[发明专利]一种嗜热淀粉分支酶诱导发酵的生产方法

说明书

本发明涉及一种嗜热淀粉分支酶诱导发酵的生产方法，该方法包括以下步骤：⑴菌种活化：将购买的三种嗜热脂肪芽胞杆菌冷冻干燥菌粉分别培养，分别得到三种活化的嗜热脂肪芽胞杆菌；⑵菌种保藏：将三种活化的嗜热脂肪芽胞杆菌分别培养，分别得到三种斜面菌种；⑶菌种试管培养：将三种斜面菌种分别培养，分别得到试管种子菌种BTS‑Ⅰ、BTS‑Ⅱ、BTS‑Ⅲ；⑷三角瓶种子培养：将BTS‑Ⅰ、BTS‑Ⅱ、BTS‑Ⅲ试管种子菌种分别培养，分别得到三种摇瓶种子菌种；⑸淀粉分支酶的液体发酵；⑹淀粉分支酶分离制备；⑺淀粉分支酶冻干；⑻淀粉分支酶纯化，即得纯化的淀粉分支酶。本发明诱导筛选的菌种生长稳定，发酵生产的淀粉分支酶活力高、嗜热性能好，可在高温中保持较高的酶活性。

技术领域

本发明涉及微生物菌种诱导选育、酶制剂发酵生产和淀粉改性领域，尤其涉及一种嗜热淀粉分支酶诱导发酵的生产方法。

背景技术

在自然界中淀粉主要以直链淀粉和支链淀粉两种形式贮藏多糖。直链淀粉是通过α-1,4-D-葡萄糖苷键连接而成的线性长链分子，其中有少量α-1,6糖苷键（areview [J]. JFood Sci, 2017），而支链淀粉在直链淀粉链上以α-1,6-糖苷键链接为分支，其分支点位置、分支度丰富（[J]. Crit Rev Food Sci Nutr, 1995, 35(5): 373-403.）。淀粉分支酶(Starch branching enzyme; EC 2.4.1.18)是一类糖基转移酶，属于糖苷水解酶家族13(GH13)（[J]. Carbohydr Res, 1993, 250(1): R7-R20；Appl Microbiol Biotechnol,2001, 57(5-6): 653-659）。淀粉分支酶能催化淀粉分子中α-1,4-糖苷键的断裂，在原主链上形成新的α-1,6-分支点。淀粉分支酶广泛分布于动物、植物、微生物中，它可以通过酶催化反应对淀粉中的α-糖苷键进行断裂后重新链接而改变淀粉的结构，所以在生物改性淀粉的制备中是重要的催化剂之一。

淀粉的工业化应用中常出现淀粉溶解度低、易回生、高粘度等现象，制约其使用领域。因此，通过合理的方法对淀粉的结构组成进行改造制备改性淀粉，能增加淀粉的应用范围，提高淀粉利用效率。使用物理或化学改性手段获得的改性淀粉改善了淀粉应用性能，虽已推广应用并产生了较高的经济价值，但产品中一般存在化学试剂残留、生成副产物多等问题，对环境造成不利影响（王旭青，[D].物理化学方法改性淀粉在造纸中的应用,江南大学硕士论文,2015；张宝军，[D].淀粉复合物的制备及其在纸张阻隔涂布中的应用，华南理工大学硕±学位论文，2016）。生物酶法制备改性淀粉因底物选择性高、产物特强异性、反应条件温和且工艺绿色环保，逐步受到重视。赵方等以α-淀粉酶改性木薯淀粉制备了阳离子酶改性淀粉乳胶液应用于瓦楞纸表面施胶剂（赵方等，酶改性淀粉接枝物的制备及性能[J].造纸化学品,2012,31(7):49-52.）；张映桤等将未经氧化的原玉米淀粉使用α-淀粉酶酶改性，制成表面施胶液用于文化纸表面施胶（张映桤等，酶改性淀粉在文化纸中的应用，[J].造纸化学品，2008，20（3）：38-40）。其它相关研究还有利用α-中温淀粉酶制备改性淀粉施胶液对牛皮挂面纸进行表面施胶（徐梦蝶，[D].交联淀粉牛皮挂面纸互穿网络增强及机理研究，南京林业大学硕士论文,2015）；4-α-葡萄糖基转移酶、分支酶对淀粉的改性作用等（姜欢，[D].4-α-葡萄糖基转移酶、分支酶对淀粉的改性作用研究）等。

淀粉分支酶广泛存在于生物体内，由于来源差异，其催化活性与底物的链长、空间位置、种类均有关系。在工业应用中，与动植物来源的酶相比，微生物来源的分支酶有诸多优势：菌种来源广泛、易于选育和培养、生产工艺简单、产量不受资源影响、副产物少、对环境影响小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种活力高、嗜热性能好的嗜热淀粉分支酶诱导发酵的生产方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种嗜热淀粉分支酶诱导发酵的生产方法，包括以下步骤：

⑴菌种活化：