[发明专利]一种里氏木霉蛋白酶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种蛋白酶，尤其涉及一种里氏木霉蛋白酶；另外，本发明还涉及该里氏木霉蛋白酶的制备方法和应用。

背景技术

世界上现发现的酶有2138种，其中有185种用于实际的生产中，每年销售额已达30亿美元以上。工业用酶中蛋白酶占59％，淀粉酶类占28％，脂肪酶类占3％。

蛋白酶是最重要的一种工业酶制剂，能催化蛋白质和多肽肽键水解。它广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。各种生物体都能合成它，微生物蛋白酶最具有生产价值。蛋白酶的商品生产始于20世纪初，30年代微生物蛋白酶开始用在食品和制革工业。20世纪50年代初，日本学者首先发现霉菌中存在几种类型的蛋白酶，特别是酸性蛋白酶。20世纪60年代初，荷兰开始生产添加碱性蛋白酶的洗涤剂。到目前为止，国际市场上商品蛋白酶80-100种以上。

1蛋白酶的分类

按蛋白酶水解蛋白质的方式可分为以下几种：(1)切开蛋白质分子内部肽键，生成相对分子质量较小的多肽类，这类酶一般叫内肽酶；(2)切开蛋白质或多肽分子氨基或羧基末端的肽键，而游离出氨基酸，这类酶叫外肽酶；作用于氨基末端的称为氨肽酶，作用于羧基末端的称为羧肽酶；(3)水解蛋白质或多肽的脂键；(4)水解蛋白质或多肽的酰氨键。

按酶的来源可以分为动物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶。微生物蛋白酶又可分为细菌蛋白酶、霉菌蛋白酶、酵母蛋白酶和放线菌蛋白酶。

按蛋白酶作用的最适pH可以分为pH2.5-5.0的酸性蛋白酶、pH9.5-10.5的碱性蛋白酶、pH6-8的中性蛋白酶。

2蛋白酶的用途

2.1用于食品工业

2.1.1发酵工业

酱油的酿造就是利用蛋白酶分解原料中的蛋白质，使其降解为胨、多肽、氨基酸，生成色、香、味于一体的产品。啤酒酿造中，当麦芽质量较差或麦芽用量减少辅料增加时，常需要补充蛋白酶，使蛋白质充分降解，提高麦汁中α-氨基氮的含量。酸性蛋白酶还可以作为啤酒澄清剂，降低啤酒冷浑浊，增加啤酒的稳定性。在鱼露的加工中添加蛋白酶可缩短发酵时间，提高风味。

2.1.2干酪的生产

干酪是先将牛奶加乳酸菌发酵成酸奶，再加入蛋白酶，将牛奶蛋白质的特定肽键Phe105-Met106切开，生成k-酪担保与多肽，在Ca²⁺存在的情况下，而发生凝固，经切块、压榨及加盐进行发酵熟化而成。

2.1.3蛋白质水解物的脱苦

蛋白质酶水解产物苦味是由其中的疏水性氨基酸残基和中间含脯氨酸残基的肽所引起的。酶水解蛋白质初期水解液苦味明显，这是由于蛋白质在酶的作用下，分解为氨基酸和肽类，其中短链的疏水性肽显苦味，而在蛋白质未水解时，疏水基被掩盖在分子中，水解过程中暴露出来而呈现苦味。使用富含肽酶的蛋白酶，通过作用于肽链的氨基酸疏水氨基酸，使其水解变成游离的氨基酸，使其释放出来，从而达到脱苦去苦的目的。

2.1.4风味调味料的生产

风味调料是一类含氨基酸、肽类、核苷酸和糖分等物质并具有鱼肉和蔬菜风味的调味料。其制法有分解型和抽提型两种，分解型是用鱼肉、明胶、面筋、大豆蛋白等动、植物蛋白通过蛋白酶的水解产物为原料来配成的。

2.1.5面粉加工

对面筋蛋白有限的水解，降低面筋强度，改善面团的操作性能和机械性能，使面团柔软，面团揉捏时间缩短，提高面团的延伸性。

2.1.6肉类的嫩化

水解肉类结缔组织，使肉类嫩化易煮。

2.1.7果蔬汁加工

同其它酶配合，加速植物细胞的崩解，解决由蛋白质引起的冷浑浊现象，延长产品的保质期，并可增加饮料的风味。

2.2用于洗涤剂

全世界洗涤剂的产量已达1.3亿吨，在欧洲加酶洗衣粉的比例达到80％以上，美国有45％以上，日本也达到60％左右，全世界碱性蛋白酶的销售额约占世界酶制剂市场的25％。蛋白污渍(血渍，蛋渍和人体汗渍等难去除的污渍)都可以通过蛋白酶水解完成除垢目的，除垢的原理是利用酶的分解作用将不可溶的蛋、牛奶、血等蛋白渍变成水溶性的肽或氨基酸而从附着的纤维上除去。

2.3用于制革生产

制革的原料皮中纤维蛋白是皮革的有用成分，此外还有不少非纤维状的蛋白存在于纤维间隙和表皮中，这些蛋白含量虽少，若不去除，成品皮革僵硬而脆。蛋白酶不能分解纤维蛋白质胶原，而可以分解毛皮与表皮间连接的蛋白，使胶原纤维松散，鞣制后的皮革柔软。

2.4制造明胶和可溶性胶原纤维