淀果胶,8000r/min离心15min后用70%乙醇洗涤沉淀两遍,重新溶于水中冷冻干燥得到果胶多糖,计算果胶多糖得率、总糖含量、半乳糖醛酸及蛋白质含量。

13、优选的,所述步骤s22具体包括以下过程:

14、取果胶多糖溶于水中,配置10mg/ml的果胶溶液20ml,加入5mlsevag试剂,震荡20min后离心弃去沉淀,重复上述操作4-5次,测定每一次脱蛋白溶液中蛋白质含量与总糖含量;取20mlcsp多糖溶液加入2%、4%、6%和8%的tca试剂,摇匀后静置2h,弃去沉淀,计算不同浓度下蛋白脱除率和多糖保留率;

15、优选的,所述步骤s23具体包括以下过程:

16、活化与装柱:cellulosede-52泡入5倍体积蒸馏水中溶胀3d,置于0.5mnaoh溶液浸泡1h后水洗至中性,浸泡于0.5mhcl中1h水洗至中性,再次浸泡于0.5mnaoh并洗至中性完成活化,活化好的填料除气泡后连续倒入层析柱中,自然沉降至一定柱床高度后平衡填料;

17、上样量确定:将果胶多糖配置为50mg/ml的水溶液,8000r/min离心5min,取上清液过0.45μm滤膜,每次取1ml上样于层析柱中(1×15cm,20ml),用2倍柱体积水洗脱,洗脱流速为0.5ml/min,每管收集2ml;测定总糖与半乳糖醛酸含量;重复上样至洗脱液中有糖醛酸洗出为止,考察20ml柱体积下多糖上样量;

18、梯度洗脱:取150mgcsp溶于2ml水中,8000r/min离心5min,取上清液过0.45μm滤膜后上样于层析柱(1×25cm)中,依次用0m、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m和0.5mnacl溶液进行洗脱,流速为0.5ml/min,每管收集2ml,测定总糖与糖醛酸含量,收集洗脱峰,50℃减压浓缩后透析48h并冻干。

19、优选的,所述s24具体包括以下过程:

20、选用sephadexg-150凝胶对上一步得到的纯化多糖进一步分离,sephadexg-150凝胶用超纯水浸泡活化,用0.1mnacl洗脱,洗脱流速为0.4ml/min。测定每管中总糖及糖醛酸含量,收集洗脱峰透析冻干获得csp1。

21、优选的,所述获得果胶多糖csp1,平均分子量82.12kda,由ara、rha、gal、glc和gala组成,摩尔比为0.412:0.03:0.179:0.024:0.355。

22、优选的,所述s3中测定果胶多糖对纤维素酶解反应效率的影响包括csp1对纤维素酶活性的影响测定和csp1对稻草酶解还原糖得率测定,

23、其中,csp1对纤维素酶活性的影响测定的过程如下:取1.5ml柠檬酸缓冲液(0.05m,ph=4.8)置于15ml试管中,向试管中添加0.5ml1.25mg/ml的纤维素酶-柠檬酸缓冲液和whatman1号滤纸条(10mm×60mm,0.05g),以不添加滤纸为空白对照,于50℃反应1h,计算滤纸生成的还原糖含量,滤纸酶活力定义为1min内催化底物生成1μmol葡萄糖所需的酶量,根据定义可知纤维素酶活为80.40fpu/g;

24、按照上述方法测定添加csp1后纤维素酶滤纸酶活,csp1添加量为40mg/g、80mg/g、160mg/g和320mg/g底物,以不添加滤纸作为空白对照组,排除csp1本身存在的糖造成的干扰,计算相对酶活力(realityfilterpaperactivity,rfpa);

25、csp1对稻草酶解还原糖得率测定的过程如下:称取1g稻草粉末样品于50ml离心管中,加入20ml0.05mol/l柠檬酸缓冲液(ph=4.8)、80mg/gcsp1和0.01g/g叠氮化钠,并分别添加20fpu/g、5fpu/g纤维素酶,混匀后置于水浴摇床50℃,200r/min酶解48h,以不添加稻草粉作为空白组,消去csp1本身糖产生的影响,以不添加csp1为对照组,测定还原糖得率。

26、优选的,所述还原糖得率的计算方法如下:

27、酶解液于10000r/min离心5min,取一定体积上清液于15ml试管并补充水至2ml,添加2mldns,煮沸5min冷却后补充水至15ml,摇匀于540nm下检测吸光度,参照公式(d)计算酶解还原糖得率。

28、rsy=w1/w2(d)

29、式中rsy(mg/g)为酶解还原糖得率;w1(mg)为1g底物酶解产生的还原糖的量;w2(g)是用于酶解的生物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述S2提取与纯化甜菜渣果胶多糖的具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤S21具体包括以下过程:

4.根据权利要求3所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤S22具体包括以下过程:

5.根据权利要求4所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤S23具体包括以下过程:

6.根据权利要求5所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述S24具体包括以下过程:

7.根据权利要求6所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述获得果胶多糖CSP1,平均分子量82.12kDa,由Ara、Rha、Gal、Glc和GalA组成,摩尔比为0.412:0.03:0.179:0.024:0.355。

8.根据权利要求7所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述S3中测定果胶多糖对纤维素酶解反应效率的影响包括CSP1对纤维素酶活性的影响测定和CSP1对稻草酶解还原糖得率测定,

9.根据权利要求8所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述还原糖得率的计算方法如下:

10.根据权利要求7所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述测定果胶多糖对纤维素酶解反应体系的影响包括CSP1对木质素、纤维素酶Zeta电位及纤维素酶粒度影响测定和CSP1在剪切力、气液界面下对酶活性影响测定,

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【技术特征摘要】

1.一种果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述s2提取与纯化甜菜渣果胶多糖的具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤s21具体包括以下过程:

4.根据权利要求3所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤s22具体包括以下过程:

5.根据权利要求4所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述步骤s23具体包括以下过程:

6.根据权利要求5所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特征在于:所述s24具体包括以下过程:

7.根据权利要求6所述的果胶多糖促进纤维素酶解反应的方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛慧婷党福军胡薇鲁彦李冠华赵霞
申请(专利权)人:齐鲁制药内蒙古有限公司
类型:发明
国别省市:

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