【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于酶固定，具体涉及一种改性蛋壳膜、固定化酶及其应用。
技术介绍
1、蛋壳膜(esm，eggshell membrane)是一种特殊的天然生物材料，虽然常被作为废物抛弃，但其是主要由蛋白质(约80％～85％，其中胶原蛋白约占10％，糖蛋白和其他蛋白占75％)、可溶性有机化合物(如n-乙酰氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、透明质酸、硫酸软骨素)及少量无机盐组成的纤维状薄膜。多孔网状结构使esm具有良好的透气和吸附性能，富含氨基酸等有机成分使其很容易被功能化。此外，esm无毒无害容易被降解。因此，esm在生物医学工程、材料科学和环境工程等领域的应用一直被人们广泛关注。固定化酶作为生物催化剂因具备不溶于水、便于分离、可以反复使用等优点，在工业上受到普遍欢迎。
2、目前常用的固定化酶载体有无机固体化合物如玻璃、金属、氧化铝、膨润土、二氧化硅等，合成有机物如合成树脂，天然有机物如纤维素、淀粉、琼脂糖、壳聚糖和海藻酸等。其中，天然有机化合物优势突出，如材料来源广、亲水能力强、容易被改性、无毒性、性能温和、成本低等，研究最为深入，成为优质固定化酶载体来源的宝库。
3、目前常用的酶固定化方法大致可分为五类：物理吸附法、离子键结合、共价键结合、交联法以及包埋法。每种方法都存在一定的优缺点。物理吸附法主要借助范德华力、氢键、疏水的相互作用等方式实现酶与载体的结合，结合不紧密，酶容易脱落；离子键是利用正负电荷的的相互作用等方式实现酶与载体的结合，酶与载体结合不紧密，且容易受容易ph的影响；交联法是不用载体，依靠连接体使
技术实现思路
1、鉴于以上技术问题，本专利技术综合分析天然有机化合物作为固定化酶载体的优势和不同酶固定化方法之间的差异，以废弃物天然蛋壳膜为研究对象，充分发挥其表面基团丰富、改性容易、透气性能好、机械强度高、耐酸碱能力强等优势，开发出一种改性蛋壳膜。
2、本专利技术提供的具体技术方案如下：
3、本专利技术第一方面，提供一种改性蛋壳膜，其是按照以下步骤制备得到的：
4、将含巯基的物质与蛋壳膜混合进行硫化反应，得到表面含巯基的蛋壳膜；
5、将表面含巯基的蛋壳膜与戊二醛混合进行反应，得到表面含醛基的改性蛋壳膜。
6、优选地，所述改性蛋壳膜的膜表面是由纤维呈层状堆积而成的孔隙结构，所述改性蛋壳膜表面电位为100mv～150mv。
7、优选地，所述含巯基的物质为硫代乙醇酸铵、β-巯基乙醇或二硫苏糖醇中的一种。
8、优选地，所述蛋壳膜与含巯基的物质的用量比为1g：25～50ml；且当所述含巯基的物质为二硫苏糖醇时，将其配制成浓度为20～40mm的溶液使用。
9、优选地，戊二醛是体积浓度为1～3％的戊二醛溶液，表面含巯基的蛋壳膜与戊二醛溶液的用量比为1g∶50～100ml。
10、优选地，所述硫化反应是在室温条件下反应24～48h；
11、表面含巯基的蛋壳膜与戊二醛的反应是在室温条件下反应24～48h。
12、本专利技术第二方面，提供一种所述改性蛋壳膜在固定酶中的用途。
13、本专利技术第三方面，提供一种酶固定化方法，是将所述改性蛋壳膜与酶溶液混合后混悬，得到改性蛋壳膜固定化酶。
14、本专利技术第四方面，提供一种根据上述固定化方法获得的固定化酶。
15、优选地，所述固定化酶为改性蛋壳膜固定化胆汁酸盐水解酶，所述改性蛋壳膜固定化胆汁酸盐水解酶用于甘胺鹅去氧胆酸、甘胺熊去氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、牛磺熊去氧胆酸等结合型胆汁酸的水解。
16、对比现有技术，本专利技术的有益效果为：
17、1、本专利技术提供一种改性蛋壳膜，其是先利用含巯基物质破坏蛋壳膜表面的二硫键并产生巯基，蛋壳膜表面暴露的巯基在碱性条件下与戊二醛反应，其中戊二醛上的一个醛基与蛋壳膜上的巯基反应使蛋壳膜表面形成丰富的醛基，另一个醛基与目的酶上的氨基发生席夫氏反应，实现酶的固定化，且酶的固定率高，结合牢固，酶不宜脱落。
18、2、将改性蛋壳膜应用于胆汁酸盐脱氢酶bsh的固定化，bsh的固定率达92.48％，载酶量不低于16.90±0.75mg/g，固定化bsh催化甘氨鹅去氧胆酸(gcdca)的活性为35.28±5.45u/g，催化牛磺鹅去氧胆酸(tcdca)的活性为22.86±3.79u/g。此外，固定化bsh表现出良好的热稳定性、操作稳定性和贮藏稳定性等，具有应用于工业生产的潜力。同时，cu2+能够抑制固定化bsh活性，抑制率达100％；fe2+和mn2+能够增强固定化bsh活性，10mm的fe2+能使固定化bsh的活性增强至原活性的143％，10mm的mn2+能使固定化bsh的活性增强至原活性的119％。
19、3、本专利技术以天然生物材料蛋壳膜为研究对象，对其改性制备固定化酶载体，材料来源广、成本低、无毒性、容易被改性，变废为宝，减少环境污染。
20、4、蛋壳膜来源广泛，改性容易，可以将改性蛋壳膜固定化酶载体推广到其他酶的固定化研究中，为工业催化助力。此外，动物的胆汁中的胆汁酸主要以结合型为主，利用改性蛋壳膜为载体的固定化bsh催化结合型胆汁酸的水解，为游离型胆汁酸的生产提供了依据。
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1.一种改性蛋壳膜，其特征在于，其是按照以下步骤制备得到的：
2.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述改性蛋壳膜的膜表面是由纤维呈层状堆积而成的孔隙结构，所述改性蛋壳膜表面电位为100mV～150mV。
3.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述含巯基的物质为硫代乙醇酸铵、β-巯基乙醇或二硫苏糖醇中的一种。
4.根据权利要求3所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述蛋壳膜与含巯基的物质的用量比为1g：25～50mL；且当所述含巯基的物质为二硫苏糖醇时，将其配制成浓度为20～40mM的溶液使用。
5.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，戊二醛是体积浓度为1～3％的戊二醛溶液，表面含巯基的蛋壳膜与戊二醛溶液的用量比为1g∶50～100mL。
6.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，
7.一种权利要求1～6任一项所述改性蛋壳膜在固定酶中的用途。
8.一种酶固定化方法，其特征在于，是将权利要求1～6任一项所述的改性蛋壳膜与酶溶液混合后混悬，得到改性蛋壳膜固定化酶。
<...【技术特征摘要】
1.一种改性蛋壳膜，其特征在于，其是按照以下步骤制备得到的：
2.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述改性蛋壳膜的膜表面是由纤维呈层状堆积而成的孔隙结构，所述改性蛋壳膜表面电位为100mv～150mv。
3.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述含巯基的物质为硫代乙醇酸铵、β-巯基乙醇或二硫苏糖醇中的一种。
4.根据权利要求3所述的改性蛋壳膜，其特征在于，所述蛋壳膜与含巯基的物质的用量比为1g：25～50ml；且当所述含巯基的物质为二硫苏糖醇时，将其配制成浓度为20～40mm的溶液使用。
5.根据权利要求1所述的改性蛋壳膜，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：季庆治，陈佳敏，季徐睿，封林，黄志强，李丑，耿荣庆，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：发明
国别省市：
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