Preparation and Characterization of an Inner Flower Gel Microsphere Double-embedded with the Activated-lipase

doi:10.7503/cjcu20220699

Chem. J. Chinese Universities ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (4): 20220699.doi: 10.7503/cjcu20220699

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Preparation and Characterization of an Inner Flower Gel Microsphere Double-embedded with the Activated-lipase

ZHANG Fan¹^,², ZHENG Lanlan¹, CAO Hong¹(), CHENG Lufeng²(), LI Chun³

^1.Jiaxing Key Laboratory of Molecular Recognition and Sensing，College of Biological Chemical Sciences and Engineering，Jiaxing University，Jiaxing 314001，China
^2.College of Pharmacy，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China
^3.Department of Chemical Engineering，Tsing Hua University，Beijing 100084，China

Received:2022-11-05 Online:2023-04-10 Published:2023-01-15
Contact: CAO Hong, CHENG Lufeng E-mail:chyf_ch@126.com;lewis_clf@163.com
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China(21266029);the Natural Science Foundation of Zhejiang Province, China(LY17B060011)

Abstract

Abstract:

Lipase was first activated to an open conformation（PEG-Lip） by polyethylene glycol（PEG8000）， then cocrystallized with Ca₃（PO₄）₂ into Ca₃（PO₄）₂@PEG-Lip crystal flowers， and then coated with calcium alginate gel to form a inner flower gel microsphere double-embedded activated-lipase［CA-Gel@Ca₃（PO₄）₂@PEG-Lip］. The gel microspheres were white and oval-shaped with a diameter of about 2 mm. Characterized by scanning electron microscopy（SEM）， energy dispersive spectrometer（EDS）， confocal microscopy（CLSM） and fourier transform infrared spectrophotometer（FTIR）， the activated lipase was embedded in Ca₃（PO₄）₂ crystals， and the Ca₃（PO₄）₂@PEG-Lip crystal flowers were entrapped in mesh pores of calcium alginate gel. Enzymatic properties showed that the heat resistance and the pH stability of CA-Gel@Ca₃（PO₄）₂@PEG-Lip were enhanced under the protection of double armors compared to free lipase. In the repeated utilization experiment， the rapid recovery of CA-Gel@Ca₃（PO₄）₂@PEG-Lip could be achieved with an aperture diameter of approximately 0.5 mm filter， and after 10 cycles， the enzyme activity was retained up to 83%， showing the obvious improvement of operational stability and reusability of the lipase. This paper provides a new idea and method for the development and utilization of lipase in food industry.

Key words: Double embedding technique, Activated-lipase, Inner flower gel microsphere, Calcium phosphate crystal, Calcium alginate gel

CLC Number:

O643.3

TrendMD:

ZHANG Fan, ZHENG Lanlan, CAO Hong, CHENG Lufeng, LI Chun. Preparation and Characterization of an Inner Flower Gel Microsphere Double-embedded with the Activated-lipase[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2023, 44(4): 20220699.

Figures/Tables 9

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Lipase	K_m/（mmol·L^-1）	v_max/（μmol·L^-1·min^-1）
Free Lipase	0.13	73.69
Ca₃（PO₄）₂@PEG⁃Lip	0.14	71.07
CA⁃Gel@Ca₃（PO₄）₂@PEG⁃Lip	0.16	58.82

Lipase	K_m/（mmol·L^-1）	v_max/（μmol·L^-1·min^-1）
Free Lipase	0.13	73.69
Ca₃（PO₄）₂@PEG⁃Lip	0.14	71.07
CA⁃Gel@Ca₃（PO₄）₂@PEG⁃Lip	0.16	58.82

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