專利名稱：一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
漆酶(苯二醇氧氧化還原酶，EC 1. 10. 3. 2)是一種含銅的多酚氧化酶，和植物中的抗壞血酸氧化酶、哺乳動(dòng)物的血漿銅藍(lán)蛋白同屬藍(lán)色多銅氧化酶家族。漆酶能催化O2通過(guò)4個(gè)電子還原成水，并且伴隨著一些酚類底物的氧化。漆酶主要用于有機(jī)合成、環(huán)境污染物的降解和染料脫色、生物檢測(cè)和電化學(xué)分析、造紙工業(yè)中的紙漿漂白和廢水處理、纖維原料的降解等。正是由于漆酶的廣闊的應(yīng)用前景，近幾十年來(lái)，漆酶成為生物學(xué)、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)的研究熱點(diǎn)。漆酶首先在高等植物漆樹(shù)中發(fā)現(xiàn)，而后人們通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)漆酶在自然界中分布于多種植物、真菌、少數(shù)細(xì)菌和昆蟲(chóng)中。真菌漆酶是漆酶的主要來(lái)源，其中栓菌在世界各地分布廣泛而且在自然界中表現(xiàn)出優(yōu)異木材降解能力。作為此類真菌的代表性菌株-變色栓菌(Trametes versicolor)是最早報(bào)道的能夠產(chǎn)生大量漆酶的真菌之一，而且該真菌漆酶已經(jīng)被一些國(guó)際知名酶制劑公司(如Sigma)商品化，但是目前的價(jià)格太高，達(dá)不到大規(guī)模應(yīng)用的要求。造成漆酶生產(chǎn)和應(yīng)用成本高的原因之一就在于其發(fā)酵表達(dá)水平低，因此， 提高漆酶的產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本成為漆酶生產(chǎn)研究的主要目的。目前采用的策略包括漆酶高產(chǎn)菌株的篩選、漆酶的發(fā)酵工藝及其合成調(diào)控、漆酶基因的克隆和異源表達(dá)等等，其中固定化菌絲體發(fā)酵技術(shù)不僅可以提高漆酶發(fā)酵水平還可以提高漆酶生產(chǎn)強(qiáng)度，是降低漆酶生產(chǎn)成本有效策略之一。這些策略雖然能夠在一定程度上提高漆酶發(fā)酵水平，但其獲得的漆酶發(fā)酵液的漆酶蛋白表達(dá)水平仍然較低，屬于稀溶液體系。正是由于漆酶發(fā)酵液中目的產(chǎn)物濃度低的特點(diǎn)，導(dǎo)致漆酶分離純化操作復(fù)雜，進(jìn)一步增加了其生產(chǎn)成本。漆酶的純化一般采用的方法為先經(jīng)過(guò)超濾或硫酸銨分級(jí)沉淀，再進(jìn)行柱層析，如DEAE-S印hadexA-50柱層析、DEAE纖維素柱層析、PhenylSepharoseTM疏水柱層析、Sephaex柱層析等，最后用SDS-PAGE鑒定其純度。上述方法中漆酶的發(fā)酵與分離純化操作是分開(kāi)進(jìn)行的，雖然能分離出高純度的漆酶，但步驟十分繁瑣，處理時(shí)間長(zhǎng)，而且處理量小，而且在漆酶的發(fā)酵過(guò)程中菌體會(huì)分泌蛋白酶進(jìn)行蛋白的分解，影響漆酶的得率， 因此及時(shí)將發(fā)酵液中漆酶從反應(yīng)體系中有選擇性的分離出來(lái)是提高漆酶發(fā)酵水平的有效方法之一。另外，由于漆酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的組氨酸殘基含量高，因而使用親和色譜進(jìn)行漆酶的蛋白純化效果可能更佳，目前親和色譜所用的配基主要有螯合金屬離子、染料配基和 Con-A配基，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，親和色譜可以單獨(dú)使用或與其他分離方法協(xié)同使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前漆酶發(fā)酵與分離純化操作分開(kāi)進(jìn)行，程序繁瑣，發(fā)酵與分離存在漆酶表達(dá)水平低、分離純化操作復(fù)雜的問(wèn)題，從而本發(fā)明的目的是提供一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的方法。根據(jù)本發(fā)明提供的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其包括鼓泡床反應(yīng)器1，磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置3和蠕動(dòng)泵2，其中，鼓泡床反應(yīng)器1頂部和底部分別通過(guò)蠕動(dòng)泵 2與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的進(jìn)料口 3-2和出料口 3-8相連通；所述鼓泡床反應(yīng)器1與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的體積比為20-40 1 ；固定化產(chǎn)漆酶菌株置于所述鼓泡床反應(yīng)器1內(nèi)；所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置3內(nèi)裝有表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒，其中，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3，包括一反應(yīng)器3-4，所述的反應(yīng)器 3-4有一罐體3-5，罐體3-5頂部有一進(jìn)料口 3-2，底部有一放料口 3_17及其物料閥3_18 ； 該罐體3-5內(nèi)中心軸線位置安裝一攪拌槳3-3，攪拌槳3-3上部穿過(guò)反應(yīng)器3-4頂部與驅(qū)動(dòng)攪拌槳3-3的攪拌電機(jī)3-1相連；還包括一柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15 ；所述的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15包括有一頂部封閉的圓柱形的套筒3-16， 該套筒3-16底部固設(shè)于與罐體3-5側(cè)壁的中下部并與反應(yīng)器3-4相連通，其內(nèi)嵌套有一圓柱形活塞3-9，其外套設(shè)有一環(huán)形磁鐵3-6 ；所述的套筒3-16筒體的上部設(shè)有一出料口 3-8，該出料口 3-8上還設(shè)有一液體閥門(mén)3-7 ；所述的活塞3-9通過(guò)固定軸套3-11與曲柄連桿機(jī)構(gòu)3-13的曲柄連桿3_12相連， 該曲柄連桿3-12穿設(shè)于套筒3-16的頂部，并在曲柄連桿機(jī)構(gòu)3-13的作用下帶動(dòng)活塞3_9
往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述二氧化硅介孔納米顆粒具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道，顆粒的粒徑為100 400nm,比表面積為400 850m2/g，其中，所述三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的孔徑范圍為2 30nm， 孔體積范圍為0. 823 2. 996m7g。作為上述系統(tǒng)的一種優(yōu)選，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的套筒3-16與反應(yīng)器3-4的罐體3-5的內(nèi)夾角的角度范圍是45° 70°。作為上述系統(tǒng)的又一種優(yōu)選，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的活塞3-9 與套筒3-16的內(nèi)壁呈滑道配合間隙。作為上述系統(tǒng)的另一種優(yōu)選，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的曲柄連桿 3-12與套筒3-16的連接處設(shè)有密封圈3-10。作為上述系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的曲柄連桿機(jī)構(gòu)3-13由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述的直流電動(dòng)機(jī)為可調(diào)速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為10 20轉(zhuǎn)/分鐘。 作為一種優(yōu)選，所述的直流電動(dòng)機(jī)還與一時(shí)間繼電器3-14相連接，由時(shí)間繼電器3-14控制直流電動(dòng)機(jī)作周期間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)。反應(yīng)器流出液體中夾帶的磁性介質(zhì)顆粒流經(jīng)環(huán)形永磁鐵包裹的套筒區(qū)域時(shí)被吸引向套筒壁靠近并發(fā)生凝并，形成磁性介質(zhì)顆粒層，圓柱形活塞在時(shí)間繼電器的控制下由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作周期間歇性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而不斷的將在套筒中被分離的磁性介質(zhì)顆粒推回反應(yīng)器中進(jìn)行回收或循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)磁性介質(zhì)顆粒的原位連續(xù)分
1 O作為上述系統(tǒng)的另一種改進(jìn)，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的環(huán)形磁鐵 3-6為環(huán)形永磁鐵或電磁線圈。作為一種優(yōu)選，所述的環(huán)形永磁鐵3-6的磁場(chǎng)強(qiáng)度為2000 4000奧斯特，套設(shè)在套筒3-16的中間部位，該環(huán)形磁鐵3-6的兩極分布在兩個(gè)環(huán)面，且其內(nèi)環(huán)面是S極。作為上述系統(tǒng)的再一種改進(jìn)，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5、 攪拌槳3-3、套筒3-16、圓柱形活塞3-9的材質(zhì)均為不銹鋼、玻璃或塑料。本發(fā)明的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)中的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下在柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15的套筒3-16外部的環(huán)形磁鐵3_6的磁場(chǎng)存在的條件下，反應(yīng)器3-4中的反應(yīng)液體流經(jīng)套筒3-16，最后，由套筒3-16上部的出料口 3_8流出。被液體攜帶的磁性介質(zhì)顆粒與液體的流動(dòng)方向一致，其流經(jīng)套筒3-16時(shí)受到環(huán)形磁鐵 3-6的磁場(chǎng)吸引力的作用，其吸引力能夠克服流動(dòng)液體對(duì)磁性顆粒的曳力并將流出液體中夾帶的磁性介質(zhì)顆粒吸附住，被吸引的磁性介質(zhì)顆粒向柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15的套筒3-16壁靠近發(fā)生凝并，形成一個(gè)較為緊密的顆粒層，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，顆粒層由薄變厚，一段時(shí)間后，形成一定厚度的磁性介質(zhì)顆粒層。此吸附時(shí)間的長(zhǎng)短，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要由時(shí)間繼電器3-14設(shè)定。而后時(shí)間繼電器3-14控制的直流電動(dòng)機(jī)被接通電源并轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄連桿系統(tǒng)，并經(jīng)固定軸套3-11將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閬?lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)在時(shí)間繼電器3-14 設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，流出液體中夾帶的磁性介質(zhì)顆粒此過(guò)程中反應(yīng)液體仍沿套筒 3-16壁與活塞之間的空隙流動(dòng)，并流向出料口 3-8。此后，流經(jīng)套筒3-16的反應(yīng)液體中的磁性介質(zhì)顆粒繼續(xù)被磁場(chǎng)吸引并在套筒3-16內(nèi)壁重新形成新的一定厚度的顆粒層。圓柱形活塞3-9在時(shí)間繼電器3-14的控制下作周期間歇性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而不斷的將在套筒3-16中被分離的磁性介質(zhì)顆粒推回反應(yīng)器3-4中進(jìn)行回收或循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)磁性介質(zhì)顆粒的原位連續(xù)分離。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒通過(guò)包括以下步驟的方法制備1)在室溫、攪拌的條件下，反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、！^e3O4納米顆粒、 水、正硅酸乙酯，其中，基于1重量份聚醚胺，加入一元醇2 6重量份、Fe3O4納米顆粒 0. 01 0. 03重量份、水10 15重量份、正硅酸乙酯0. 5 1. 2重量份；2)將步驟1)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)磁分離、洗滌、并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下干燥；3)將步驟幻得到的產(chǎn)物在400 600°C的氮?dú)鈿夥障蚂褵ゾ勖寻纺０?，得到具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。具體地，本發(fā)明的制備具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的的超順磁性二氧化硅納米顆粒是通過(guò)α，ω-二氨基表面活性劑聚醚胺為模板調(diào)控制備，可包括以下步驟1)采用現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道的方法(Peng Ζ. G.，Hidajat K.，Uddin M. S.，J. Colloid Interface Sci.，2004，271，277)制備!^e3O4納米顆粒，經(jīng)超聲使其分散于去離子水中，形成穩(wěn)定的懸浮液，濃度為1 5% (w/v)，然后放入冰箱中冷藏備用；2)在室溫(25°C )、攪拌的條件下反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、Fe3O4納米顆粒、水、正硅酸乙酯(TEOS)，其中，基于1重量份的聚醚胺，加入一元醇2 6重量份；優(yōu)選地，在200 400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘，然后加入!^e3O4納米顆粒0. 01 0. 03重量份；在400 600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，充分?jǐn)嚢?0 40分鐘后加入水10 15重量份；在600 800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下充分?jǐn)嚢?0 30分鐘后，將轉(zhuǎn)速調(diào)整至1500 2000 轉(zhuǎn)/分，加入正硅酸乙酯(TEOS) 0. 5 1. 2重量份；在1500 2000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下充分?jǐn)嚢?5 20分鐘；3)將步驟2~)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，攪拌速度100 300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度25 90°C，反應(yīng)時(shí)間20 28 小時(shí)，所得沉淀經(jīng)磁分離后，先后用去離子水和乙醇分別洗滌3 5次，并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下在烘箱中烘干；4)將步驟3)得到的產(chǎn)物在高溫400 600°C的氮?dú)鈿夥障蚂褵? 6小時(shí)除去聚醚胺模板，升溫速率2 5°C /分，得到具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。所述的α，ω- 二氨基表面活性劑選自H2NCH(CH3) CH2 [OCH2CH (CH3) ]ηΝΗ2，即聚醚胺，可選用的分子量(MW)為MW = 400，MW= 2000或MW = 4000，即聚醚胺D-400，D-2000 和 D-4000。所述的一元醇選自甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或者兩者的混合物。根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)，所述鼓泡床反應(yīng)器1內(nèi)所固定的產(chǎn)漆酶菌株為變色栓菌。根據(jù)本發(fā)明的漆酶發(fā)酵與分離耦合的方法，其包括以下步驟1)將固定化產(chǎn)漆酶菌株按10-20% ν/ν的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器1中進(jìn)行發(fā)酵，其中，培養(yǎng)基裝液量為65-75% ν/ν，鼓泡床反應(yīng)器中的總裝載量控制在85% ；2)發(fā)酵48_60h后，通過(guò)蠕動(dòng)泵2將鼓泡床反應(yīng)器1中的發(fā)酵液導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中進(jìn)行選擇性分離，其中，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置的罐體3-5中裝有表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒，其濃度為10-20g/L， 吸附發(fā)酵液中的漆酶，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道，顆粒的粒徑為100 400nm，比表面積為400 850m2/g，其中，所述三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的孔徑范圍為2 30nm,孔體積范圍為0. 823 2. 996m3/g ；3)分離了漆酶的發(fā)酵液從磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的出料口 3-8在蠕動(dòng)泵2的作用下返回鼓泡床反應(yīng)器1中繼續(xù)發(fā)酵；4)發(fā)酵結(jié)束后，洗脫表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒吸附的漆酶，其中，步驟2)和步驟3)中蠕動(dòng)泵2的流速為每分鐘鼓泡床反應(yīng)器體積的 1/100-200，且兩個(gè)蠕動(dòng)泵中料液的流速保持一致。具體地，本發(fā)明提供的基于固定化產(chǎn)漆酶菌株和超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體的漆酶發(fā)酵與分離耦合的工藝是利用固定化產(chǎn)漆酶菌株的菌絲體在鼓泡床反應(yīng)器中進(jìn)行漆酶的發(fā)酵，待進(jìn)入漆酶合成階段后，采用對(duì)漆酶具有高度選擇性的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體在磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置中對(duì)發(fā)酵液中的漆酶進(jìn)行直接捕獲分離，不僅能夠提高漆酶的發(fā)酵水平和生產(chǎn)效率，而且能夠極大的簡(jiǎn)化漆酶生產(chǎn)中發(fā)酵與分離的過(guò)程。具體地，本發(fā)明的方法包括以下步驟
1)將保藏號(hào)為CICC 14001的變色栓菌CTrametes versicolor)采用現(xiàn)有文獻(xiàn) 艮道的方法(Dominguez A, Gomez J, Lorenzo Μ, Sanroman A. World J. Microbiol. Biotechnol,2007,23,367)制備以海藻酸鈣凝膠為載體的固定化變色栓菌；2)將上述固定化變色栓菌按10-20% (ν/ν)的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器1中，培養(yǎng)基裝液量65-75% (ν/ν)，鼓泡床反應(yīng)器中的總裝載量控制在85%，培養(yǎng)溫度25°C，通氣量 0. 1-0. 2vvm, pH 值控制在 4. 0，發(fā)酵培養(yǎng)基的組成(g/L) =KH2PO4O. 2，CaCl2 · 2H20 0. 1， MgSO4 · 7H20 0. 05，NH4H2PO4O. 5，F(xiàn)eSO4 · 7H20 0. 035，glucose 2，NH4Cl 0. 267, CuSO4 · 5H20 0. 02 ；3)采用上述提供的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒的制備方法合成孔徑為 18. 3nm的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體，采用已有文獻(xiàn)報(bào)道的方法(Mohapatra S， Pal D, Ghosh SK,Pramanik P. J. Nanosci. Nanotechnol，2007，7，3193)對(duì)其進(jìn)行表面修飾， 使其表面螯合有銅離子后即獲得磁性介孔親和吸附載體；4)將上述螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后，裝入上述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5中，載體濃度為10-20g/L ；5)當(dāng)發(fā)酵48_60h后通過(guò)蠕動(dòng)泵2將鼓泡床反應(yīng)器1中的發(fā)酵液導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中進(jìn)行漆酶的選擇性分離，分離得到的漆酶吸附在上述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體上，從磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的出料口 3-8流出的液體經(jīng)蠕動(dòng)泵2返回至鼓泡塔反應(yīng)器1內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，該耦合過(guò)程一直持續(xù)到漆酶發(fā)酵結(jié)束的72h，通過(guò)以上連續(xù)的操作實(shí)現(xiàn)漆酶發(fā)酵與分離過(guò)程的耦合；6)漆酶發(fā)酵分離耦合結(jié)束后，將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的發(fā)酵液排出，不再返回鼓泡床反應(yīng)器1中，在鼓泡床反應(yīng)器1中加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)進(jìn)行漆酶發(fā)酵；7)將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體吸附的漆酶用PH8. O的咪唑緩沖液洗脫，其后，載體經(jīng)0. IM EDTA和0. IM CuSO4溶液進(jìn)行再生處理，然后經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后繼續(xù)參加漆酶發(fā)酵與分離耦合反應(yīng)，漆酶洗脫液經(jīng)透析、噴霧干燥后可獲得高純度的漆酶產(chǎn)品。綜上所述，本發(fā)明提供的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)與方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1)采用固定化產(chǎn)漆酶菌株，將漆酶發(fā)酵與吸附分離相耦合的策略，在漆酶發(fā)酵過(guò)程中實(shí)現(xiàn)漆酶的直接捕獲分離，可提高漆酶的發(fā)酵水平；2)固定化產(chǎn)漆酶菌株和超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體均可重復(fù)使用，進(jìn)一步提高了漆酶的生產(chǎn)強(qiáng)度，降低了漆酶發(fā)酵成本；3)漆酶發(fā)酵與分離耦合的策略，改變了傳統(tǒng)漆酶生產(chǎn)的模式，操作簡(jiǎn)單，便于放大，且適合于高純度漆酶的生產(chǎn)。
圖1為實(shí)現(xiàn)漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)識(shí)1、鼓泡床反應(yīng)器 2、蠕動(dòng)泵3、磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置
3-1、攪拌電機(jī)3-2、進(jìn)料口3-3、攪拌槳
3-4、反應(yīng)器3-5、罐體3-6、環(huán)形永磁鐵
3-7、液體閥門(mén)3-8、出料口3-9、圓柱形活塞
3-10、密封圈3-11、固定軸套3-12、曲柄連桿
3-13、曲柄連桿機(jī)構(gòu)3-14、時(shí)間繼電器3-15、柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)
3-16、套筒3-17、放料口3-18、物料閥
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、1、采用現(xiàn)有文獻(xiàn) 艮道的方法(Dominguez A, Gomez J, Lorenzo Μ, Sanroman A. World J. Microbiol. Biotechnol, 2007, 23, 367)將保藏號(hào)為 CICC 14001 的變色栓菌 (Trametes versicolor)制備成以海藻酸鈣凝膠為載體的固定化變色栓菌；2、將固定化變色栓菌按20% (ν/ν)的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器1中，培養(yǎng)基裝液量65% (ν/ν)，培養(yǎng)溫度25°C，通氣量0.2VVm，pH值控制在4.0 ；發(fā)酵培養(yǎng)基的組成(g/L) KH2PO4O. 2，CaCl2 · 2Η20 0. 1，MgSO4 · 7H20 0. 05，NH4H2PO4O. 5，F(xiàn)eSO4 · 7H20 0. 035，glucose 2，NH4Cl 0. 267，CuSO4 · 5H20 0. 02 ；3、制備孔徑為18. 3nm的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體，制備方法如下1)采用現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道的方法(Peng Ζ. G.，Hidajat K.，Uddin M. S.，J. Colloid Interface Sci.，2004，271，277)制備!^e3O4納米顆粒，經(jīng)超聲使其分散于去離子水中，形成穩(wěn)定的懸浮液，濃度為1 5% (w/v)，然后放入冰箱中冷藏備用；2)在室溫(25°C )、攪拌的條件下反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、Fe3O4納米顆粒、水、正硅酸乙酯(TEOS)，其中，基于1重量份的聚醚胺，加入一元醇2 6重量份；優(yōu)選地，在200 400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘，然后加入!^e3O4納米顆粒0. 01 0. 03重量份；在400 600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，充分?jǐn)嚢?0 40分鐘后加入水10 15重量份；在600 800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下充分?jǐn)嚢?0 30分鐘后，將轉(zhuǎn)速調(diào)整至1500 2000 轉(zhuǎn)/分，加入正硅酸乙酯(TEOS) 0. 5 1. 2重量份；在1500 2000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下充分?jǐn)嚢?5 20分鐘；3)將步驟2~)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，攪拌速度100 300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度25 90°C，反應(yīng)時(shí)間20 28 小時(shí)，所得沉淀經(jīng)磁分離后，先后用去離子水和乙醇分別洗滌3 5次，并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下在烘箱中烘干；4)將步驟3)得到的產(chǎn)物在高溫400 600°C的氮?dú)鈿夥障蚂褵? 6小時(shí)除去聚醚胺模板，升溫速率2 5°C /分，得到具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。5)制備得到的超順磁性二氧化硅納米顆粒對(duì)其表面進(jìn)行修飾，使其表面螯合有銅離子；4、將螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后，裝入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5中，載體濃度為20g/L;鼓泡床反應(yīng)器1與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的體積比為40 1 ；5、當(dāng)發(fā)酵4 后通過(guò)蠕動(dòng)泵2將鼓泡床反應(yīng)器1中的發(fā)酵液從進(jìn)料口 3-2導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中進(jìn)行漆酶的選擇性分離，磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15的套筒3-16與反應(yīng)器3-4的罐體3_5的內(nèi)夾角α 的角度是70°，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分鐘，環(huán)形永磁鐵6磁場(chǎng)強(qiáng)度3000奧斯特，時(shí)間繼電器3-14設(shè)為停3分鐘開(kāi)3秒，即活塞的運(yùn)行周期是每停留3分鐘運(yùn)行一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 分離條件溫度25°C。分離出的漆酶吸附在超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體上，分離后的發(fā)酵液利用蠕動(dòng)泵2經(jīng)磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的出料口 3-8流出返回至鼓泡塔反應(yīng)器1內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，蠕動(dòng)泵2的流速保持一致且控制在每分鐘鼓泡床反應(yīng)器體積的1/200，該漆酶發(fā)酵與分離耦合的過(guò)程一直持續(xù)到漆酶發(fā)酵結(jié)束的72h ；6、漆酶發(fā)酵分離耦合結(jié)束后，將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的發(fā)酵液排出，不再返回鼓泡床反應(yīng)器1中，在鼓泡床反應(yīng)器1中加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)進(jìn)行漆酶發(fā)酵；7、將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體吸附的漆酶用PH8. 0的咪唑緩沖液洗脫，其后，載體經(jīng)0. IM EDTA和0. IM CuSO4溶液進(jìn)行再生處理，然后經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后繼續(xù)參加漆酶發(fā)酵與分離耦合反應(yīng)，漆酶洗脫液經(jīng)透析、噴霧干燥后可獲得高純度的漆酶產(chǎn)品，最終獲得的漆酶總活力較同等條件下發(fā)酵與分離分步操作提高40 %，該耦合體系重復(fù)運(yùn)行10次，獲得漆酶總活力保持穩(wěn)定。實(shí)施例2、1、采用現(xiàn)有文獻(xiàn) 艮道的方法(Dominguez A, Gomez J, Lorenzo Μ, Sanroman A. World J. Microbiol. Biotechnol, 2007, 23, 367)將保藏號(hào)為 CICC 14001 的變色栓菌 (Trametes versicolor)制備成以海藻酸鈣凝膠為載體的固定化變色栓菌；2、將固定化變色栓菌按15% (ν/ν)的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器1中，培養(yǎng)基裝液量70% (ν/ν)，培養(yǎng)溫度25°C，通氣量0. 15vvm，pH值控制在4.0 ；發(fā)酵培養(yǎng)基的組成同實(shí)施例1 ；3、制備孔徑為18. 3nm的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體，制備的具體方法同實(shí)施例1 ；4、將螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后，裝入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5中，載體濃度為 15g/L;鼓泡床反應(yīng)器1與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的體積比為30 1 ；5、當(dāng)發(fā)酵54h后通過(guò)蠕動(dòng)泵2將鼓泡床反應(yīng)器1中的發(fā)酵液通過(guò)進(jìn)料口 3_2導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中進(jìn)行漆酶的選擇性分離，磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15的套筒3-16與反應(yīng)器3-4的罐體3_5的內(nèi)夾角α 的角度是60°，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分鐘，環(huán)形永磁鐵6磁場(chǎng)強(qiáng)度觀00奧斯特，時(shí)間繼電器3-14設(shè)為停5分鐘開(kāi)6秒，即活塞的運(yùn)行周期是每停留5分鐘運(yùn)行一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 反應(yīng)溫度25°C，分離出的漆酶被吸附在超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體上，分離后的發(fā)酵液利用蠕動(dòng)泵2從磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的出料口 3-8流出返回至鼓泡塔反應(yīng)器1內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，蠕動(dòng)泵的流速保持一致且控制在每分鐘鼓泡床反應(yīng)器體積的 1/150，該漆酶發(fā)酵與分離耦合的過(guò)程一直持續(xù)到漆酶發(fā)酵結(jié)束的72h ；
6、漆酶發(fā)酵分離耦合結(jié)束后，將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的發(fā)酵液排出，不再返回鼓泡床反應(yīng)器1中，在鼓泡床反應(yīng)器1中加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)進(jìn)行漆酶發(fā)酵；7、將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的載體吸附的漆酶用pH8. 0的咪唑緩沖液洗脫，其后，載體經(jīng)0. IM EDTA和0. IM CuSO4溶液進(jìn)行再生處理，然后經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后繼續(xù)參加漆酶發(fā)酵與分離耦合反應(yīng)，漆酶洗脫液經(jīng)透析、噴霧干燥后可獲得高純度的漆酶產(chǎn)品，最終獲得的漆酶總活力較同等條件下發(fā)酵與分離分步操作提高50%，該耦合體系重復(fù)運(yùn)行10次，獲得漆酶總活力保持穩(wěn)定實(shí)施例3、1、采用現(xiàn)有文獻(xiàn) 艮道的方法(Dominguez A, Gomez J, Lorenzo Μ, Sanroman A. World J. Microbiol. Biotechnol, 2007, 23, 367)將保藏號(hào)為 CICC 14001 的變色栓菌 (Trametes versicolor)制備成以海藻酸鈣凝膠為載體的固定化變色栓菌；2、將固定化變色栓菌按10% (ν/ν)的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器中，培養(yǎng)基裝液量 75% (ν/ν)，培養(yǎng)溫度25°C，通氣量0. lvvm，pH值控制在4. 0 ；3、制備孔徑為18. 3nm的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體，制備的具體方法同實(shí)施例1 ；4、將銅離子螯合的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后，裝入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5中，載體濃度為IOg/ L ；鼓泡床反應(yīng)器與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置的體積比為20 1 ；5、當(dāng)發(fā)酵4 后通過(guò)蠕動(dòng)泵2將鼓泡床反應(yīng)器1中的發(fā)酵液通過(guò)進(jìn)料口 3-2導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的罐體3-5中進(jìn)行漆酶的選擇性分離，磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)3-15的套筒3-16與反應(yīng)器3-4的罐體3_5 的內(nèi)夾角α的角度是45°，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分鐘，環(huán)形永磁鐵6磁場(chǎng)強(qiáng)度3500 奧斯特，時(shí)間繼電器3-14設(shè)為停4分鐘開(kāi)4秒，即活塞的運(yùn)行周期是每停留4分運(yùn)行一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)溫度25 °C，分離出的漆酶吸附在超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒載體上，分離后的發(fā)酵液利用蠕動(dòng)泵2經(jīng)磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3的出料口 3-8流出返回至鼓泡塔反應(yīng)器1內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，蠕動(dòng)泵2的流速保持一致且控制在每分鐘鼓泡床反應(yīng)器體積的1/100，該漆酶發(fā)酵與分離耦合的過(guò)程一直持續(xù)到漆酶發(fā)酵結(jié)束的72h ；6、漆酶發(fā)酵分離耦合結(jié)束后，將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的發(fā)酵液排出，不再返回鼓泡床反應(yīng)器1中，在鼓泡床反應(yīng)器1中加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)進(jìn)行漆酶發(fā)酵；7、將磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置3中的載體吸附的漆酶用pH8. 0的咪唑緩沖液洗脫，其后，載體經(jīng)0. IM EDTA和0. IM CuSO4溶液進(jìn)行再生處理，然后經(jīng)乙醇和無(wú)菌水先后分別洗滌3次以上后繼續(xù)參加漆酶發(fā)酵與分離耦合反應(yīng)，漆酶洗脫液經(jīng)透析、噴霧干燥后可獲得高純度的漆酶產(chǎn)品，最終獲得的漆酶總活力較同等條件下發(fā)酵與分離分步操作提高45%，該耦合體系重復(fù)運(yùn)行10次，獲得漆酶總活力保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括鼓泡床反應(yīng)器(1)，一磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置(3)和蠕動(dòng)泵O)，其中，鼓泡床反應(yīng)器(1)頂部和底部分別通過(guò)蠕動(dòng)泵O)與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的進(jìn)料口(3- 和出料口 (3-8)相連通；所述鼓泡床反應(yīng)器(1)與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的體積比為20-40 1 ；固定化產(chǎn)漆酶菌株置于所述鼓泡床反應(yīng)器(1)內(nèi)；所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置(3)內(nèi)裝有表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒，其中，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)，包括一反應(yīng)器(3-4)，所述的反應(yīng)器 (3-4)有一罐體(3-5)，罐體(3-5)頂部有一進(jìn)料口(3-2)，底部有一放料口 (3-17)及其物料閥(3-18)；該罐體(3-5)內(nèi)中心軸線位置安裝一攪拌槳(3-3)，攪拌槳(3-3)上部穿過(guò)反應(yīng)器(3-4)頂部與驅(qū)動(dòng)攪拌槳(3-3)的攪拌電機(jī)(3-1)相連；還包括一柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)(3-15)；所述的柱塞式原位連續(xù)分離系統(tǒng)(3-15)包括有一頂部封閉的圓柱形的套筒(3-16)， 該套筒(3-16)底部固設(shè)于與罐體(3-5)側(cè)壁的中下部并與反應(yīng)器(3-4)相連通，其內(nèi)嵌套有一圓柱形活塞(3-9)，其外套設(shè)有一環(huán)形磁鐵(3-6)；所述的套筒(3-16)筒體的上部設(shè)有一出料口(3-8)，該出料口(3-8)上還設(shè)有一液體閥門(mén)(3-7)；所述的活塞(3-9)通過(guò)固定軸套(3-11)與曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3-13)的曲柄連桿(3-12) 相連，該曲柄連桿(3-12)穿設(shè)于套筒(3-16)的頂部，并在曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3-13)的作用下帶動(dòng)活塞(3-9)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述二氧化硅介孔納米顆粒具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道，顆粒的粒徑為100 400nm，比表面積為400 850m2/g，其中，所述三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的孔徑范圍為2 30nm，孔體積范圍為 0. 823 2. 996m3/go
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的套筒(3-16)與反應(yīng)器(3-4)的罐體(3-5)的內(nèi)夾角的角度范圍是45° 70°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的活塞(3-9)與套筒(3-16)的內(nèi)壁呈滑道配合間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)的曲柄連桿(3-12)與套筒(3-16)的連接處設(shè)有密封圈 (3-10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其特征在于，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒通過(guò)包括以下步驟的方法制備1)在室溫、攪拌的條件下，反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、狗304納米顆粒、水、正硅酸乙酯，其中，基于1重量份聚醚胺，加入一元醇2 6重量份、Fe3O4納米顆粒0. 01 0. 03重量份、水10 15重量份、正硅酸乙酯0. 5 1. 2重量份；2)將步驟1)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)磁分離、洗滌、并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下干燥；3)將步驟幻得到的產(chǎn)物在400 600°C的氮?dú)鈿夥障蚂褵ゾ勖寻纺０?，得到具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓泡床反應(yīng)器(1)內(nèi)的產(chǎn)漆酶菌株為變色栓菌。
7.一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)將固定化產(chǎn)漆酶菌株按10-20%ν/ν的裝載量置入鼓泡床反應(yīng)器(1)中進(jìn)行發(fā)酵， 其中，培養(yǎng)基裝液量為65-75% ν/ν，鼓泡床反應(yīng)器中的總裝載量控制在85% ；2)發(fā)酵48-60h后，通過(guò)蠕動(dòng)泵( 將鼓泡床反應(yīng)器(1)中的發(fā)酵液導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置(3)中進(jìn)行選擇性分離，其中，所述磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置的罐體(3-5)中裝有表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒，其濃度為 10-20g/L，吸附發(fā)酵液中的漆酶，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道，顆粒的粒徑為100 400nm，比表面積為400 850m2/g，其中，所述三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的孔徑范圍為2 30nm，孔體積范圍為0. 823 2. 996m3/g ；3)分離漆酶后的發(fā)酵液從磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置C3)的出料口(3-8)在蠕動(dòng)泵O)的作用下返回鼓泡床反應(yīng)器(1)中繼續(xù)發(fā)酵；4)發(fā)酵結(jié)束后，洗脫表面螯合有銅離子的超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒吸附的漆酶，其中，步驟2)和步驟3)中蠕動(dòng)泵(2)的流速為每分鐘鼓泡床反應(yīng)器體積的 1/100-200，且兩個(gè)蠕動(dòng)泵中料液的流速保持一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述超順磁性二氧化硅介孔納米顆粒通過(guò)包括以下步驟的方法制備1)在室溫、攪拌的條件下，反應(yīng)體系中依次加入聚醚胺、一元醇、狗304納米顆粒、水、正硅酸乙酯，其中，基于1重量份聚醚胺，加入一元醇2 6重量份、Fe3O4納米顆粒0. 01 0. 03重量份、水10 15重量份、正硅酸乙酯0. 5 1. 2重量份；2)將步驟1)得到的混合溶液在攪拌、通入氮?dú)獗Ｗo(hù)、水浴加熱和加裝回流裝置的條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)磁分離、洗滌、并在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下干燥；3)將步驟幻得到的產(chǎn)物在400 600°C的氮?dú)鈿夥障蚂褵ゾ勖寻纺０?，得到具有三維蠕蟲(chóng)狀介孔孔道的超順磁性二氧化硅納米顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述鼓泡床反應(yīng)器(1)內(nèi)所固定的產(chǎn)漆酶菌株為變色栓菌。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)及方法。根據(jù)本發(fā)明提供的漆酶發(fā)酵與分離耦合的系統(tǒng)，其包括鼓泡床反應(yīng)器、磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離的裝置和蠕動(dòng)泵，其中，鼓泡床反應(yīng)器頂部和底部分別通過(guò)蠕動(dòng)泵與磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置的進(jìn)料口和出料口相連通；根據(jù)本發(fā)明提供的漆酶發(fā)酵與分離耦合的方法，包括將固定化產(chǎn)漆酶菌株置入鼓泡床反應(yīng)器中進(jìn)行發(fā)酵，通過(guò)蠕動(dòng)泵將發(fā)酵液導(dǎo)入磁性介質(zhì)顆粒原位連續(xù)分離裝置中進(jìn)行選擇性分離，分離后發(fā)酵液在蠕動(dòng)泵的作用下返回鼓泡床反應(yīng)器中繼續(xù)發(fā)酵，本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法改變了傳統(tǒng)漆酶生產(chǎn)的模式，提高發(fā)酵和分離的水平，而且操作簡(jiǎn)單，便于放大。
文檔編號(hào)C12N9/02GK102337201SQ20101023842
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者劉春朝, 王 鋒, 郭晨 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所