[發(fā)明專利]新型的α－淀粉酶熱穩(wěn)定劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710046053.7
• 申請日: 2007-09-17
• 公開（公告）號: CN101157912A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸大年;董紹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C12N9/96
• 分類號: C12N9/96;C12N9/26
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬α-淀粉酶熱穩(wěn)定劑，特別是涉及一種新型環(huán)保的熱穩(wěn)定劑，不僅能提高常溫型α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性，而且也能延長寬幅型酶在高溫時的耐熱時間。

背景技術(shù)

α-淀粉酶的全稱為α-1，4-葡萄糖-4-葡聚糖水解酶，目前已在食品、發(fā)酵、谷物加工、紡織、造紙、醫(yī)藥、輕化工業(yè)、石油開采等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

α-淀粉酶根據(jù)熱穩(wěn)定性不同可以分為普通型(常溫型)和熱穩(wěn)定型(寬幅型)兩類。α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性和產(chǎn)酶的菌種關(guān)系密切，芽抱桿菌α-淀粉酶的耐熱性較強(qiáng)，嗜熱菌的熱穩(wěn)性更好，嗜熱脂肪芽孢桿菌的α-淀粉酶在85℃處理20min后仍可以保持70％的酶活。一般枯草桿菌的α-淀粉酶的穩(wěn)定性較差，只能在60℃以下保持穩(wěn)定。

α-淀粉酶在淀粉處理(如釀酒、生產(chǎn)酒精和紡織)中有著廣泛的應(yīng)用，而淀粉是在高溫條件下才開始溶解，所以在大多數(shù)情況下就需要足夠耐熱的α-淀粉酶，常溫型酶由于在高溫條件下非常容易失活，寬幅型酶的耐熱時間也比較短，所以熱穩(wěn)定性就成為限制其應(yīng)用的因素之一。

為了擴(kuò)大α-淀粉酶的應(yīng)用范圍，需要提高其熱穩(wěn)定性，其中添加熱穩(wěn)定劑是最常用的方法。目前，熱穩(wěn)定劑主要有以下兩種：(1)金屬離子，最常用的是Ca²⁺，因?yàn)棣?淀粉酶是一種金屬酶，Ca²⁺能使酶分子保持適當(dāng)?shù)臉?gòu)象，從而維持最大的活性與穩(wěn)定性；(2)糖類和多元醇類，如蔗糖和山梨醇。但是在高溫條件下(超過80℃)它們的穩(wěn)定作用有限，而且在用淀粉酶生產(chǎn)葡萄糖漿的過程中，添加金屬離子后會使鹽的濃度超過符合要求的水平，所以需要用離子交換樹脂除去，從而造成額外的生產(chǎn)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種α-淀粉酶熱穩(wěn)定劑，不僅能提高常溫型α-淀粉酶的耐熱性，而且也能延長寬幅型酶在高溫時的耐熱時間，從而提高酶的使用范圍和應(yīng)用價值。

本發(fā)明的一種α-淀粉酶熱穩(wěn)定劑，是指該熱穩(wěn)定劑為殼聚糖的水溶性降解產(chǎn)物。

所述的α-淀粉酶的來源包括枯草桿菌、地衣芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、米曲霉、黑曲霉、鏈霉菌、丙酮丁醇梭狀芽孢桿菌、擬內(nèi)孢酶微生物、胰臟、肝臟、唾液或麥芽汁；

所述的殼聚糖的來源包括節(jié)肢動物(蟹殼、蝦殼、昆蟲)的外殼或酵母、蘑菇、木耳真菌類和綠藻等低等植物的細(xì)胞壁；

所述的殼聚糖聚合度為1～1000，脫乙酰度為30～100％，濃度為0.1g/L-10g/L；

所述的殼聚糖的降解方法選自化學(xué)降解法、物理場降解法或酶降解法；

所述的化學(xué)降解法包括酸降解法和氧化降解法；

所述的物理場降解法包括微波場降解法、γ-射線降解法和超聲波法。

本發(fā)明的有益效果：

(1)該熱穩(wěn)定劑來源方便，價格低廉，而且具有良好的生物相容性，無毒，不會對環(huán)境造成污染；

(2)以殼聚糖的水溶性降解產(chǎn)物作為熱穩(wěn)定劑，使酶的耐熱性獲得極大提高，擴(kuò)大酶的應(yīng)用范圍，可應(yīng)用于各類織物的高溫退漿，也可應(yīng)用于淀粉加工，如制造葡萄糖、制造葡萄糖漿、制造飴糖、制造各種改性淀粉、制造各種糊精，制作面包及其它食品的前處理、飼料加工，降低成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例1

將殼聚糖降解得到聚合度為37的水溶性降解物，配成濃度為20g/L的水溶液，置于冰箱中備用。

取10mL配制好的殼聚糖降解物溶液稀釋在230mL蒸餾水中，置于待測恒溫水浴中加熱，待溫度達(dá)到90℃后，在該溶液中加入10mL?1g/L枯草桿菌中溫α-淀粉酶液，開始計時，每隔一定時間取1ml試樣加入到1mL?2g/L淀粉溶液中，測定此時α-淀粉酶的酶活。1個酶活單位定義為40℃條件下1min內(nèi)1mg酶水解的淀粉量(mg)。

然后，在上述條件下，測試枯草桿菌α-淀粉酶在0.05M氯化鈣溶液和不加熱穩(wěn)定劑條件下的失活半衰期t_1/2(相對剩余酶活為50％的時間)和處理2min分鐘時的相對剩余酶活(％)，并與殼聚糖的穩(wěn)定效果作一比較，結(jié)果如表1所示：

表1??90℃時各種熱穩(wěn)定劑對枯草桿菌α-淀粉酶的穩(wěn)定效果