[發(fā)明專利]一種菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910034646.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101643724A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金征宇;陳天祥;陳寒青;陳曉明;謝正軍;徐學(xué)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/96
• 分類號(hào): C12N9/96
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 時(shí)旭丹;劉品超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，目的在于提高菊粉酶的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性，并提高菊粉酶水解底物時(shí)的效率。本發(fā)明還涉及該保護(hù)劑的制備方法。屬于酶制劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

菊粉是一種天然的果聚糖，由D-呋喃果糖以β-2，1糖苷鍵相連，其還原端連接一個(gè)葡萄糖基，呈直鏈結(jié)構(gòu)。我國(guó)大量種植的菊芋、菊苣等菊科植物中菊粉含量豐富，具有廣闊的應(yīng)用前景。菊粉酶是一種主要來(lái)源于微生物的多糖水解酶，可催化水解菊粉中的β-2，1糖苷鍵，生產(chǎn)高果糖漿和低聚果糖。低聚果糖是一種水溶性膳食纖維，具有低熱能值、抗齲齒、增殖腸道內(nèi)雙歧桿菌等優(yōu)點(diǎn)，是常用的功能性食品添加劑。果糖則是一種功能性甜味劑，利用菊粉酶水解菊粉生產(chǎn)果糖，相對(duì)于傳統(tǒng)的淀粉轉(zhuǎn)化法，果糖得率可由45％提高到90％以上。因此有關(guān)菊粉酶的研究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

目前菊粉酶研究側(cè)重于發(fā)酵、分離和應(yīng)用等方面的研究，缺少關(guān)于酶的反應(yīng)穩(wěn)定性保護(hù)、最佳貯運(yùn)保存條件等方面的研究。酶的不穩(wěn)定性是酶商品化的阻礙之一，酶容易受到能引起蛋白變性的各種物理、化學(xué)、生物學(xué)等因素的影響。因此研究菊粉酶的穩(wěn)定性對(duì)該酶的生產(chǎn)和利用具有重要的意義。

本發(fā)明以CaCl₂、山梨醇和黃原膠為原料制備一種菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，可以極大提高菊粉酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，針對(duì)菊粉酶應(yīng)用中存在的問(wèn)題，所提供菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，能提高菊粉酶存儲(chǔ)穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，它由下述重量比的粉劑原料混合而成：CaCl₂?10-20份，山梨醇10-30份和黃原膠2-6份，即為菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，將其添加到菊粉酶濃縮酶液中，每100mL濃縮酶液添加3-5g，該濃縮酶液中含菊粉酶200-400U/mL。

各原料的優(yōu)選重量配比是：CaCl₂?16份，山梨醇20份和黃原膠4份。

本保護(hù)劑可用于濃縮酶液之中，保護(hù)劑中的各種成分協(xié)同對(duì)酶起到保護(hù)作用。CaCl₂對(duì)酶的作用主要是金屬(M)離子在酶(E)和底物(S)之間起了橋連作用，形成E-M-S復(fù)合物，從而更有利于底物與酶的活性中心必需基團(tuán)的結(jié)合；山梨醇的穩(wěn)定性機(jī)理可能是羥基基團(tuán)和酶分子的相互作用，或是醇類減少了介質(zhì)的介電常數(shù)，加強(qiáng)了酶分子的疏水作用，這類物質(zhì)與水分子結(jié)合，降低水的活度，使酶蛋白受水分子的影響減少；黃原膠可提高酶的穩(wěn)定性，這是因?yàn)辄S原膠大分子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生篩孔效應(yīng)，對(duì)較小的酶蛋白分子空間限位，減少了酶分子的相互碰撞，一定程度上提高了酶分子的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑可以用于菊粉酶濃縮酶液之中。本保護(hù)劑有兩個(gè)特點(diǎn)：其一可以提高酶的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性；其二保護(hù)劑對(duì)酶活具有一種激活作用，可以提高酶水解底物時(shí)的效率。

將本保護(hù)劑用于菊粉酶中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加了保護(hù)劑可以提高菊粉酶的穩(wěn)定性，并且有一定的激活作用。將添加復(fù)合保護(hù)劑(4％添加量)的酶液和未添加復(fù)合保護(hù)劑的酶液分別在60℃下水浴1h，之后測(cè)其酶活，以初始酶液酶活為100％，經(jīng)水浴處理后，未添加復(fù)合保護(hù)劑的酶活殘留為65.3％，添加復(fù)合保護(hù)劑的酶活殘留109.5％，添加組的菊粉酶穩(wěn)定性大為提高，并得到了一定程度激活。

具體實(shí)施方式

對(duì)照實(shí)施例

初始菊粉酶濃縮酶液酶活為241.2U/mL，酶液在60℃下水浴1h，酶活為157.5U/mL，酶活降為初始酶液酶活的65.3％。

實(shí)施例1

將CaCl₂、山梨醇和黃原膠粉劑按16∶20∶4的重量比例混勻制得菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，將其添加于實(shí)施例1相同的初始酶液之中，每100mL濃縮酶液添加4g，添加復(fù)合保護(hù)劑的酶液在60℃下水浴1h，之后測(cè)其酶活，添加復(fù)合保護(hù)劑后的酶液的酶活為264.1U/mL，酶活為初始酶液酶活的109.5％。添加復(fù)合保護(hù)劑后便于將酶液存儲(chǔ)或應(yīng)用。

實(shí)施例2

將CaCl₂、山梨醇和黃原膠粉劑按10-20∶10-30∶2-6的重量比例混勻制得菊粉酶復(fù)合保護(hù)劑，添加后也起到對(duì)菊粉酶濃縮酶液的保護(hù)作用。