[发明专利]一种固定化酶溢油降解剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种固定化酶溢油降解剂的制备方法，包括：吸附、交联，将芝麻秸秆活性碳与酶液均匀混合进行恒温吸附，将聚乙二醇、海藻酸钠、去离子水、复合酶液的混合物加入到交联剂中搅拌交联即得固定化酶溢油降解剂。有益效果为：固定化酶溢油降解剂的机械强度较高，耐物理冲击，传质性能与成球性能较高，可以迅速、高效率地降解石油，无毒副残留，成本较低，制备过程简单易行，适合规模化生产与应用；对石油烃的降解率可达70‑90%，与游离的酶液相比，其降解率提高了35%‑50%，是一种安全、高效的固定化酶溢油降解剂。

技术领域

本发明涉及环境生物技术领域，尤其是涉及一种固定化酶溢油降解剂的制备方法。

技术背景

当前石油污染的生物修复途径主要以微生物修复为主。生物治理是世界公认，具有高效修复石油污染的新技术，采用该技术处理降解清除的溢油是恢复生态环境的最佳途径，对保护我国海洋生态环境，维持海洋资源的可 持续性发展具有重大的科学意义和应用价值。而在微生物修复技术中，酶降解技术占了很大的比重。作为一种生物降解剂，酶具有比一般化学催化剂效率高，绿色环保等特点。

但是在海洋溢油生物修复过程中，却存在着酶流失严重，酶活性大幅度下降，修复效率变低等问题。对此，针对海洋溢油降解剂作用环境，本专利采用固定化酶技术。固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶技术与其它生物修复技术相比，能够保持酶活性的稳定，增加酶密度，提高降解率，处理效率高，对环境的耐受力强，并且可反复利用，回收率高，能够有效提高目标区域内海洋溢油污染。

发明内容

本方法的目的在于提供一种固定化酶溢油降解剂的制备方法，本制备方法简单易行，低廉环保，降解剂中固定化酶微球的机械强度、稳定性、成球率较高，降解剂对石油烃具有较高的降解能力。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种固定化酶溢油降解剂的制备方法，包括：吸附、交联，具体包括以下步骤：

吸附：将芝麻秸秆活性碳与酶液按照质量比1:5-6均匀混合进行吸附，吸附温度为23-25℃，恒温吸附1.5-3.0小时；芝麻秸秆活性碳是多孔结构，其传质性能较强，与酶液能够产生较大面积的接触，可以极大的提高附属微生物的活性及降解效率；

交联：将质量比为1:4-6:9-10:15-20的聚乙二醇、海藻酸钠、去离子水、复合酶液混合得混合溶剂，其中聚乙二醇的分子量为400-800、海藻酸钠的浓度为0.85-1.05mol/L；然后按照重量比1：1.5-1.8将溶剂滴加入交联剂中，控制温度为0-4℃，在冰水浴中搅拌交联5-15分钟，然后移至室温干燥20-30分钟即得到固定化酶微球，将得到的固定化酶微球用生理盐水冲洗3-5遍，即为固定化酶溢油降解剂；固定化酶溢油降解剂的机械强度较高，耐物理冲击，传质性能与成球性能较高，同时固定化酶溢油降解剂的稳定性很高，不易破裂分解，可以迅速、高效率地降解石油，无毒副残留，成本较低，适合规模化生产与应用，是一种安全、高效的溢油降解剂。

作为优选，酶液的制备步骤为：选取溢油现场筛选出具有较高油降解性能的小球藻，将培养7-15天后并且处于对数生长期的小球藻液进行抽滤，滤膜选用0.35-0.45μm，取下含有小球藻的滤膜，液氮冷冻，之后加入2-3倍的PBS缓冲液，PBS缓冲液的pH为7.0-7.5，浓度为0.4-0.5mol/L；在2-4℃温度下进行研磨，研磨液倒入离心管并在2-4℃、10000-12000r/min的条件下离心15-25分钟，取出上清液即得酶液，放于0-4℃保存；从溢油现场筛选出的小球藻内提取酶液制作固定化酶，小球藻产酶效率高，同时所产酶对石油具有较高的降解性，低温下提取酶液不会对酶造成影响，具有较高的实用性。

作为优选，芝麻秸秆生物炭的制备步骤为：