[發明專利]一種提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法

有效

• 申請號: 201110371080.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102399771A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 高紅亮;常忠義;孟珺;張琳;吳琳琳;郭穎;步國建;韋妮
• 申請（專利權）人: 華東師范大學;上海東圣食品有限公司
• 主分類號: C12N9/96
• 分類號: C12N9/96;C12N9/10
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明涉及一種提高酶制劑熱穩定性的方法，具體地說是一種提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法。?

背景技術

谷氨酰胺轉胺酶(Transglutaminase，簡稱TGase或TG)，由331個氨基組成的分子量約38000的具有活性中心的單體蛋白質酰基轉移酶。谷氨酰胺轉胺酶可以催化蛋白質之間發生交聯，并產生以下作用：使蛋白質改性，改性后的蛋白質其塑性、持水性、水溶性和功能性得到改善；保護了食品中的賴氨酸免受各種化學反應的破壞；可用于包埋脂類或脂溶性物質；可以形成耐熱、耐水性的膜；在形成凝膠過程中不需要熱處理；通過將包含各種必需氨基酸的蛋白質之間交聯，提高蛋白質的營養價值。目前，谷氨酰胺轉胺酶已應用于肉制品、魚肉制品、乳制品、植物蛋白制品、焙烤制品、固定化酶、可食性包裝中。微生物產生的谷氨酰胺轉胺酶有許多優點：pH范圍廣，對Ca²⁺無依賴性，被譽為“21?世紀超級粘合劑”。?

酶蛋白所具有的特異活性構象是分子中許多基團相互作用的結果。當環境改變或一些基團的相互作用被減弱（或完全消失）時，就會引起一大部分結構的很快崩潰，從一種有序的構象過渡到一種雜亂的構象。酶的空間結構一旦遭到破壞，活性中心的構象也隨之發生改變，酶就會失活。在酶的生產銷售過程中，受熱失活就是酶的空間結構的解體過程。現有工業生產中都是用冷凍干燥的方法生產谷氨酰胺轉胺酶，以避免高溫造成的酶失活問題。但是，這一生產方法成本高，耗時長，且銷售和應用都需在低溫下進行，給谷氨酰胺轉胺酶的工業化應用造成很大不便。?

本發明解決了現有技術中谷氨酰胺轉胺酶的生產方法中所存在的成本高、耗時長、不利于谷氨酰胺轉胺酶的工業化應用等問題，提出了一種提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法，通過添加鹽、糖類或其衍生物和氨基酸提高谷氨酰胺轉胺酶的熱穩定性，本發明方法對谷氨酰胺轉胺酶的耐熱性有大幅度提高，可使得到的酶制劑在生產與銷售過程中減少酶活損失，提高收率，且操作簡便，適合于現有企業工業化生產。?

發明內容

本發明提出了一種提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法，在谷氨酰胺轉胺酶發酵液中添加鹽、糖類或糖類的衍生物，用乙醇對所述發酵液進行沉淀得到沉淀物；向所述沉淀物中加入氨基酸，均勻混合；經真空干燥，得到谷氨酰胺轉胺酶酶制劑。?

其中，所述的發酵液中谷氨酰胺轉胺酶的酶活為2~50u/ml。?

其中，所述的鹽包括氯化鈉、谷氨酸鈉；所述的糖類或糖類的衍生物包括麥芽糖醇、木糖醇、乳糖醇；所述的氨基酸包括甘氨酸、半胱氨酸。?

其中，所述的鹽的添加量為2%~10%w/v，優選添加量為4%~6%w/v。?

其中，所述的糖類或糖類的衍生物的添加量為0.5%~5%w/v，優選添加量為1%~3%w/v。?

其中，所述的氨基酸的添加量為與所述沉淀物的質量相同。?

其中，所述乙醇的用量與加入鹽、糖類或糖類的衍生物后發酵液的體積相同。?

其中，所述用乙醇進行沉淀的方法為向所述發酵液加入乙醇后，在0℃~4℃靜置。?

其中，所述沉淀物通過離心、棄上清液后得到。?

其中，所述真空干燥在25℃-50℃真空環境下進行，優選溫度為35℃-40℃。?

本發明的目的是提供一種提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法，可以大幅度提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性，在生產過程中提高收率，減少生產和銷售的過程中酶的失活。?

本發明提供一種在谷氨酰胺轉胺酶分離純化過程中可以提高其熱穩定性的方法。首先在茂原輪鏈絲菌（Streptoverticillium?mobaraense）或其他產谷氨酰胺轉胺酶微生物的發酵液中添加2%~10%的鹽（w/v）和0.5%~5%（w/v）的糖類或糖類的衍生物；添加體積比為1:1的乙醇對酶進行沉淀，在0℃-4℃低溫靜置5~10分鐘；離心，棄上清液，取得沉淀物后稱重，加入等質量的氨基酸，混合均勻；最后25℃-50℃真空干燥4小時，得到谷氨酰胺轉胺酶酶制劑。?

本發明的發酵液中的谷氨酰胺轉胺酶酶活為2~50u/ml；氯化鈉的添加量為2%~10%（w/v），優選4%~6%（w/v）；麥芽糖醇添加量應為0.5%~5%（w/v），優選1%~3%（w/v）；真空干燥優選在35℃-40℃下進行。?

本發明提高谷氨酰胺轉胺酶熱穩定性的方法，其創新點在于在酶的發酵液中加入鹽、糖類或糖類的衍生物和氨基酸。這三種添加劑可以穩定酶蛋白的空間構象，增強其熱穩定性。?