本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種在復(fù)合菌發(fā)酵生產(chǎn)生物破膠酶過程的酶保護劑的配方，由下述組分按質(zhì)量與體積的百分比濃度(w/v)組成：蛋白胨0-2.5％，明膠2-2.5％，甘露醇2-5％，氯化鈣0.5-1.5％，蔗糖0.2-1％。取此保護劑與粗酶液以體積比1∶2.5-4的比例混合使用，使得發(fā)酵生產(chǎn)的粗酶液無需經(jīng)過提純而直接應(yīng)用于水基胍膠壓裂液的生物破膠過程，此工藝不但大幅度降低了生物破膠的成本，而且有效地利用了復(fù)合酶協(xié)同作用，使得破膠過程更為徹底，具有很高的應(yīng)用價值。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于復(fù)合菌發(fā)酵生產(chǎn)生物破膠酶過程的酶保護劑的配方，涉及生物制品的保護劑
技術(shù)介紹
胍膠(Guar gum)提取自瓜爾豆種子的內(nèi)胚乳,屬于天然半乳甘露聚糖，由半乳糖和甘露糖聚合而成，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最好的天然高分子化合物之一。胍膠呈奶白色或淡黃色、自由流動粉末狀，幾乎無味，能溶于冷水或熱水中形成溶膠，天然溶液PH在6-8之間。由于其具有較大的水作用力和特有的分子間的相互纏繞作用，胍膠在水基溶液中能產(chǎn)生極高的粘度，在低濃度下，可形成高粘稠溶液；表現(xiàn)出非牛頓流變特性，與硼砂形成酸可逆凝膠，是重要的增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、絮凝劑，在食品、采油、日化、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的 應(yīng)用。胍膠是中性多糖，一般分子量約20-30萬Da，由于產(chǎn)地不同，瓜兒膠的分子量可達到 100-200 萬 Da。胍膠的應(yīng)用非常廣泛。在石油天然氣開采領(lǐng)域，采用壓裂的方式對油井尤其是低滲-特低滲油井進行改造，是提高油田采收率的重要措施之一，其壓裂效果的好壞會直接影響增產(chǎn)的效果。目前以胍膠為稠化劑的水基壓裂液體系為主要應(yīng)用的體系，具有價廉、安全、操作彈性大，綜合性能好以及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，占據(jù)了整個壓裂份額的95%以上。破膠劑是壓裂施工中非常重要的物質(zhì)之一，其主要作用是將地層裂縫形成以后將高粘度壓裂液凍膠徹底水化，以便使壓裂液返排和支撐劑留在裂縫里，形成一定的裂縫和孔隙滲透率，達到壓裂增產(chǎn)的目的，因此，壓裂液破膠程度的好壞直接影響到壓裂效果的好壞。胍膠降解的方法主要有物理法和生物酶法，后者由于其具有的環(huán)保、高效等特點，成為了目前國內(nèi)外研究的熱點。研究內(nèi)容大多集中在甘露聚糖酶方面，尤其是這種酶在飼料等行業(yè)的應(yīng)用，例如CN200610073160. 4描述了一種主要在飼料行業(yè)應(yīng)用的β-甘露聚糖酶及其表達方法與生產(chǎn)用的專用工程菌。CN200710121923. 2描述了一種具有耐熱耐酸性的甘露聚糖酶的制備方法。CN200810136843.9涉及一種產(chǎn)甘露聚糖酶的工程菌及其生產(chǎn)工藝。CN99808877. 3和CN200610106884. 4則涉及了一種新的甘露聚糖酶，提示其可以用于胍膠壓裂液中破膠。CN200910164483. 8則涉及一種生物酶制劑配制壓裂液的配方，所用的制劑蛋白酶、纖維素酶、木瓜酶等多種生物酶產(chǎn)品。CN200910254406. I涉及的則是一種生物酶破膠劑進行水基胍膠壓裂液破膠的配方及工藝，所用的生物酶是β -甘露聚糖酶、纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶和黃原膠酶等生物酶產(chǎn)品。采用現(xiàn)成的生物酶產(chǎn)品配制壓裂液，勢必造成壓裂的成本大幅升高，從而影響現(xiàn)場應(yīng)用。研究還表明，胍膠的酶法處理應(yīng)用的酶主要有β -甘露聚糖酶和α -半乳糖苷酶或半乳糖醛酸酶，并根據(jù)目的產(chǎn)物不同而進行不同方式的酶解
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是通過研究酶保護劑對特定復(fù)合菌產(chǎn)生的復(fù)合酶的穩(wěn)定作用，從而研制出一種酶保護劑，可以提高胍膠破膠粗酶液的保存時間，并且對酶的作用沒有影響，仍具有良好的破膠性能，對于如石油領(lǐng)域這種對酶的純度本身要求不高的行業(yè)，避免了生產(chǎn)成本很高的分離純化步驟，從而避免了酶提純所帶來的成本。酶的失活是限制酶制劑工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用的重要因素，如何提高酶的穩(wěn)定性和減少酶的失活是近年來生物化工領(lǐng)域研究的重要方向。要提高酶的穩(wěn)定性，無外乎采取添加保護劑、化學(xué)修飾和固定化處理三種方法，其中添加保護劑的方法簡單可行，成本低、易于操作，被認為是最重要的手段。研究表明，本專利技術(shù)所采用復(fù)合菌發(fā)酵可以同時生產(chǎn)α-半乳糖苷酶和甘露聚糖酶，α -半乳糖苷酶主要水解瓜膠側(cè)鏈，β -甘露糖苷酶水解主鏈，其綜合作用的結(jié)果是粗酶液可以直接用于水基壓裂工藝，大幅度降低了生物酶法胍膠破膠的成本，具有良好的應(yīng)用前景。本專利技術(shù)的目的是提供一種復(fù)合生物酶的保護劑，這種保護劑用于復(fù)合菌發(fā)酵生產(chǎn) 復(fù)合生物酶的過程中，可以有效地提高復(fù)合酶的穩(wěn)定性，所生產(chǎn)的粗酶液可以直接用于胍膠的破膠，適用于石油行業(yè)的壓裂破膠工藝。具體實施例方式下述實施例中的方法，若無特別說明，均為常規(guī)方法。本實驗所采用的菌種均購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)，并標(biāo)明了購買時的菌種編號。實施例一實驗菌種本實驗采用枯草芽孢桿菌(Bacillus cereus(CICC 23659)) 35-45%、蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus ATCC 2(CICC 10352)) 25-35%、環(huán)狀芽孢桿菌(Bacillus circulansATCC 4516 (CICC 103532) 5-35%作為菌種，以上菌種分別經(jīng)接種、一級菌種培養(yǎng)，使菌數(shù)含量達108個/ml，然后再按上述菌種配比混合并經(jīng)二級菌種培養(yǎng)，使菌數(shù)含量達5-9 X 109個/ml，即得復(fù)合菌劑，作為本實驗的菌種。實施例二 發(fā)酵培養(yǎng)基制備酵母抽提物20g/L，胍膠40g/L，硫酸鎂I. 25g/L，磷酸氫二鉀2. 5g/L，硝酸鉀3. 5g/L，氯化鈉4g/L，pH為7左右。實施例三復(fù)合菌株培養(yǎng)及粗酶液的制備將配置好的發(fā)酵培養(yǎng)基，采用高壓滅菌，在120°C條件下滅菌15min，然后按體積分數(shù)5%的接種量接二級種子于發(fā)酵培養(yǎng)基中，放入28. 5°C的搖床中培養(yǎng)24h，搖床轉(zhuǎn)速為150r/mino發(fā)酵液于9000r/min條件下離心20min,取上清液即為粗酶液。實施例四復(fù)合破膠酶酶活力的測定方法用pH = 6. 5的磷酸鹽緩沖溶液配制濃度為O. 42%胍膠底物溶液，用玻璃棒將其攪勻后放入冰箱靜置12h，使其充分溶解。取O. 2ml粗酶液加入O. 8ml,O. 42%的底物，混勻后在40°C恒溫槽中反應(yīng)。然后用O. 2ml的移液管吸取待測反應(yīng)液至規(guī)定刻度，記錄下落這一定高度所需的時間，比較反應(yīng)前后下落時間的大小。下落時間減少一秒定義為1U(—個酶活單位)，從而反應(yīng)出胍膠液化酶的酶活力大小。實施例五胍膠酶活保留率的測定方法將粗酶液與滅活酶液同時放入溫度恒定⑴的超級恒溫槽中，保溫20分鐘后立即冰浴冷卻，測定其活性大小4°C保存的粗酶液與滅活酶液測得的酶活性大小為(Vt1)00酶活保留率At的計算方法為At= (:。t十 X100% (t0 — tjJo未加保護劑的粗酶液酶活保留率降低約50%的溫度T1/2 ^ 68°C，取此溫度為測試保護劑的條件溫度。實施例六保護劑對酶保護作用的測試方法將5倍于目標(biāo)濃度的保護劑溶液與粗酶液(空白組為滅活酶液)在1.5ml EP離 心管中，以體積比I : 4混合，使其在粗酶液中的濃度達到目標(biāo)濃度。用去離子水代替保護劑溶液與粗酶液混合作為對照組。將混合好的粗酶液與滅活酶液同時置于酶活保留率降低約50%的溫度即68°C條件下，保溫20分鐘后，立即冰浴冷卻，分別測定酶活性。設(shè)測得的酶活性大小為(ItTt1)x,4°C保存的對照組測得的酶活性大小為UtTt1) ^，則酶活保留率Ax的計算方法為Ax 二;to-%xlOO% (tO - tI)ο以此評估不同種類、不同濃度的保護劑對粗酶液酶活的保護作用。實施例六保護劑的配制選取蛋白胨、明膠、甘油、甘露醇、氯化鈣和蔗糖作為復(fù)合保護劑成份。實施例七稱取蛋白胨25g，明膠25g，甘露醇50g，氯化鈣I. 4g，蔗糖IOg加溫溶解后，混合均勻，定容至IOOO本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于復(fù)合菌發(fā)酵生產(chǎn)生物破膠酶過程的酶保護劑，其特征在于由下述組分組成，其濃度均為質(zhì)量與體積的百分比濃度(w/v)：蛋白胨0？2.5％，明膠2？2.5％，甘露醇2？5％，氯化鈣0.5？1.5％，蔗糖0.2？1％。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏興業(yè)，周旭煌，
申請(專利權(quán))人：陜西延長油田生物工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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