[发明专利]D-阿洛酮糖-3-差向异构酶固定化酶及其制备方法

说明书

本申请公开了一种D‑阿洛酮糖‑3‑差向异构酶(简称DPE)固定化酶，包括大孔树脂酶载体以及被固定的DPE。本申请还提供一种DPE固定化酶的制备方法。本申请提供的DPE固定化酶采用大孔树脂作为载体，DPE与大孔树脂通过共价键结合，使得所述DPE固定化酶具有良好的稳定性和酶催化活性，可实现D‑阿洛酮糖的连续转化，而且大孔树脂属于人工合成的材料，该载体的物理性能和化学性能稳定，抗腐蚀性强，树脂材料本身强度较大，不易出现变形或损坏，使得所述DPE固定化酶可以连续循环使用。

技术领域

本申请涉及生化工程技术领域，具体涉及一种D-阿洛酮糖-3-差向异构酶(简称DPE)固定化酶及其制备方法。

背景技术

随着人们对健康饮食的日益重视，研发健康安全的低热量功能性甜味剂成为食品行业研究的重点。D-阿洛酮糖作为自然界中天然存在但含量极少的低热量功能性甜味剂，已经成为人们研究的热点。

D-阿洛酮糖(D-allulose)又名D-核糖-2-己酮糖，是D-果糖的C-3位的差向异构体。D-阿洛酮糖是一种天然存在但有含量极少的低热量功能性甜味剂，其甜度为蔗糖的70％，但能量仅为蔗糖的0.3％，可以用作低卡路里减肥食品的甜味剂。同时，D-阿洛酮糖还具有抑制肝中脂质合成有关酶活性的功能，有助于减少腹部脂肪堆积，并能一定程度上控制体重，可以用于健康食品等各种各样的功能性食品。此外，D-阿洛酮糖还能够改善食品风味、外观等，延长食品的保存期限。因此，D-阿洛酮糖这种健康安全的低热量功能性甜味剂已获得越来越多的关注，成为最具市场竞争力的新型甜味剂之一。

D-阿洛酮糖的制备过程可以分为化学制备和生物制备。化学制备法由于纯化产物步骤复杂，化学污染严重以及一些副产物杂多等一系列的原因，未得到有效应用。1990年，日本香川大学(Kagawa University)泉森(Izumori)团队首次报道了1株产碱杆菌属细菌(Azcaligenes sp.701B)静息细胞能以阿洛糖醇、D-塔格糖或半乳糖醇为底物生产D-阿洛酮糖，开辟了D-阿洛酮糖酶法转化生产的先河。酶转化技术因具有反应单一，纯化步骤简单等优点而逐渐成为D-阿洛酮糖制备研究的主要方向，迄今已有10余年的历程。现有酶转化技术多采用改良的重组菌株制备D-阿洛酮糖3-差向异构酶(D-psicose 3-epimerase，缩写为DPE)，并通过整体细胞或粗酶的批次转化工艺，将果糖转化为D-阿洛酮糖，酶只能利用一次，酶的利用率极低。采用固定化酶转化工艺，可以实现连续转化，有效提高了酶的利用率。目前文献报道的DPE固定化酶技术主要以海藻酸钠作为固定化的载体，但海藻酸钠在高浓度的电解质溶液中性质不够稳定、容易变软，并且使用海藻酸钠作为载体时，需要加入戊二醛作为交联剂，戊二醛有一定毒性，且对金属有腐蚀作用，因此，开发制备过程中不使用有毒有害物质的DPE固定化酶，具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术的缺点及不足之处，本申请提供一种DPE固定化酶及其制备方法，DPE固定化酶采用大孔树脂作为载体，DPE与大孔树脂通过共价键结合在一起，所述DPE固定化酶具有良好稳定性和酶催化活性，而且大孔树脂属于人工合成的材料，该载体的物理性能和化学性能稳定，抗腐蚀性强，树脂材料本身强度较大，不易出现变形或损坏，且制备过程中不使用有毒有害物质，使得所述DPE固定化酶可以实现D-阿洛酮糖的连续转化，有效提高了酶的利用率。

本申请提供如下技术方案。

1、一种D-阿洛酮糖-3-差向异构酶(简称DPE)固定化酶，其特征在于，包括酶载体和DPE。

2、根据项1所述的DPE固定化酶，其特征在于，所述DPE与酶载体的酶活质量比(U/g)为(70～400):1，优选为(100～250):1。

3、根据项1所述的DPE固定化酶，其特征在于，所述酶载体为大孔树脂；所述酶载体与DPE通过共价键结合在一起。

4、根据项1所述的DPE固定化酶，其特征在于，所述酶载体为中性或弱碱性大孔树脂，优选为中性大孔树脂。