CN105969743A - 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺 - Google Patents

降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105969743A
CN105969743A CN201610354693.3A CN201610354693A CN105969743A CN 105969743 A CN105969743 A CN 105969743A CN 201610354693 A CN201610354693 A CN 201610354693A CN 105969743 A CN105969743 A CN 105969743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formaldehyde
liquid
enzyme
micro
enzyme preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610354693.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杨鸿淯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen City Micro Theis Biological Engineering Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen City Micro Theis Biological Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen City Micro Theis Biological Engineering Co Ltd filed Critical Shenzhen City Micro Theis Biological Engineering Co Ltd
Priority to CN201610354693.3A priority Critical patent/CN105969743A/zh
Publication of CN105969743A publication Critical patent/CN105969743A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0008Oxidoreductases (1.) acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/72Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • B01D53/85Biological processes with gas-solid contact
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y102/00Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2)
    • C12Y102/01Oxidoreductases acting on the aldehyde or oxo group of donors (1.2) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.2.1)
    • C12Y102/01046Formaldehyde dehydrogenase (1.2.1.46)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/95Specific microorganisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/06Polluted air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4508Gas separation or purification devices adapted for specific applications for cleaning air in buildings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于微生物技术领域,具体涉及一种降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺。本发明要解决的技术问题是,针对现有降解甲醛的微生物酶制剂生产技术存在的酶产量和酶活力的不足,提供一种采用甲基营养型微生物发酵培养并提取制备微生物酶制剂的工艺。本发明制备降解甲醛的微生物酶制剂的工艺包括如下步骤:对甲基营养型微生物菌株进行种子液培养;接种种子液进行补料流加发酵培养;收集发酵菌体,提取纯化胞内降解甲醛的酶,制成微生物酶制剂。

Description

降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺
技术领域
本发明属于微生物技术领域,具体涉及降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺。
背景技术
室内甲醛污染对人类生活造成巨大威胁,包括在建筑居住空间内和在汽车之类的密闭空间内。室内甲醛主要来源于室内装修物以及一些皮制制品,还有各种不符合国家生产标准的非法材料。我国规定,室内甲醛含量不能超过0.08mg/m3,高浓度甲醛会引起眼部、咽喉不适、胸闷、气喘、皮炎等,还有可怕的致癌风险。
目前看来,使用微生物治理甲醛是一种高效、节约、绿色环保的新方法。采用甲基营养型微生物来代谢降解甲醛是顺应微生物技术发展的结果,各国研究人员都在筛选降解甲醛能力优良的甲基营养菌。在申请号为201010204536.7的发明中,发明人筛选出一株恶臭假单胞菌xyz-zjut,用来降解甲醛,该菌株对甲醛的耐受浓度可达6g/L,35小时内可全部降解4g/L的甲醛;在申请号为201010185446.8的发明中,发明人筛选出一株蜡状芽孢杆菌BZ-001H,将其应用于高浓度甲醛废水处理与甲醛突发污染事故应急处理。但直接使用甲基营养型微生物降解甲醛需要有载体培养菌体,且要和含甲醛物品直接接触,难以在家居生活中进行应用。
已经的代谢甲醛的途径,包括核酮糖单磷酸途径和丝氨酸途径的同化途径,也包括四氢叶酸途径、四氢甲烷蝶呤途径、谷胱甘肽途径这三种异化途径。在微生物异化甲醛的谷胱甘肽途径过程中,有甲醛激活酶、谷胱甘肽甲醛脱氢酶、甲酰谷胱甘肽水解酶和甲酸脱氢酶参与;在四氢叶酸途径中,有亚甲基脱氢酶、次甲基环化水解酶和甲酸脱氢酶参与;在四氢甲烷蝶呤途径中,有甲酸激活酶、亚甲基脱氢酶、次甲基环化水解酶、甲酰转移酶/水解酶复合体等参与。在这一系列的酶的作用下,甲醛进入连锁反应被降解。于是从甲基营养型微生物内提取生物酶,直接用酶制剂来进行快速的甲醛处理成为新的研究方向。
在申请号为201080025041.6的发明中,发明人利用提取自恶臭假单胞菌的甲醛歧化酶制备溶液来降解树脂中的甲醛;在申请号为201210583389.8的发明中,发明人在含醛环境中培养拟南芥,提取酶液和辅助制剂配合,得到甲醛生物降解剂;在申请号为201110054640.7的发明中,发明人培养一株假单胞菌IOFA1,提取甲醛脱氢酶,制备甲醛生物降解剂。提取微生物酶来降解甲醛,是治理家居生活中甲醛的好思路。但现有技术应用存在着瓶颈,一是难以规模化制备此类微生物酶制剂,二是难以保证获得的酶制剂保持高活力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:针对上述现有降解甲醛的微生物酶制剂生产技术存在的酶产量和酶活力的不足,提供一种采用甲基营养型微生物发酵培养并提取制备酶的工艺。
本发明针对上述问题而提出的技术方案是:
1.将甲基营养型微生物菌株接种于培养基A,进行种子液培养;
2.将培养一段时间的种子液,接种到发酵培养基B,使用补料液C进行流加培养;
3.发酵结束后,对发酵液进行离心,收集获得菌体;
4.使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,获得菌悬液;
5.使用超声波破碎机破碎菌悬液,获得破碎菌悬液;
6.使用微滤膜过滤破碎菌悬液,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;
7.将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5 小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀,获得沉淀物质,再次溶解沉淀物质获得粗提酶液;
8.使用超滤膜滤掉粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;
9.使用离子交换柱对上述粗提酶液进行吸附脱盐,获得去盐的粗提酶液;
10.对去盐的粗提酶液进行凝胶柱层析,分离得到精提酶液;
11.使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂。
与现有降解甲醛的微生物酶制剂制备技术相比,采用本发明技术方案的优点是:
1.以补料液流加培养方式,实时补充碳氮源,保持菌体持续生长,刺激代谢甲醛活力,从甲基营养细菌中提取胞内生物酶系,最终获得的微生物酶产量得到明显的提升;
2.最终获得的微生物酶活力得到显著的提高,可高效处理家居生活中的甲醛。
附图说明
图1是降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺的流程图。
具体实施方式
本发明降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺的优选实施方案的具体内容是:
1.将甲基营养型菌株接种于装有培养基A的三角瓶中,使用摇床培养培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时;
2.将种子液接种于装有培养基B的装料系数为60%发酵罐中,接种量为2-4%,控制发酵温度在25-30℃,转速在200-500r/min,通气量在0.8v/v/min,pH在7-8;当发酵液中糖浓度低于5g/L时,开始补料操作,控制补料液C的补料速度在0.4-0.6g/L/h,培养过程持续48-72小时,在发酵结束前8小时停止补料;
3.对发酵液进行离心,收集菌体;
4.使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;
5.将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;
6.使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;
7.将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;
8.使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;
9.再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50cm、柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在8-12 V/h,获得去盐的粗提酶液;
10.使用凝胶层析柱(装柱高度50cm、柱内径3cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;
11.使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂。
首次对所述甲基营养型菌株进行培养时,需要进行菌种复壮,菌种复壮方法为:
将菌株从保藏状态缓慢解冻,恢复到室温状态,将解冻的菌种挑到固体LB培养基划线培养,进行菌种复壮;
1.挑选培养基中成长茁壮的菌落,挑选大块的菌落接种到新的培养基中培养;
2.重复上述步骤数次,使得菌种复壮。
所述微生物酶制剂的制备工艺中的甲基营养型微生物从德国微生物保藏中心购买,保藏编号为DSM21893,属于Methylobacterium bullatum
所述生物补料液以流加培养的方式进行补料,优选补料速度在0.4-0.6g/L/h。也可以根据实际发酵情况,采用间歇式补料的方法进行补料。
培养基中添加亚硫酸钠,能增强甲基营养菌的甲醛代谢能力。使用破碎机时,功率设置不可过大,否则会造成大量酶损失。在实际分离纯化过程中,可以灵活调节各种参数,平衡酶的损失和酶的纯度。本发明最终获得微生物酶制剂是包括甲醛脱氢酶在内的降解甲醛的微生物酶系。
获得微生物酶制剂后,以分光光度法测定其对甲醛的降解活性。
下面结合实施例对本发明做进一步说明
实施例1
取20个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入50ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时;将培养完毕的种子液以2%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖40 g/L、豆粕水解液 50 g/L、酵母膏5 g/L、硫酸亚铁5 mg/L、甲醛2 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、硫酸镁 0.5 g/L、硫酸锰10m g/L、亚硫酸钠 2 g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖30 g/L、豆粕水解液40 g/L、酵母膏4 g/L、甲醛1.5 g/L、亚硫酸钠1.5 g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂,装柱高度50 cm,柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在8 V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm,柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂,产量为33.03g,获得的酶活为48.55U/mg。
实施例2
取20个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入50ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种复壮菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时。将培养完毕的种子液以3%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖45 g/L、豆粕水解液60 g/L、酵母膏6 g/L、硫酸亚铁6m g/L、甲醛2 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁 0.5g/L、硫酸锰 20m g/L、亚硫酸钠 2 g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖 35 g/L、豆粕水解液50 g/L、酵母膏5 g/L、甲醛2 g/L、亚硫酸钠 3g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50 cm、柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在9 V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂,产量为33.66g,酶活为44.28U/mg。
实施例3
取24个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入60ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种复壮菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时。将培养完毕的种子液以4%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖80 g/L、豆粕水解液60 g/L、酵母膏8 g/L、硫酸亚铁5 mg/L、甲醛2 g/L、磷酸二氢钾0.8 g/L、硫酸镁0.2 g/L、硫酸锰40m g/L、亚硫酸钠2 g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖50 g/L、豆粕水解液50 g/L、酵母膏6 g/L、甲醛1.5 g/L、亚硫酸钠 1.5 g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50 cm、柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在10V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂,产量为33.12g,酶活为42.18U/mg。
实施例4
取24个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入60ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种复壮菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时。将培养完毕的种子液以4%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖80 g/L、豆粕水解液60 g/L、酵母膏8 g/L、硫酸亚铁8mg/L、甲醛6 g/L、磷酸二氢钾0.8 g/L、 硫酸镁0.2 g/L、硫酸锰50m g/L 、亚硫酸钠2 g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖50 g/L、豆粕水解液50 g/L、酵母膏6 g/L、甲醛1.5 g/L、亚硫酸钠1.5 g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50 cm、柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在10V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥。获得微生物酶制剂,产量为31.62g,酶活为49.18U/mg。
实施例5
取20个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入50ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种复壮菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时。将培养完毕的种子液以3%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖80 g/L、豆粕水解液100 g/L、酵母膏10 g/L、硫酸亚铁10 mg/L、甲醛4 g/L、磷酸二氢钾1g/L、 硫酸镁0.3g/L、硫酸锰50m g/L、亚硫酸钠4g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖60 g/L、豆粕水解液80 g/L、酵母膏6 g/L、甲醛3 g/L、亚硫酸钠3 g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50 cm、柱内径3cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在10 V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂,产量为30.54g,酶活为47.18U/mg。
实施例6
取20个容量为250ml的三角瓶,往每瓶装入50ml培养基A(蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L),封口三角瓶,于121℃灭菌30min。往灭菌后的三角瓶中接种复壮菌株,使用摇床培养,设置摇床条件,转速在180r/min,温度在35℃,培养12-18小时。将培养完毕的种子液以3%接种量接种于装有30L培养基B(蔗糖80 g/L、豆粕水解液100 g/L、酵母膏10 g/L、硫酸亚铁10m g/L、甲醛4 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、 硫酸镁0.2 g/L、硫酸锰50m g/L、亚硫酸钠4g/L)的发酵罐中,控制温度在25℃左右,通气速率在0.8v/v/min,pH在7-8。当发酵液中蔗糖浓度低于5g/L时,开始连续流加补料液C(蔗糖 60 g/L、豆粕水解液80 g/L、酵母膏6 g/L、甲醛3 g/L、亚硫酸钠3 g/L),持续培养48-72小时,在发酵结束前8小时停止流加培养液。
对发酵液进行离心,收集菌体;使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,制成菌悬液;将破碎机探头(设置破碎功率为500W、破碎时间为6S、破碎时间间隔为8S)插入菌悬液,使得探头一半长度沉没入菌悬液中,获得破碎菌悬液;使用微滤膜对破碎菌悬液进行过滤,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀。将沉淀复溶于浓度为10-20mmol/L的Tris-HCl缓冲液,获得粗提酶液;使用超滤膜滤掉上述粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;再使用离子交换柱(D201型树脂、装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对上述粗提酶液进行吸附脱盐,控制进样流速在12V/h,获得去盐的粗提酶液;使用凝胶层析柱(装柱高度50 cm、柱内径3 cm)对去盐的粗提酶液进行层析,分离得到精提酶液;使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥。获得微生物酶制剂,产量为30.9g,酶活为52.45U/mg。
上述内容,仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的实施方案,本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺,其特征是,包括以下步骤:
(1)将甲基营养型微生物菌株接种于培养基A,进行种子液培养;
(2)将培养一段时间的种子液,接种到发酵培养基B,使用补料液C进行流加培养;
(3)发酵结束后,对发酵液进行离心,收集获得菌体;
(4)使用磷酸氢二钠-磷酸氢钠缓冲液洗涤菌体,获得菌悬液;
(5)使用超声波破碎机破碎菌悬液,获得破碎菌悬液;
(6)使用微滤膜过滤破碎菌悬液,去除残余菌体,获得胞内物质溶液;
(7)将饱和硫酸铵溶液与上述胞内物质溶液混合,保持4℃条件沉淀3-5小时后,以10000-15000 r/min转速,离心5-15 min,收集底层沉淀,获得沉淀物质,再次溶解沉淀物质获得粗提酶液;
(8)使用超滤膜滤掉粗提酶液中的小于20KD的杂蛋白;
(9)使用离子交换柱对上述粗提酶液进行吸附脱盐,获得去盐的粗提酶液;
(10)对去盐的粗提酶液进行凝胶柱层析,分离得到精提酶液;
(11)使用冷冻干燥机对精提酶液进行冷冻干燥,获得微生物酶制剂。
2.根据权利要求1所述的降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺,其特征是,所述的培养基和补料液的成份包括如下:
培养基A:蛋白胨 10 g/L、酵母膏5 g/L、牛肉膏10 g/L、氯化钠10 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、甲醛2g/L;
培养基B:蔗糖40-80 g/L、豆粕水解液 50-100 g/L、酵母膏5-10 g/L、硫酸亚铁 5-10mg/L、甲醛2-6 g/L、磷酸二氢钾0.5-1g/L、硫酸镁0.1-0.5 g/L、硫酸锰10-50m g/L、亚硫酸钠 1-4 g/L;
补料液C:蔗糖30-60 g/L、豆粕水解液40-80 g/L、酵母膏4-8 g/L、甲醛1-4 g/L、亚硫酸钠1-4 g/L。
3.根据权利要求1或2所述的降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺,其特征是:所述种子液接种量为2-4%,发酵培养过程在50L发酵罐中进行,装料系数为60%;发酵条件为温度25-30℃;补料液C的补料速度为0.4-0.6g/ L /h。
4.根据权利要求1所述的降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺,其特征是:所述离子交换柱采用D201型树脂进行柱填充,柱内径3cm,装柱高度30-50cm;优化的工艺条件为,进样流速6-10 V/h、温度20-25℃。
5.根据权利要求1所述的降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺,其特征是:所述凝胶柱采用葡萄糖凝胶进行柱填充,柱内径3cm,装柱高度20-50 cm;优化的工艺条件为,进样流速8-12 V/h。
CN201610354693.3A 2016-05-26 2016-05-26 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺 Pending CN105969743A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610354693.3A CN105969743A (zh) 2016-05-26 2016-05-26 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610354693.3A CN105969743A (zh) 2016-05-26 2016-05-26 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105969743A true CN105969743A (zh) 2016-09-28

Family

ID=56956380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610354693.3A Pending CN105969743A (zh) 2016-05-26 2016-05-26 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105969743A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106350502A (zh) * 2016-10-29 2017-01-25 吴迪 一种固定化微生物降解甲醛制剂的制备方法
CN109966909A (zh) * 2019-04-04 2019-07-05 黑龙江省嘉泽复合酶技术研究中心(有限合伙) 一种超敏蛋白复合酶除醛除味剂及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102181385A (zh) * 2011-03-04 2011-09-14 国家海洋局第三海洋研究所 甲醛生物降解剂及其制备方法
CN102816714A (zh) * 2012-07-09 2012-12-12 浙江工业大学 一株甲醛降解菌及其应用
CN105311952A (zh) * 2015-12-01 2016-02-10 广州荣天环保科技有限公司 一种微生物和酶协同处理甲醛的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102181385A (zh) * 2011-03-04 2011-09-14 国家海洋局第三海洋研究所 甲醛生物降解剂及其制备方法
CN102816714A (zh) * 2012-07-09 2012-12-12 浙江工业大学 一株甲醛降解菌及其应用
CN105311952A (zh) * 2015-12-01 2016-02-10 广州荣天环保科技有限公司 一种微生物和酶协同处理甲醛的方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴婉欣: "Methylobacterium sp. XJLW降解甲醛条件及降解过程强化研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
李媛: "甲醛降解菌的筛选及其生物强化研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
田丹丹等: "1 株甲基杆菌Methylobacterium sp. WGM16的鉴定及降解甲醇的最佳培养条件", 《微生物学杂志》 *
蔡谨等: "补料发酵工艺的应用及其研究进展", 《工业微生物》 *
钟卫鸿等: "一株甲醛降解菌的分离鉴定及降解条件研究", 《浙江工业大学学报》 *
魏茂繁: "甲基杆菌Methylobacterium sp.XJLW高密度发酵生产PHB和CoQ10及关键酶基因的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106350502A (zh) * 2016-10-29 2017-01-25 吴迪 一种固定化微生物降解甲醛制剂的制备方法
CN109966909A (zh) * 2019-04-04 2019-07-05 黑龙江省嘉泽复合酶技术研究中心(有限合伙) 一种超敏蛋白复合酶除醛除味剂及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107267427B (zh) 一种苏氨酸母液回收利用方法
CN102028091B (zh) 一种纳豆菌发酵法制备低分子鱼肽的方法
CN103232963B (zh) 一种胶原蛋白酶产生菌
CN102174449B (zh) 一种高产γ-氨基丁酸的生产方法及应用
CN109251954A (zh) 一种海参多肽的生产方法
CN107384844A (zh) 一种产磷脂酶d的重组大肠杆菌及其应用
CN109468259A (zh) 一种促进芽孢生成的培养基
CN113817635A (zh) 一种利用大豆乳清废水培养芽孢杆菌的方法
CN103704830A (zh) 纳豆菌发酵法制备低分子人参皂苷肽的方法
CN105969743A (zh) 降解甲醛的微生物酶制剂的制备工艺
CN105175275B (zh) 一种l‑鸟氨酸的分离纯化方法
CN101654697A (zh) 一种混菌发酵制备菜籽肽的方法
CN103667107B (zh) 一种产l-乳酸的屎肠球菌菌株
CN113637651B (zh) 一种亚硝酸还原酶的制备方法及应用
CN103060244A (zh) 一种海洋芽孢杆菌及利用该菌生产过氧化氢酶的方法
JPH0564597A (ja) 発酵法によるリボフラビンの製造法
CN103621762A (zh) 一种纳豆菌发酵法制备低分子牡蛎肽的方法
CN105002228B (zh) 一种以精氨酸为原料制备l-鸟氨酸的方法
JP5022044B2 (ja) 新規ウリカーゼの製造方法
CN113430152A (zh) 一种提高菌体利用率的谷氨酸发酵方法
CN113862179A (zh) 一种沼泽红假单胞菌及其制备5-ala的用途和方法
CN109295040A (zh) 一种毕赤酵母β-葡萄糖苷酶制剂的制备方法
CN100374570C (zh) 一种将穿梭质粒导入黄色短杆菌的电转化方法
CN116515795B (zh) 塔宾曲霉在制备植酸酶和/或降解植酸中的应用
CN108753648A (zh) 一株促进污泥堆肥过程中氨同化作用的耐高温细菌

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160928