[发明专利]一种产麦芽糖淀粉酶的重组菌株及其在烘焙食品中的应用

说明书

本发明公开了一种产麦芽糖淀粉酶的重组菌株及其在烘焙食品中的应用，属于基因工程、酶工程及食品工程技术领域。本发明的重组麦芽糖淀粉酶BLMA在60℃，pH 6.5时，酶活高达3235U·mg^‑1，为目前报道的麦芽糖淀粉酶最高活力之一。将该重组酶应用于烘焙食品中，冷藏储存10天后，面包的硬度降低了2.12倍，有效地延缓了烘焙食品的老化，很好地提高了食品的货架期。本发明为烘焙行业提供了优质、安全、高效的代表性麦芽糖淀粉酶及产酶菌株。

技术领域

本发明涉及一种产麦芽糖淀粉酶的重组菌株及其在烘焙食品中的应用，属于基因工程、酶工程及食品工程技术领域。

背景技术

麦芽糖淀粉酶(Maltogenic amylase，EC 3.2.1.133)，是一类水解α-1,4-D-葡萄糖苷键的内切淀粉酶，属于糖苷水解酶GH13家族。麦芽糖淀粉酶可作用于淀粉及相关多聚糖，能优先水解环状糊精、直链淀粉，生成的主要产物为麦芽糖，副产物为葡萄糖。麦芽糖淀粉酶的来源较为广泛，包括地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、栖热菌属(Thermus sp.)、嗜热放线菌(Thermus vulgaris)等。不同来源的麦芽糖淀粉酶在酶学性质上具有较大的差异。

在烘焙食品的储存过程中，由于淀粉老化等主导因素，导致面包品质下降，如面包屑变硬，硬皮软化并失去烘焙产品特有的新鲜风味，同时导致其货架期缩短，造成大量的食品资源浪费，造成巨大的经济损失。麦芽糖淀粉酶可水解淀粉生成麦芽糖等产物，能使支链淀粉在糊化时侧链变短，而水解支链淀粉生成的麦芽糖、寡糖和小分子糊精能干扰淀粉的重结晶以及淀粉粒与蛋白质大分子的缠绕，延缓淀粉颗粒重结晶，从而延缓面包的老化，延长其货架期。目前麦芽糖淀粉酶正逐步应用于面包烘焙行业，然而优质并且安全的麦芽糖淀粉酶却鲜有报道。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具有较强的蛋白质外泌能力、无明显的密码子偏爱性，已经被美国食品药物管理局和中国食品安全相关部门认定为食品安全级菌株GRAS(Generally recognized as safe)，因此是应用于食品级麦芽糖淀粉酶的优选表达菌株。但截至目前，麦芽糖淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中进行表达时均存在表达量不高，重组酶活较低等问题。因此筛选出一种酶活高，酶学性质优良、在枯草芽孢杆菌中高表达的重组麦芽糖淀粉酶，用于烘焙食品行业具有极其重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明筛选了一株产麦芽糖淀粉酶的地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis RZ108)，使用染色体步移技术从其基因组DNA中克隆出完整的麦芽糖淀粉酶基因，构建表达载体，使其在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WB600中进行表达，获得了高效表达及高酶活的重组麦芽糖淀粉酶。该重组麦芽糖淀粉酶应用于面包烘焙中，能显著改善面团的流变性能，有效地延缓淀粉的回生，降低面包储存期间的硬度，显著改善面包品质，从而增加烘焙的货架期。

本发明的第一个目的是提供一种麦芽糖淀粉酶，具有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。

本发明的第二个目的是提供编码所述麦芽糖淀粉酶的基因，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的第三个目的是提供携带所述基因的载体。

在一种实施方式中，所述载体包括但不限于pMA0911。

本发明的第四个的目的是提供表达所述麦芽糖淀粉酶的重组微生物细胞。

在一种实施方式中，所述微生物包括但不限于枯草芽孢杆菌WB600。