[发明专利]一种制备甲壳素脱乙酰酶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备甲壳素脱乙酰酶的方法，具体涉及一种通过生物发酵工艺用短柄梨孢帚霉（Scopulariopsis brevicaulis）制备甲壳素脱乙酰酶的方法。

背景技术

壳聚糖及其衍生物可被广泛用于医药、化妆品、食品、化工、农业、生物技术、高分子材料等许多领域，其主要来源于甲壳动物、植物、微生物等。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化的产物，一般把脱乙酰度大于70%的甲壳素称为壳聚糖。甲壳素脱乙酰制备壳聚糖，国内外大都采用45%NaOH在较高温度下脱去乙酰基，该方法碱耗量大，对环境造成严重的污染，产品壳聚糖的特性不稳定（如：脱乙酰度不均匀、分子量变化大、乙酰基所在的位置不能固定等）。

在甲壳素酶法脱乙酰制备壳聚糖的过程中，常用的酶有：甲壳素酶、壳聚糖酶、甲壳素脱乙酰酶，从其作用机制分析，甲壳素脱乙酰酶是专一性的用于甲壳素脱去乙酰基的酶，它在脱乙酰的过程中，不会切断壳聚糖分子的的糖链，因此该酶在作用过程中不会降解甲壳素和壳聚糖。而甲壳素酶和壳聚糖酶甲壳素脱乙酰基的非专一性酶，甲壳素酶是甲壳素降解的专一性酶，壳聚糖酶是壳聚糖降解的专一性酶，这两种酶不适合于用来作为脱去甲壳素乙酰基的酶。

甲壳素脱乙酰酶（chitin deacetylase, E.C.3.5.41, 以下简称CDA）可以水解脱掉甲壳素上的乙酰基，因此，可以利用它代替现有的浓碱热解法生产高质量的壳聚糖；这不但可以解决目前壳聚糖生产中的环境污染问题，而且可以生产出某些用化学法不能生产的壳聚糖产品，如乙酰化程度均匀、分子量分布范围窄的壳聚糖产品，以及具有特定乙酰化位置的壳聚糖等。

自1974年，Araki Y.等最初从接合菌纲(Zygomycetes)的Mucor rouxii中发现甲壳素脱乙酰酶以来，1982年Kauss等又从半知菌纲(Deuteromycetes)的Colletotrichum lindemuthianum中发现该酶的存在。在对几种真菌的深入研究发现Mucor rouxii（鲁氏毛霉）、Absidia coerulea（蓝色犁头霉）、Aspergillus nidulans（构巢曲霉）、两株Colletotrichum lindemuthianum（菜豆毛盘孢），Rhizopus oryzae（米根霉），Mucor racemosus(总状毛霉)和Rhizopus nigricans(黑根霉)Scopulariopsis brevicaulis（短柄梨孢帚霉）， Metarhizium anisopliae (金龟子绿僵菌)，Uromyces(单胞锈菌属)及Saccharomyces cerevisiae（啤酒酵母），具有产甲壳素脱乙酰酶的能力。另外还发现两种细菌Vibrio alginolyticus（肠炎弧菌）及Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)也具有产甲壳素脱乙酰酶的能力。除上述微生物能产生甲壳素脱乙酰酶以外，有一些寄生在动、植物体内的生物体也具有产甲壳素脱乙酰酶的能力，给动、植物的生长和繁殖产生影响。