[發明專利]一種改性脂肪酶及其制備方法

有效

• 申請號: 201610284360.8
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105754968B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳必強;謝榮;譚天偉;崔彩霞;陳海斌;余森申
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12N9/20
• 分類號: C12N9/20;C12N9/96
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 劉烽;方莉

本發明涉及一種改性脂肪酶，其由含有脂肪酶的底物在谷氨酰胺轉氨酶的作用下進行交聯反應制得。該改性脂肪酶的熱穩定性比現有的改性后脂肪酶的熱穩定性有較大程度的改善，適用于工業化推廣使用。本發明涉及一種改性脂肪酶的制備方法，該方法將谷氨酰胺轉氨酶作為催化劑應用到具有活性的蛋白(脂肪酶)的交聯反應中以制備改性脂肪酶(即提高脂肪酶的穩定性)既可以催化脂肪酶自身交聯，而不引入其它的大分子或小分子物質，不會影響脂肪酶自身的性能；又可以催化脂肪酶與其它蛋白共交聯，形成混合的網絡大分子，提高酶的穩定性。該方法簡單安全且效果明顯，有利于工業化生產。

技術領域

本發明屬于脂肪酶領域，具體涉及一種改性脂肪酶及其制備方法。

背景技術

脂肪酶是重要的工業酶制劑品種之一，可以催化解脂、酯交換、酯合成等反應，廣泛應用于油脂加工、食品、醫藥、日化等工業。而一般工業生產的溫度較高，脂肪酶的熱穩定性差限制了其在工業生產中的應用。脂肪酶的熱穩定性好，則更加有利于工業生產、運輸和保存的過程，同時也意味著脂肪酶的使用壽命更長。因此有必要提供一種安全便捷的提高脂肪酶穩定性的方法。

目前，提高脂肪酶的熱穩定性的方法有很多種，比如分子改造、化學修飾等。分子改造主要采用理性設計定向進化等手段，但具體的突變位點往往難以確定。化學修飾包括對酶分子表面的基團進行修飾(氨基化，烷基化等)、固定化，化學交聯等方法。通過分子間的交聯可以改善酶分子的結構，增加酶的剛性，從而提高酶的熱穩定性。化學交聯常用的交聯劑是戊二醛，但戊二醛存在一定的毒性，且對初始酶活力會有一定的損害。Akbulut N等(Akbulut N,M T,Pijning T,et al.Improved activity and thermostability ofBacillus pumilus lipase by directed evolution[J].Journal of Biotechnology,2013,164(1):123-129)通過對脂肪酶基因進行改組，使其在50℃下的半衰期延長到38.5min。Khanahmadi S等(Khanahmadi S,Yusof F,Amid A,et al.Optimizedpreparation and characterization of CLEA-lipase from cocoa pod husk[J].Journal of Biotechnology,2015,185:153-161)利用戊二醛制備交聯酶聚集體將脂肪酶的耐受溫度提高10℃。中國專利CN201410288942.4提供了一種提高脂肪酶穩定性的方法，以高碘酸鈉為氧化劑，氧化處理多糖制備氧化多糖，再以氧化多糖為修飾劑對米根霉脂肪酶進行化學修飾。修飾后的脂肪酶在50℃處理30min后，相對于未修飾脂肪酶，修飾后的脂肪酶穩定性提高78％。

目前，上述用于提高脂肪酶穩定性的方法，無論是分子改造還是化學修飾，均無法應用于工業化脂肪酶穩定性的提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種改性脂肪酶，該改性脂肪酶的熱穩定性比采用現有技術改性后制得的脂肪酶的熱穩定性有較大程度的改善，適用于工業化推廣使用。

本發明還提供一種改性脂肪酶的制備方法，該方法簡單、安全無毒，且效果明顯，所制備的改性脂肪酶的熱穩定性比現有技術改性后制得的脂肪酶的熱穩定性有較大程度的改善，可應用于工業化脂肪酶穩定性的提高。

為此，本發明第一方面提供了一種改性脂肪酶，其由含有脂肪酶的底物在谷氨酰胺轉氨酶的作用下進行交聯反應制得。

根據本發明，所述底物的溶液為脂肪酶溶液或脂肪酶溶液與保護蛋白溶液的混合物。

在本發明的一些實施例中，所述脂肪酶包括脂肪酶粉、胞外產脂肪酶和細胞破壁后的發酵液中的一種或幾種。

在本發明的另一些實施例中，所述保護蛋白質包括明膠和/或牛血清蛋白。

根據本發明，所述改性脂肪酶在50℃下的穩定時間≥60分鐘。