酸性木聚糖酶交聯(lián)酶聚集體的制備條件優(yōu)化

吳春玲， 李 璠， 馬 超， 袁 月, 范光森,2,3， 李秀婷,2,3，*

(1.北京工商大學(xué) 食品學(xué)院， 北京 100048；2.北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100048;3.北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心， 北京 100048)

酸性木聚糖酶交聯(lián)酶聚集體的制備條件優(yōu)化

吳春玲1， 李 璠1， 馬 超1， 袁 月1, 范光森1,2,3， 李秀婷1,2,3，*

(1.北京工商大學(xué) 食品學(xué)院， 北京 100048；2.北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100048;3.北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心， 北京 100048)

交聯(lián)酶聚集體法是一種新型的無(wú)載體酶固定化方法，為提高酸性木聚糖酶的穩(wěn)定性，使用該法固定化微紫青霉產(chǎn)酸性木聚糖酶，制備無(wú)載體固定化木聚糖酶，并對(duì)其制備條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，優(yōu)選的制備條件為將質(zhì)量濃度0.36 mg/mL的酸性木聚糖酶粗酶液在冰水浴中經(jīng)飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的硫酸銨沉淀30 min后，于40 ℃，加入終體積分?jǐn)?shù)為0.14%的戊二醛，交聯(lián)4 h可獲得較高活性的交聯(lián)酶聚集體，酶活保留率達(dá)42.2%。這有助于酸性木聚糖酶更好地在工業(yè)中應(yīng)用。

微紫青霉； 酸性木聚糖酶； 交聯(lián)酶聚集體； 無(wú)載體固定化

木聚糖酶(EC 3.2.1.8)是降解半纖維素最為關(guān)鍵的水解酶，在紙漿助漂、面包烘烤、飼料工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景，近年來(lái)一直為生物技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一[1]。

酸性木聚糖酶屬于一類特殊木聚糖酶，由于其反應(yīng)pH值低，且穩(wěn)定性好，在一些酸性環(huán)境下應(yīng)用的行業(yè)，如飼料加工、釀酒、果汁澄清和低聚木糖制備等，具有突出的應(yīng)用價(jià)值。

相比游離酶而言，固定化酶具有穩(wěn)定性好，利用率高等優(yōu)點(diǎn)，可以降低酶催化成本，提高生產(chǎn)效率[2]，一直是酶工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

交聯(lián)酶聚集體(cross-linked enzyme aggregates，CLEAs)技術(shù)是在交聯(lián)酶(cross-linked enzymes,CLEs)技術(shù)和交聯(lián)酶晶體(cross-linked enzyme crystals, CLECs)技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的一種新型無(wú)載體固定化酶技術(shù)[3]。其制備過(guò)程包括沉淀和交聯(lián)2步：利用中性鹽、有機(jī)溶劑、非離子型高聚物等蛋白沉淀劑將溶解狀態(tài)的酶蛋白進(jìn)行沉淀得到酶沉淀聚集體，隨后利用戊二醛等交聯(lián)劑與酶聚集體分子上的氨基發(fā)生反應(yīng)，從而制得水不溶性顆粒[4]。使用該方法所制備的固定化酶僅由酶蛋白分子和少量交聯(lián)劑組成，無(wú)惰性載體，具有酶活高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，且此方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，是一種極具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景的固定化酶技術(shù)[5]。

近年來(lái)CLEAs一直受到廣大研究者青睞，已成功用于過(guò)氧化酶、葡糖淀粉酶、纖維素酶、芳香酯酶、谷氨酸脫羧酶、酰胺酶、半乳糖苷酶、蛋白酶等的研究制備中[6-13]。國(guó)外學(xué)者采用CLEAs固定化木聚糖酶和其他纖維質(zhì)降解酶，研究多種酶交聯(lián)后聚集體降解纖維質(zhì)的能力和特性[14-16]；國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)任延剛等[17]和王冬偉等[18]對(duì)其制備條件進(jìn)行研究，而有關(guān)該應(yīng)用技術(shù)固定酸性木聚糖酶的研究未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)室篩選保存的微紫青霉菌MA21601所產(chǎn)木聚糖酶最適反應(yīng)pH值為4.0，其在飼料加工、果汁澄清和低聚木糖制備方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值[19]。因此以該菌所產(chǎn)木聚糖酶為研究對(duì)象，采用CLEAs制備固定化酸性木聚糖酶，優(yōu)化固定化條件。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

微紫青霉菌MA21601分離于土壤樣品，實(shí)驗(yàn)室保存；玉米芯(20～40目)，山東龍力生物科技股份有限公司；櫸木木聚糖，Sigma公司；考馬斯亮藍(lán)G250，Amresco公司；硫酸銨、體積分?jǐn)?shù)25%戊二醛、七水硫酸鎂、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、鹽酸、乙酸鈉、冰乙酸、瓊脂粉、葡萄糖、木糖均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

AIRTECH型超凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；TU- 1800PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器設(shè)備有限責(zé)任公司；DF- 101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，北京瑞成偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司；高速離心機(jī)，美國(guó)Sigma公司；TB- 214型電子分析天平，北京賽多利斯儀器有限公司；BI- 250A型低溫生化培養(yǎng)箱，施都凱儀器設(shè)備上海有限公司；DK- S22型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；THZ- 103B型恒溫培養(yǎng)搖床，上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 培養(yǎng)基的配制

PDA培養(yǎng)基：200 g去皮的新鮮土豆，切塊沸水煮30 min，紗布過(guò)濾取濾液，加20 g葡萄糖和20 g瓊脂煮沸溶解，定容至1 L，裝瓶后115 ℃滅菌30 min。

發(fā)酵培養(yǎng)基組成(g/L)：20～40目玉米芯60，硫酸銨 15，磷酸二氫鉀 6，磷酸氫二鉀 1.5，七水硫酸鎂 0.5。pH值調(diào)至3.5。

1.3 木聚糖酶制備

木聚糖酶的制備參考王雅珍等[19]，將微紫青霉MA21601接種于PDA培養(yǎng)基上，30 ℃培養(yǎng)3 d，切下1 cm2左右的菌塊接種于50 mL發(fā)酵培養(yǎng)基中，25 ℃，125 r/min，培養(yǎng)7 d。發(fā)酵結(jié)束后，用紗布過(guò)濾，濾液在10 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心10 min，收集上清液即為粗酶液。

1.4 木聚糖酶酶活及蛋白質(zhì)量濃度測(cè)定

木聚糖酶酶活測(cè)定方法采用DNS法[20]，具體步驟依照范光森等[21]研究方法并進(jìn)行適當(dāng)修改：取0.1 mL適當(dāng)稀釋的酶液，加入到0.9 mL質(zhì)量濃度10 mg/mL的櫸木木聚糖底物溶液中(用50 mmol/L，pH值4.0的乙酸- 乙酸鈉緩沖液配制)，55 ℃水浴反應(yīng)5 min后加入1 mL DNS試劑，煮沸終止反應(yīng)并顯色，測(cè)定所釋放的還原糖量，同時(shí)以木糖作為標(biāo)準(zhǔn)。木聚糖酶的活力單位定義為在上述反應(yīng)條件下，每分鐘生成1 μmol木糖所需要的酶量。

蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度的測(cè)定采用Bradford法[22]，以牛血清白蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白。

1.5 木聚糖酶CLEAs的制備

木聚糖酶CLEAs的制備過(guò)程包括沉淀和交聯(lián)2個(gè)步驟，對(duì)其制備條件進(jìn)行優(yōu)化。

1.5.1 沉淀劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

取15 mL木聚糖酶粗酶液(質(zhì)量濃度為0.24 mg/mL)于50 mL燒杯中，在冰水浴中，低速攪拌狀態(tài)下緩慢加入不同量的硫酸銨，使其飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%，55%，70%，85%和100%。繼續(xù)攪拌30 min后，將上述酶液在10 000 r/min的轉(zhuǎn)速下低溫冷凍離心10 min，棄去上清液，所得沉淀用5 mL 50 mmol/L pH值為4.0的乙酸- 乙酸鈉緩沖液溶解后，測(cè)定其酶活力，計(jì)算酶活回收率。

1.5.2 溫度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在多份按照1.5.1優(yōu)選條件沉淀過(guò)的酶蛋白溶液中(無(wú)需后續(xù)離心操作)，分別于0，10，20，30，40，50，60 ℃下恒溫慢速攪拌，加入一定體積的戊二醛溶液，使得溶液中戊二醛體積分?jǐn)?shù)為0.10%，交聯(lián)反應(yīng)2 h。交聯(lián)完成后將上述混合溶液在10 000 r/min下離心10 min得到下層沉淀物即CLEAs，用50 mmol/L，pH值4.0的乙酸- 乙酸鈉緩沖液緩慢沖洗沉淀數(shù)次后，測(cè)定其酶活力，計(jì)算酶活保留率。

1.5.3 交聯(lián)劑(戊二醛)體積分?jǐn)?shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在多份按照1.5.1優(yōu)選條件沉淀過(guò)的酶蛋白溶液中(無(wú)需后續(xù)離心操作)，于40 ℃恒溫慢速攪拌中加入不同體積的戊二醛溶液，使得溶液中戊二醛體積分?jǐn)?shù)分別為0.02%，0.06%，0.10%，0.14%，0.18%，0.22%，0.26%和0.30%。后續(xù)操作同1.5.2。

1.5.4 酶質(zhì)量濃度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

取多份不同質(zhì)量濃度的酶溶液(0.12，0.24，0.36，0.48，0.60 mg/mL)在冰水浴條件下用硫酸銨進(jìn)行沉淀，硫酸銨飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%，繼續(xù)攪拌30 min后，在40 ℃恒溫條件下加入一定體積戊二醛溶液，使其終體積分?jǐn)?shù)為0.14%，交聯(lián)2 h后，離心，測(cè)定酶活力，計(jì)算酶活保留率。

1.5.5 交聯(lián)時(shí)間優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

冰水浴條件下，向多份質(zhì)量濃度為0.36 mg/mL的酶溶液中加入硫酸銨，使其飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到85%，繼續(xù)攪拌30 min后，在40 ℃恒溫條件下加入一定體積戊二醛溶液，使其終體積分?jǐn)?shù)為0.14%，交聯(lián)不同時(shí)間(1，2，3，4，5 h)，離心，測(cè)定酶活力，計(jì)算酶活保留率。

1.6 計(jì)算方法

以酶活回收率和酶活保留率分別表征木聚糖酶沉淀后和交聯(lián)后的優(yōu)劣。酶活回收率為沉淀后剩余酶活力與原始粗酶液酶活力之比；而交聯(lián)后酶活力與原始粗酶液酶活力之比為酶活保留率。

1.7 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理，結(jié)果取平均值并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 沉淀劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)木聚糖酶活力回收率的影響

沉淀劑的作用是使溶液狀態(tài)的酶形成物理聚集，以便從溶液中析出。無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)溶劑等是常規(guī)性的沉淀劑[23]。選用硫酸銨作為沉淀劑研究其濃度對(duì)木聚糖酶CLEAs制備的影響。木聚糖酶的活力回收率隨著硫酸銨飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而升高，當(dāng)硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到85%以上時(shí)，上清液基本檢測(cè)不到酶活力，木聚糖酶粗酶液形成可見(jiàn)的絮狀，見(jiàn)圖1。繼續(xù)增大飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)至100%時(shí)，雖然上清液中殘留酶活力低于85%飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但酶活回收率有明顯降低。這主要由于過(guò)量硫酸銨導(dǎo)致大量木聚糖酶分子內(nèi)非共價(jià)鍵(如氫鍵)的破壞，造成其空間結(jié)構(gòu)不可恢復(fù)的變形而影響到酶分子的活性中心，使酶分子部分或完全失活[24]。因此，選擇合適質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸銨沉淀劑是獲得最佳CLEAs的前提。綜合考慮成本和成效，木聚糖酶優(yōu)選沉淀?xiàng)l件為飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的硫酸銨冰水浴下保持30 min，這與農(nóng)嘉儀等[25]報(bào)道結(jié)果相近。

圖1 硫酸銨飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)與酸性木聚糖酶酶活回收率的關(guān)系Fig.1 Effects of ammonium sulfate saturation on activity recovery of acid-stable xylanase

2.2 溫度對(duì)木聚糖酶CLEAs制備的影響

在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，溫度影響著分子運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)反應(yīng)速度產(chǎn)生影響；另外，酶分子屬于生物蛋白，高溫能夠使蛋白變性。因此，交聯(lián)溫度是制備CLEAs過(guò)程中一個(gè)很重要的因素，在一定程度上影響著CLEAs的活性。交聯(lián)溫度的改變對(duì)酸性木聚糖酶CLEAs活力保留率的影響如圖2。隨著交聯(lián)溫度的升高，木聚糖酶CLEAs活力保留率逐漸增大，交聯(lián)溫度為40～60 ℃時(shí)酶活保留率變化不明顯，溫度繼續(xù)升高，保留率開(kāi)始降低?？紤]到成本問(wèn)題，選擇40 ℃制備木聚糖酶CLEAs，這與該菌所產(chǎn)木聚糖酶的最適反應(yīng)溫度和溫度穩(wěn)定性相近。Bhattacharya等[14-15]研究結(jié)果表明在37 ℃制備木聚糖酶CLEAs效果最好，與本研究結(jié)果相近，Nadar等[10-11]研究發(fā)現(xiàn)制備交聯(lián)α-淀粉酶和葡糖淀粉酶聚集體的優(yōu)選溫度為30 ℃，Khorshidi等[9]在交聯(lián)纖維素酶時(shí)發(fā)現(xiàn)最佳溫度為4 ℃。

圖2 溫度與酸性木聚糖酶CLEAs活力保留率的關(guān)系Fig.2 Effects of temperature on activity of acid-stable xylanase CLEAs

2.3 交聯(lián)劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)木聚糖酶CLEAs制備的影響

酶聚集體的交聯(lián)是通過(guò)雙功能試劑將酶的物理聚集體進(jìn)行共價(jià)捆綁，保持酶聚集體形成的超分子結(jié)構(gòu)和活性，在反應(yīng)體系中不易被破壞、并可被回收使用[3]。戊二醛是最為常用的交聯(lián)劑，除具有價(jià)格低廉、來(lái)源便捷的優(yōu)點(diǎn)，最重要的是其分子量小，在溶液中可形成長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)不同的寡聚體混合物，使得CLEAs具有相對(duì)有序的三維結(jié)構(gòu)和一定的空隙，允許某些物質(zhì)通過(guò)，從而保證了CLEAs發(fā)揮催化功能[3, 26-27]。戊二醛的體積分?jǐn)?shù)與酶聚集體交聯(lián)的效果密切相關(guān)，如圖3。由圖3可見(jiàn)，戊二醛體積分?jǐn)?shù)較低時(shí)，酶聚集體交聯(lián)不充分，酶活力保留率較低，并且酶交聯(lián)聚集體不穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度弱，容易溶解；當(dāng)戊二醛體積分?jǐn)?shù)達(dá)到0.14%時(shí)，獲得較好的酶活力保留率；之后隨著戊二醛體積分?jǐn)?shù)的繼續(xù)增加而酶活保留率降低。究其原因，戊二醛含有雙功能基團(tuán)，既是交聯(lián)劑，同時(shí)也是蛋白質(zhì)變性劑，合適體積分?jǐn)?shù)時(shí)有利于木聚糖酶聚集體交聯(lián)，而低體積分?jǐn)?shù)交聯(lián)程度低，高體積分?jǐn)?shù)則會(huì)造成一定空間范圍內(nèi)酶分子交聯(lián)過(guò)于緊密，產(chǎn)生空間位阻而影響酶的活性，同時(shí)加劇酶蛋白的變性失活[28-29]。不同酶聚集體所需要的合適戊二醛交聯(lián)體積分?jǐn)?shù)差異很大，張茜等[30]以高達(dá)10%戊二醛終體積分?jǐn)?shù)交聯(lián)糖化酶獲得最佳CLEAs；李豐碩等[31]以體積分?jǐn)?shù)為4%的戊二醛溶液對(duì)果膠酶聚集體交聯(lián)；Tandjaoui等[12]采用終體積分?jǐn)?shù)為2%的戊二醛交聯(lián)過(guò)氧化酶聚集體；Hormigo等[4]研究表明戊二醛體積分?jǐn)?shù)為1.25%時(shí)交聯(lián)效果最好，酶活力保留率達(dá)到18.4%；Agyei等[6]利用體積分?jǐn)?shù)為0.8%的戊二醛對(duì)蛋白酶聚集體進(jìn)行交聯(lián)，酶活力保留率幾乎達(dá)到100%；邢肖肖等[32]和沙鳳等[33]的研究結(jié)果與本研究相近；梁躍等[34]則以較低體積分?jǐn)?shù)的戊二醛(0.06%)進(jìn)行交聯(lián)。

圖3 戊二醛體積分?jǐn)?shù)與酸性木聚糖酶CLEAs活力保留率的關(guān)系Fig.3 Effects of glutaraldehyde concentrations on activity of acid-stable xylanase CLEAs

2.4 蛋白質(zhì)量濃度對(duì)木聚糖酶CLEAs制備的影響

游離酶質(zhì)量濃度對(duì)CLEAs的制備也存在一定的影響，如圖4。隨著游離酶質(zhì)量濃度的增加，CLEAs酶活力保留率逐漸增大，當(dāng)游離酶質(zhì)量濃度達(dá)到0.36 mg/mL時(shí)，酶活力保留率最大，繼續(xù)增大酶質(zhì)量濃度，酶活力保留率反而下降。陳穎等[35]研究表明游離酶質(zhì)量濃度過(guò)低時(shí)交聯(lián)后的酶活力相對(duì)較低，而游離酶質(zhì)量濃度過(guò)高時(shí)由于酶分子大量的聚集交聯(lián)，形成不規(guī)則的大團(tuán)簇CLEAs，影響底物的傳質(zhì)過(guò)程，從而造成CLEAs酶活力的降低。

圖4 酶質(zhì)量濃度與酸性木聚糖酶CLEAs制備的關(guān)系Fig.4 Effects of enzyme concentrations on activity of acid-stable xylanase CLEAs

2.5 交聯(lián)時(shí)間對(duì)木聚糖酶CLEAs制備的影響

在酶聚集體的交聯(lián)過(guò)程中，交聯(lián)時(shí)間會(huì)影響到CLEAs的活性和穩(wěn)定性[36]。交聯(lián)時(shí)間對(duì)酸性木聚糖酶CLEAs酶活的影響見(jiàn)圖5。由圖5可知，交聯(lián)時(shí)間對(duì)酶活保留率的影響非常明顯。當(dāng)交聯(lián)時(shí)間小于4 h時(shí)，隨交聯(lián)時(shí)間的延長(zhǎng)，酶活保留率逐漸增大，主要原因是交聯(lián)時(shí)間過(guò)短，酶分子交聯(lián)不充分，離心沉淀得到的酶蛋白固體量較少；當(dāng)交聯(lián)時(shí)間為4 h時(shí)，酸性木聚糖酶CLEAs酶活保留率達(dá)到最大；當(dāng)交聯(lián)時(shí)間大于4 h時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，酶活保留率逐漸下降，這是因?yàn)榻宦?lián)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，交聯(lián)劑使酶分子構(gòu)型發(fā)生顯著變化而使其失活[32]。因此，本研究選定4 h作為制備酸性木聚糖酶CLEAs的交聯(lián)時(shí)間，比Hormigo等[4]、Khorshidi等[9]以及邢肖肖等[32]探究的最佳交聯(lián)時(shí)間長(zhǎng)，與Bhattacharya等[14]和Dalal等[16]研究結(jié)果一致，而B(niǎo)hattacharya等[15]和Yu等[37]研究所得交聯(lián)時(shí)間更長(zhǎng)，分別長(zhǎng)達(dá)5 h和20 h。

優(yōu)化后酸性木聚糖酶CLEAs酶活保留率達(dá)到42.2%，與參考文獻(xiàn)[9-10, 25, 30, 32]研究結(jié)果相近，高于Hormigo等[4]和Montoro-Garcia等[29]制備的CLEAs酶活保留率，而低于參考文獻(xiàn)[11,37]的研究結(jié)果。出現(xiàn)以上不同酶活保留率的原因主要是不同蛋白分子特性不同。

圖5 交聯(lián)時(shí)間與酸性木聚糖酶聚集體制備的關(guān)系Fig.5 Effects of cross-linking time on activity of acid-stable xylanase CLEAs

3 結(jié) 論

CLEAs技術(shù)在酶固定化方面具有重要的作用，是一種簡(jiǎn)單有效的無(wú)載體酶固定化方法，其制備工藝簡(jiǎn)單，沉淀和交聯(lián)發(fā)生在同一個(gè)反應(yīng)體系中，被認(rèn)為是最有希望能夠取代載體固定化酶的新技術(shù)[38]。本文對(duì)微紫青霉產(chǎn)酸性木聚糖酶進(jìn)行固定化操作，并優(yōu)化其制備條件。結(jié)果表明：選用質(zhì)量濃度為0.36 mg/mL的酸性木聚糖酶，以飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的硫酸銨作為沉淀劑，用體積分?jǐn)?shù)為0.14%的戊二醛作為交聯(lián)劑，在40 ℃的條件下交聯(lián)4 h制備得到的木聚糖酶CLEAs酶活力保留率較高，達(dá)42.2%，相比海藻酸鈉法、殼聚糖- 海藻酸鈉微膠囊法回收率(28.77%和39.4%)[39]高，但相比介孔氧化鈦法回收率(93.37%)[40]低，由此可見(jiàn)該方法固定化木聚糖酶具有一定的研究?jī)r(jià)值。本研究為固定酸性木聚糖酶提供了借鑒性作用，同時(shí)為更好地應(yīng)用酸性木聚糖酶于工業(yè)生產(chǎn)中提供了便利。

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Optimizing Preparation Conditions of Cross-linked Acid-stable Xylanase Aggregates

WU Chunling1, LI Fan1, MA Chao1, YUAN Yue1, FAN Guangsen1,2,3, LI Xiuting1,2,3,*

(1.School of Food and Chemical Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China;2.BeijingKeyLaboratoryofFlavorChemistry,Beijing100048,China;3.BeijingAdvancedInnovationCenterforFoodNutritionandHumanHealth,Beijing100048,China)

The cross-linked enzyme aggregates method was a new carrier-free immobilized enzyme technology. In order to improve the stability of xylanase, the technology was applied for the preparation of the acid-stable xylanase fromPenicilliumjanthinellum. This study explored conditions of the preparation of cross-linked xylanase aggregates. The results showed that the crude xylanase at the concentration of 0.36 mg/mL was precipitated with 85% saturated ammonium sulfate for 30 min at 40 ℃. Then the aggregates were cross-linked by 0.14% glutaraldehyde solution for 4 h at 40 ℃. The obtained activity of cross-linked xylanase aggregates remained 42.2% of total enzyme activity, which is helpful for the further application of acid xylanase in the industry.

Penicilliumjanthinellum; acid-stable xylanase; cross-linked enzyme aggregates; carrier-free immobilized

檀彩蓮)

10.3969/j.issn.2095-6002.2016.05.007

2095-6002(2016)05-0048-07

吳春玲，李璠，馬超，等. 酸性木聚糖酶交聯(lián)酶聚集體的制備條件優(yōu)化[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2016,34(5):48-54. WU Chunling, LI Fan, MA Chao, et al. Optimizing preparation conditions of cross-linked acid-stable xylanase aggregates[J]. Journal of Food Science and Technology, 2016,34(5):48-54.

2016-06-13

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31371723)；北京市自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(6164029)。

吳春玲，女，本科生，研究方向?yàn)槊腹こ蹋?/p>

*李秀婷，女，教授，博士，主要從事酶工程及傳統(tǒng)發(fā)酵食品方面的研究。通信作者。

TS201.1; Q814.2

A