[发明专利]一种生物酶解法制备吸附剂的方法

说明书

本发明涉及生物化工领域，尤其是一种生物酶解法制备吸附剂的方法。以抗生素菌渣为原料，首先对菌渣进行水洗、超声波协助水洗和高温、高压预处理；利用蛋白酶对菌丝体的蛋白质水解去除，得到吸附剂。本发明应用前景广泛，一定程度上解决了抗生素菌渣对环境的污染问题，更能为吸附剂的商业化生产找到了新的原材料。这种方法成本低，将抗生素菌渣变废为宝，对经济效益、环境保护和社会效益都具有深远的影响。

技术领域

本发明涉及生物化工领域，尤其是一种生物酶解法制备吸附剂的方法。

背景技术

抗生素在我国生物与医药行业中扮演着极其重要的角色，全世界范围内每年有大量的抗生素菌渣产生，目前国内外已知的抗生素菌渣处理方法主要为焚烧填埋、厌氧消化、堆肥化技术等，但这些方法成本高，容易对环境造成二次污染。自抗生素菌渣被列为危险固体废弃物后，如何将抗生素菌渣进行合理的资源化处理，成为了目前世界各国学者研究的热点。抗生素菌渣中含有大量的菌丝体，含碳量较高，无机物和重金属含量较低，是一种理想的吸附剂制备原材料。目前国内外利用抗生素菌渣制备吸附剂的方法有化学活化法和物理活化法，但依旧存在对实验设备损害较高，反应时间过长，会对环境造成一定程度的污染等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种生物酶解法制备吸附剂的方法，以抗生素菌渣为原材料，首先对菌渣进行水洗、超声波协助水洗和高温、高压预处理；利用碱性蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶对菌丝体的蛋白质水解去除，使菌渣的菌丝体多糖框架保留，再利用其多糖上的丰富羟基和整体的多孔结构，以得到一种酶解法制备的吸附剂。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种生物酶解法制备吸附剂的方法，所述方法包括以下步骤：

S1，以抗生素菌渣为原料，用纯净水进行浸泡并搅拌；

S2，将步骤S1得到的产物进行漂洗、超声波清洗，随后进行高温高压预处理；

S3，将步骤S2高温高压预处理后的产物沥干，再用纯净水对其进行清洗以去除杂质；

S4，将步骤S3得到的菌渣进行烘干，水分为7～30％，制成预处理菌渣样品；

S5，预步骤S4得到的预处理菌渣样品用pH为7的缓冲液浸泡，随后加入酸、碱调节pH值至4～11；

S6，将步骤S5得到的产物中加入蛋白酶和缓冲液进行搅拌并水解，以去除菌渣样品中的蛋白质成分，使菌渣的菌丝体多糖框架保留；

S7，将步骤S6得到的产物进行过滤或离心获得沉淀物，随后清洗，得到吸附剂。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤S1中在浸泡的温度为18～21℃，时间为6～12h；所述搅拌速度为180rpm/min；所述原料与纯净水的质量比为1：6；所述抗生素菌渣包括土霉素菌渣、青霉素菌渣、头孢菌渣、红霉素菌渣、链霉素菌渣。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤S2中超声波清洗的功率为100～500W，超声波清洗的时间为5～10min；所述高温高压预处理的温度为110～124℃，压力为150～220KPa，时间为0.15～1h。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤S4中烘干的温度为30～70℃，时间为2～4h。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤S6中缓冲液的pH为4～11；搅拌的转速为100～300rpm/min，水解的时间为2～8h，水解的温度为25～60℃；所述预处理菌渣样品、蛋白酶、缓冲液的质量比为140：1：660。

上述技术方案中，进一步地，所述蛋白酶为碱性蛋白酶、风味蛋白酶或复合蛋白酶；所述蛋白酶的活力为1500U/mL。

上述技术方案中，进一步地，所述步骤S7中用紫外分光光度计测定吸光度，根据吸光度获得清洗情况。