来源于枯草芽孢杆菌CICC20034的头孢脱乙酰木聚糖酯酶高效生产过氧乙酸

摘要

过氧乙酸别名过醋酸、过氧化乙酸、乙酰过氧化氢,是过氧有机酸中结构简单,合成容易,相对稳定性较好的高活性、强氧化性有机酸.其氧化能力高于过氧化氢,是一种广谱、高效、速效、廉价的灭菌剂,由于其结构中活性氧的存在,除了用作杀菌消毒剂外,过氧乙酸在造纸纺织、化学合成、环境工程、聚合物工业及仿生化学领域都有广泛的应用研究.特别是作为有机合成中的环氧化剂以及高效杀菌剂,有其突出的优良性能,应用前景广阔.在本研究中，研究了来源枯草芽胞杆菌CICC20034中AXE催化形成过氧乙酸的过水解能力，发现其在过氧化氢存在下对乙酸酯表现出高过水解活性，对于酶催化生产过氧乙酸的具有极大的工业应用价值。对此，构建了高效表达重组AXE酯酶的发酵体系。其次，对生产过氧乙酸最佳反应条件进行了优化。为了进一步实现工业化目标，对AXE粗酶进行固定化研究，采用丙烯酸氨基树脂作为载体，固定化后AXE活力为383.7U/g-support，加入约1g/mL的固定化AXE树脂反应5分钟，即可获得约142.5mM过氧乙酸，反复反应10次后，获得约95.5mM过氧乙酸，固定化酶活性保持在65%以上。综上所述，来源于枯草芽孢杆菌CICC20034的新型头孢菌素脱乙酰木聚糖酯酶AXE表现出显著的过水解活性（过氧化氢存在下），其催化生产的过氧乙酸水溶液浓度足以满足消毒剂或漂白剂的浓度要求，是具有良好工业应用潜力的生产过氧乙酸催化剂。