[其他]α-淀粉酶的热稳定化

说明书

本发明公开了增强微生物α－淀粉酶热稳定性的方法。该方法包括在酶的水溶液中加入致稳量的亲水脂两性物。其中稳定化的α－淀粉酶的配方及其在淀粉液化中的应用也包括在此发明的范围之内。

本申请是1985年1月31日归档的美国专利申请号697036的补充部分。

使用热稳定的α-淀粉酶作为淀粉液化时的稀薄剂是糖类增甜物生产中的一项重要改进。淀粉基质的酶促液化减少了不想要的副产物的形成，并且可以将盐的使用量降低至符合要求，因为在最终的葡萄糖浆中，多量的盐份要用离子交换树脂来除去，会增加额外的生产费用。用酶（如α-淀粉酶）在高温下液化淀粉，主要依靠这种酶的热稳定性，因为受热引起酶的不可逆变性。这种变性造成完全丧失生化催化活性。从嗜热微生物得到热稳定的α-淀粉酶已经用于水解、液化淀粉，和/或把含淀粉物质转变成淀粉水解物。例如，美国专利3654081和3912590阐述了地衣形芽孢杆菌产生的热稳定α-淀粉酶在高温下对淀粉的液化作用。

许多商业上得到的α-淀粉酶产品来源于细菌，如枯草杆菌、地衣形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等。真菌的α-淀粉酶在高温下液化淀粉的应用十分有限，因为一般认为它们不是热稳定的酶。

淀粉的酶促液化通常在高温下进行，以提高淀粉对酶促水解的易感性。在液化过程优选采用的高温条件下，即使用热稳定的α-淀粉酶，也会造成上述的生物催化活性的丧失。于是，把稳定剂加到酶里提高酶的热稳定性。Wallerstein已在美国专利905029中公开，通过把硫酸钙加到含淀粉的培养基中来增强淀粉的酶促高温糖化作用。用钙离子提高α-淀粉酶对热稳定性，已为本技术领域普遍接受，但仍有某些缺点，如上述加盐到淀粉中出现的问题等即是。

近来，美国专利3654081中已公开，通过把钙盐和/或钠盐加入到最好有一些α-淀粉酶的淀粉水浆中，淀粉就能很容易被完全液化。

美国专利3912590已公开一种淀粉液化和稀化的联合过程，这个过程包括用一种来自地衣形芽孢杆菌的α-淀粉酶在高温下处理淀粉的水悬浮液。

美国专利4，284，722对一种来自嗜热脂肪芽孢杆菌的对热和酸稳定的α-淀粉酶提出权利要求。

Pace等在J.Biol.Chem.中报道溶菌酶在各种不同浓度的三-N-乙酰基葡糖胺时的热变性及盐酸胍变性。三-N-乙酰基葡萄糖胺专一地结合在自然状态溶菌酶的活性部位，并且它的存在会导致蛋白质发生很容易观察到的对热和盐酸胍变性的稳定作用。

把氯离子加到α-淀粉酶的水溶液中，尽管加氯离子的最初目的是调节pH值，已发现它会提供某些热稳定作用。

在美国专利4，497，867中，公开了将得自卡氏（Carlsberg）从枯草杆菌中分离的蛋白酶延长贮存期限的方法，该法包括在酶溶液里加入钙离子和选自甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐及其混合物的一种水溶性羧酸盐。

美国专利4，318，818公开了一种稳定化的酶水溶液的组合物，它包括：

a）0-75%左右的一种洗涤剂用表面活性剂：

b）0.025%-10%左右的纯酶，最好是一种蛋白水解酶;

c）0-60%的低分子量的伯醇或仲醇;

d）0.1-10%左右的短链羧酸盐，最好是甲酸盐;

e）足够量的可溶性钙盐，每升提供0.1到10毫摩尔的钙离子;和

f）其余为水补足。