[发明专利]一种角质酶的分离纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以疏水色谱和阴离子交换为主要手段角质酶的分离纯化方法，属于生物技术分离纯化领域。

背景技术

角质酶(Cutinase，EC3.1.1.74)是一种能破坏角质多聚物分子的酯键使其水解为单体和小分子寡聚体的胞外诱导水解酶，它主要存在于植物病原菌中，是病原菌侵入植物时用以突破植物表皮第一道屏障角质所需要的酶。角质酶属于a/β水解酶家族，可降解不溶性甘油三酯、可溶性酯和角质等聚酯，它作为一种多功能水解酶，在食品及化工等诸多领域都具有广泛的应用。角质酶既可水解不溶性多聚体角质的酯键，也可以作用于其他长链、短链脂肪酸酯、乳化的甘油三酯等。除了水解反应外，角质酶还能参与酸与醇的酯化。作为一种能裂解酶，角质酶主要应用在以下几个方面：

1、在生物催化方面的应用

在工业产品及工艺中，角质酶具有独特的应用优势。从可溶性合成酯类到不溶性长链甘油的多种酯，角质酶对其均有水解作用，角质酶可在较低水分活度下进行脂肪和油的专酯化或醇类的(立体)选择性酯化；可进行丁酸和2-丁醇、甲基-、乙基-、丙基丙酸酯等物质之间的酯化、专酯化反应，也可参与合成聚合物表面活性剂及含有一个或多个手性中心的药物。

2、在农业化学品工业中的应用

大量性质不同的化合物，例如除草剂、杀虫剂和植物生物物质等，沉积或吸附在植物表面，它们对植物的作用很大程度取决其通过角质层的能力。根据这一特点，人们研究了含有角质酶的制剂，开发用于农用化学品的增效剂及辅剂、植物防御反应的诱导物、除草剂及植物生长的抑制剂等。

3、在护理用品行业的应用

由于角质酶具有脂肪酶的性能，已被用作洗衣店的解脂肪酶或洗碟的清洁剂，用于去除脂肪。角质酶及其采用酶工程获得的变体已经开发用于生产清洁剂或去污剂，联合利华等公司拥有其相关专利。

4、在食品工业和农产品深加工中的应用

角质酶在乳制品工业中牛奶脂肪的水解，以及油化学工业中具有应用潜力；可用于低附加值的农副产品加工废物转化成有价值的脂肪酸等物质。

5、在塑料废物的生物降解和废水处理方面的应用

每年全球大约产生140，000，000t的合成塑料，这些合成塑料大都性质稳定，对环境造成的污染已经成为环境保护所面临的一大问题。聚己内酯(polylcaprolactone，PCL)是其中一种合成聚酯，有研究发现它可被一些植物病原真菌降解。Murphy等人研究证实植物病原真菌茄病镰刀菌降解聚己内酯过程中发挥作用的正是角质酶，因此，在PCL生物降解方面，人们对角质酶的用途有了新的认识。此外，Teles等人应用角质酶对皮革工业的固体废物进行了脱脂研究。

6、在纺织工业中的应用