[发明专利]用于从淀粉植物的可溶部分获得β‑淀粉酶制剂的方法

说明书

本申请为国际申请日2010年3月30日、国际申请号PCT/FR2010/050596于2011年9月30日进入中国国家阶段、申请号201080014957.1、发明名称“用于从淀粉植物的可溶部分获得β-淀粉酶制剂的方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于从来自淀粉工业的残渣获得β-淀粉酶制剂的方法。

背景技术

β-淀粉酶是从(α1→4)-连接的葡萄糖聚合物或低聚物的非还原端释放麦芽糖单元的外水解酶，该反应在遇到的第一个α1→6分支点处停止。

在发芽(谷类种子人工发芽)期间，“糖化力”的主要组分(对应于α-淀粉酶、β-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和脱支酶的结合活性)、以及从这种酶合剂(enzyme cocktail)中分离的β-淀粉酶活性对于生产麦芽糖或产生自淀粉的其他可发酵糖而言是必需的。

如此获得的麦芽糖和其他可发酵糖旨在用于，例如，经由酵母的乙醇发酵。

因此，仅仅β-淀粉酶的糖化活性并用于大量的应用中：

-在面包制作中，

-在麦芽工业中，

-作为一种食品添加剂，或甚至作为一种“消化”剂，

-用于生产麦芽糖和富含麦芽糖的糖浆(麦芽糖醇的前体和麦芽糖醇糖浆)，

-用于生产增甜剂，

-在药学中，用于生产疫苗。

谷类的β-淀粉酶、豆类的β-淀粉酶和块茎的β-淀粉酶关于它们的酶活性都是类似的。

然而，作为用于麦芽工业、或用于其他生物技术方法的β-淀粉酶的来源，一些淀粉植物优先于其他淀粉植物的事实取决于它们的种子关于β-淀粉酶的丰富度，并且取决于从这些富含多种酶活性的介质中可以分离它们的容易程度。

因此，清楚地鉴定了两种提取β-淀粉酶的来源。

第一种提取“常规的”β-淀粉酶的来源是小麦、大麦或黑麦的胚乳，这是已知用于主要生产大量β-淀粉酶的一种来源。

提取的第二种来源相应于人工发芽的种子。因此特别是β-淀粉酶的一种人工富集是通过引起发芽来进行的；然后使β-淀粉酶活性与其他淀粉酶和葡萄糖苷酶活性一起过表达。

本发明涉及的技术领域是提取的第一种来源，使得有可能像这样更有效地以更大的量生产β-淀粉酶。本发明的技术领域还涉及从淀粉工业中的植物加工所生成的残余可溶部分，这些植物如小麦、大麦、黑麦、玉米、高粱、荞麦、水稻、豌豆、蚕豆、马蚕豆、马铃薯、木薯、甘薯或魔芋。β-淀粉酶的第二种来源更具体地旨在用于制备酶合剂。

本领域的技术人员已经接受未发芽的大麦、黑麦或小麦种子都是用于大规模商业制备β-淀粉酶的生物材料的选择。

此外，本领域的技术人员还已知，可以从未发芽的大麦、小麦或黑麦种子中提取的一半的β-淀粉酶可以容易地通过用水和盐溶液提取以游离酶的形式获得。

另一半部分处于“结合”形式，对于它的提取需要添加还原剂或蛋白酶。

不可以直接提取的另一种β-淀粉酶部分被称为“潜在的”部分，也已经被描述：为了从谷类种子中将它提取，洗涤剂是必需的。

而且，根据预期的应用将描述于现有技术中的β-淀粉酶提取方法进行了调整。

更具体地，旨在用于淀粉糖化和用于实验测试的那些淀粉酶是集中地从植物来源(如大豆、小麦、大麦、燕麦、黑麦和甘薯)中提取的，或者是通过微生物(如多粘芽孢杆菌等)来生产的。

在由淀粉制备麦芽糖的情况下，第一种束缚是要尽可能限制其他低聚糖(如葡萄糖和麦芽三糖)的伴随性产生。第二种束缚在于使用一种基本不含有真菌毒素、盐和低分子量蛋白质和肽(小于50kDa并且优选小于30kDa)，并且不会引起过敏的(具体是通过在制备方法中重亚硫酸盐的缺乏)的β-淀粉酶制剂，以允许富含麦芽糖的糖浆的迅速并且容易的纯化(过滤、脱色、脱矿质)以及获得更稳定的糖浆。

在麦芽工业中，例如，已知葡萄糖的存在通过抑制酵母生长而干扰酵母它们的发酵。

为了从麦芽糖糖浆商业生产麦芽糖醇，推荐的是要限制山梨醇和麦芽三糖醇的产生。

因此，本领域的技术人员将优选使得有可能获得尽可能纯的β-淀粉酶制剂的方法。当然这些方法将具有昂贵的缺点。

因此专利US 3 492 203描述了从麸皮中提取纯的β-淀粉酶用于制备富含麦芽糖的糖浆。

因此避免了从麦芽(还含有难于从β-淀粉酶中分离的α-淀粉酶)开始的方法。

那么麸皮具有较价廉的优点，并且作为培养基是可回收的，但是特别选择它是因为它的占优势的β-淀粉酶含量。