9032-08-0 / 淀粉脫脂酶的應用

背景及概述^[1]

淀粉脫脂酶[Glucoamylase，(EC.3.2.1.3.)]又稱糖化酶，它能把淀粉從非還原性未端水解α?1.4葡萄糖苷鍵產生葡萄糖，也能緩慢水解α?1.6葡萄糖苷鍵，轉化為葡萄糖。同時也能水解糊精，糖原的非還原木端釋放β?D?葡萄糖。應用于釀酒、葡萄糖、果葡糖漿、抗菌素、乳酸、有機酸、味精、棉紡廠等各方面，是世界上生產量最大應用范圍最廣的酶類。當前市場上的淀粉脫脂酶產品是來源于天然菌株生產淀粉脫脂酶。但是，由于當前的酶產品是來源于單種酶基因編碼，適合反應溫度范圍和適合反應pH范圍窄，不能滿足不同用途對于酶的多種適合反應溫度和適合反應pH范圍的需求。由于淀粉脫脂酶有多種來源，那么，不同來源的淀粉脫脂酶的基因序列可不相同，不同來源的淀粉脫脂酶的理化特性可不相同。畢赤酵母(Pichiapastoris)、釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)和枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)都是常用于生產重組蛋白的宿主菌，但各具有特征。畢赤酵母的主要特征是分泌極少自身蛋白有利于表達產物的純化的特點，枯草芽孢桿菌和釀酒酵母具有兼性需氧的特性，適合于固態厭氧發酵生產重組酶。

應用^[2-4]

淀粉脫脂酶（Glucoamylase，EC3.2.1.3），是水解淀粉的外切作用糖酶。它能把淀粉從非還原性未端水解α-1.4葡萄糖苷鍵產生葡萄糖，也能緩慢水解a-1.6葡萄糖苷鍵，轉化為葡萄糖。同時也能水解糊精，從糖原的非還原末端釋放β-D-葡萄糖。

1)利用淀粉脫脂酶制備人參漿的方法，該方法包括：取人參加入純凈水；用料理機或粉碎機絞碎，然后使用膠體磨充分精磨人參漿，并使用檸檬酸或乳酸中的一種或兩種調整pH值，使用高溫高壓方法處理人參漿，溫度105~115℃，時間10~15分鐘；將熟化的人參漿放入酶解罐，按照330.0~350.0克/噸的添加量添加α-淀粉酶，作用1小時；經α-淀粉酶酶解后，再按照7.0~7.5毫升/噸的添加量添加淀粉脫脂酶，水解1小時；水解后人參漿于100℃條件下，進行滅酶處理15~30分鐘，得到充分糖化的人參漿。本發明在α-淀粉酶酶解人參漿后，再應用淀粉脫脂酶進行酶解，充分利用了人參中的有效成分，得到的產品了應用于諸多領域，生產工藝簡單，適宜大規模的工業化生產。

2)一種非水溶性杏仁膳食纖維粉，主要包括杏仁渣、軟水、中性脂肪酶、水、淀粉脫脂酶和中性蛋白酶，制備方法：(1)取杏仁渣，加軟水，攪拌過濾，收集濾渣再次處理3~4次，軟水洗滌；(2)向杏仁渣中加軟水，加中性脂肪酶，過濾，收集濾渣，即為脫脂肪杏仁渣；(3)向脫脂肪杏仁渣中加水，加進淀粉脫脂酶，過濾，收集濾渣、即為脫脂肪、脫淀粉杏仁渣；(4)向脫脂肪、脫淀粉杏仁渣中加水，加中性蛋白酶，過濾，用軟水洗滌，收集濾渣，即為非水溶性杏仁膳食纖維粉。本發明保護物質內部的結構，從而提高預防結腸癌、腸憩室癥、便秘、肥胖及膽結石的作用。

制備^[4]

構建含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的畢赤酵母工程菌、釀酒酵母工程菌和枯草芽孢桿菌工程菌，生產重組混合淀粉脫脂酶。技術方案是：

1.克隆酶基因：應用分子生物學技術，分別從曲霉基因組、毛殼菌基因組和酵母基因組中擴增淀粉脫脂酶基因。

2.獲得應用于表達載體構建所需的啟動子，重組序列，信號肽，轉錄終止子和抗性基因。

3.構建含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的畢赤酵母表達載體、釀酒酵母表達載體和枯草芽孢桿菌表達載體。

4.將含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的畢赤酵母表達載體轉化畢赤酵母；將含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的釀酒酵母表達載體轉化釀酒酵母；將含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的枯草芽孢桿菌表達載體轉化枯草芽孢桿菌。

5.分別篩選高表達曲霉的淀粉脫脂酶基因編碼的淀粉脫脂酶、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因編碼的淀粉脫脂酶和酵母的淀粉脫脂酶基因編碼的葡萄糖淀粉的畢赤酵母重組子作為含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的畢赤酵母工程菌；篩選高表達含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的釀酒酵母重組子作為含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的釀酒酵母工程菌；篩選高表達含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的枯草芽孢桿菌重組子作為含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的枯草芽孢桿菌工程菌。

6.發酵含曲霉的淀粉脫脂酶基因表達框架、毛殼菌的淀粉脫脂酶基因表達框架和酵母的淀粉脫脂酶基因表達框架的畢赤酵母工程菌、釀酒酵母工程菌和枯草芽孢桿菌工程菌生產重組混合淀粉脫脂酶。

主要參考資料

[1] CN201310718737.2一種淀粉脫脂酶

[2] CN201310355887.1一種利用淀粉脫脂酶制備人參漿的方法

[3] CN201310735376.2一種非水溶性杏仁膳食纖維粉及其制備方法

[4] CN201210251820.9一種生產淀粉脫脂酶的方法