[发明专利]β－甘露聚糖酶复合制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稳定生物活性制品制剂方法的技术领域，特别涉及一种稳定固态或液态β-甘露聚糖酶复合制剂及其制备方法。

背景技术

生物活性制品特别是酶通常在贮藏和使用过程中比较容易失活，而不能充分发挥其自身的生物功能，从而限制了这些活性物质的应用。应用于饲料、食品等领域的固态生物活性制品，通常还需要经历干燥、造粒、挤压、膨胀等高温(80～120℃)高湿处理操作，极易导致这些生物制品失去活性。为了解决上述失活问题，专利WO2005/074705采用了添加玉米淀粉糖类聚合物作为固相载体和阿拉伯胶、植物蛋白等作为稳定剂提高固态或液态饲用植酸酶制剂的稳定性，但两种制剂过程采用了同种稳定剂，忽视了液、固两种剂型稳定的各异性差别，并且固态制剂仍采用了传统的捏合、挤压、圆球化、干燥等一系列既繁琐又易使酶失活的加工过程；ZL95104797.3提出了使用甘露糖醇和丙氨酸稳定剂减少冻干过程中医用蛋白质的失活；WO96/41859发明了4-取代苯基硼酸作为洗涤用酶的稳定剂；WO2003/004633采用添加半乳糖、乳糖和果糖的混合糖和白蛋白或葡聚糖稳定剂减少冷冻干燥过程中碱性磷酸酶的失活；ZL200710066875.1提出了采用甘露醇、棉籽糖和海藻糖复合保护剂提高α-半乳糖苷酶稳定性。

β-甘露聚糖酶(β-mannanase，EC 3.2.1.78)是一类可以水解甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖等含有β-1，4-糖苷键植物多糖的半纤维素酶。其作用底物如魔芋、瓜尔豆胶、田菁胶、椰子肉等富含甘露聚糖的物质在自然界中储量丰富，是仅次于木聚糖的第二大类半纤维素成分。该酶用途广泛，可以应用于功能性低聚糖食品生产(ZL 01128868.X)、非淀粉多糖饲料添加剂(US 5,429,828、US 6,162,473)、石油开采工艺破胶剂(US 5,247,995、US 5,551,515、US 6,936,454)、医药领域高效免疫增强剂(ZL 01144307.3)、果汁和咖啡饮品生产的降粘剂(US 7148399)、洗涤行业的去污剂(US 7,273,736、US 7,229,955)、纺织行业苎麻脱胶剂(ZL 98111947.6、US 6,296,671)、造纸和印染行业的漂白剂(US 7,183,093)等。

上述β-甘露聚糖酶在生产、储运和使用过程中，存在以下制剂稳定问题：在应用条件下会直接造成酶失活；在应用前的储运过程中带来酶活损失；固态制剂方法繁琐复杂易影响酶的活力；因为酶的稳定性问题而使得其应用受限。

发明内容

本发明的目的是提出一种稳定固态或液态β-甘露聚糖酶复合制剂及其制备方法。稳定β-甘露聚糖酶的液态制剂是直接向β-甘露聚糖酶溶液添加糖类或醇类或其复合物的保护剂；固态制剂是向酶液中添加糖类或糖类醇类复合物的保护剂后进行干燥、制粒。这两种方法具有制剂简单、易于操作、成本低廉、制剂稳定效果显著等优点。本发明的β-甘露聚糖酶制剂产品在室温下存放6个月，酶活损失不高于30％；在4℃下冷藏存放12个月，酶活损失不高于10％，可以满足长期稳定保存的要求。

本发明提供的β-甘露聚糖酶复合制剂至少包含β-甘露聚糖酶与保护剂制成，原料酶液的的酶活力为：10～10⁶IU/mL。所述的保护剂是选自：

1)蔗糖、淀粉、糊精、壳聚糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、海藻糖中的一种或多种；

2)山梨醇、乙醇或甘油中的一种或多种；或

1)和2)的复合物。

所述的保护剂是蔗糖、淀粉和山梨醇的复合物，其质量比为：蔗糖∶淀粉∶山梨醇＝1～50∶100∶0.1～1。

所述的保护剂的加入量至少为酶液质量的35％，质量，制成固态酶制剂。

所述的保护剂1)的加入量至少为酶液质量的0.3％，质量，制成液态酶制剂。

所述的保护剂2)的加入量至少为酶液质量的4％，质量。

所述的保护剂1)和2)的复合物的加入量至少为酶液质量的0.5-1％量。

所述的β-甘露聚糖酶复合制剂还包含至少一种选自植酸酶、纤维素酶、葡聚糖酶或木聚糖酶中的一种或多种。

任一所述的β-甘露聚糖酶复合制剂，其中所述的β-甘露聚糖酶为微生物来源的β-甘露聚糖酶，微生物是芽孢杆菌、青霉菌、链霉菌、曲霉菌、木霉菌、柱霉、假单胞菌、梭菌、纤维单胞菌中的一种或多种，优选芽孢杆菌β-甘露聚糖酶和由芽孢杆菌经基因工程构建的工程菌表达的β-甘露聚糖酶；

所述的β-甘露聚糖酶复合固态酶制剂的制备方法包括的步骤：