[发明专利]一种中温α-淀粉酶

说明书

技术领域

本发明属于酶制剂领域，特别涉及一种中温α-淀粉酶。

背景技术

α-淀粉酶全称为α-1,4-葡聚糖水解酶(EC 3.2.1.1)，作用于淀粉时，可从分子内部切开α-1，4-糖苷键而生成糊精和还原糖，由于产物的末端葡萄糖残基C1碳原子为α-构型，故得名为α-淀粉酶。α-淀粉酶是最重要的一类酶，也是最早实现工业生产并且迄今为止用途最广、产量最大的酶制剂品种，占酶制剂市场月25％的份额。

其中，中温α-淀粉酶是一类最适反应温度处于50-70摄氏度之间的α-淀粉酶。这类酶的最适反应温度较高，所以其适用范围非常广。目前，中温α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵等行业，也用于饲料、轻化工业、食品、造纸、医药、石油开采等各个领域。

中温淀粉酶在医药行业的应用：

助消化：用于消化药物，一是在胃中促进淀粉消化、减轻胃部胀感；二是将淀粉水解成糖分，使之易于被机体吸收，使用中温α-淀粉酶，降解淀粉，降低粘度，帮助消化。

抗炎净创类药品的应用：中温α-淀粉酶是目前在治疗上发展最快，用途最广的一种。中温α-淀粉酶和其他酶联合运用能够分解发炎部位纤维蛋白的凝结物，消除伤口周围的坏疽，腐肉和碎屑。还能够分解脓液中的核蛋白，使之成为简单的嘌呤和嘧啶，降低脓液的粘性，达到洁净创口、消炎抗肿的目的。

中温淀粉酶对淀粉原料的处理：

在发酵行业中一般使用的原料中都含有淀粉，例如生产酒精、酿酒、食醋等，这些淀粉一般都是粗原料，使用α-淀粉酶和糖化酶对原料预处理，方便微生物发酵。尤其是中文α-淀粉酶的应用更简化了生产的能耗，下面列举一些应用中温α-淀粉酶处理淀粉原料的例子：

葡萄糖生产：葡萄糖是淀粉糖工业中产量最大的一个部门，生产出来的葡萄糖进一步精制可应用到制药行业，生产葡萄糖传统工艺是使用酸水解淀粉，但是必须使用精制淀粉作原料。40年代发展的酶法生产，专一性高，不需要精制淀粉，污染小。目前广泛使用的是双酶法制糖工艺，先用中温α-淀粉酶进行连续喷射液化，加入糖化酶进行间歇式糖化，这样不但增加能耗，而且成本高，采用中温淀粉酶就解决了这个问题，具有很好的发展前景。

有机酸生产：柠檬酸、乳酸、衣康酸和苹果酸等有机酸的生产主要通过微生物发酵方法获得，在微生物发酵时都需要使用淀粉作为原料，包括红薯或玉米等，都不适宜在高温下进行，所以使用前都需要使用中温α-淀粉酶进行水解处理。

中温淀粉酶在添加剂中的应用：

在许多时候还需要报中温α-淀粉酶作为食品添加剂、饲料添加剂或者辅助添加剂添加到食品、饲料、药品和日化产品中去。在饲料中添加中温α-淀粉酶其主要作用是补充动物内源酶的不足，提高饲料中淀粉的利用率，尤其是幼龄动物对淀粉的利用率。目前在饲料生产中α-淀粉酶主要和纤维素酶、蛋白酶、植酸酶等酶类混合使用添加到饲料当中，在畜禽的肠道内发挥作用，分解饲料中的淀粉类物质，促进消化，提高利用率。洗涤剂用酶主要添加蛋白酶，其次是α-淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶。其与蛋白酶配合使用，用于洗衣粉，液体洗涤剂。特别在以淀粉为主要食物的地区，在洗涤剂中添加淀粉酶很普遍。对α-淀粉酶的要求是低温活性高，与洗涤剂的其他组分，特别是表面活性剂有很好的相容性，有出色的稳定性。目前应用的中温α-淀粉酶一般在60度上下表现出良好的活性，适合在洗涤剂中使用。

由此可见，近年来中温淀粉酶已经引起研究人员的广泛关注，具有广阔的应用前景，但是现有的中温α-淀粉酶在发酵时的最大酶活都难以令人满意，特别是在需要进行液化糖化的工艺当中存在需要反复调节pH值的缺陷，因此急需研发出发酵时最大酶活较高且使用pH较宽泛的中温α-淀粉酶的菌株，以满足日益增长的工业化生产需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种中温α-淀粉酶。

所述的中温的α-淀粉酶，其酶学性质如下：

(1)该酶温度适应范围较宽，温度在55-75℃之间活性较高，最适作用温度为65℃；

热稳定性：该酶在65℃条件下保存24h仍具有80％酶活，70℃条件下保存12h仍具有50％以上酶活。

(2)该酶最适反应pH值为5.0。在pH值4.0-6.0之间均有较高酶活力；

酸稳定性：在pH4-6下保存18h后仍有80％以上的酶活。

(3)酶活性：菌株304通过发酵制备的酸性中温α-淀粉酶酶活力为7000-8500U/ml。

采用常规发酵方法生产上述中温α-淀粉酶，其发酵罐培养阶段包括如下步骤：