[发明专利]蔗糖异构酶突变体、编码基因及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种来源于Erwiniasp.Ejp617的蔗糖异构酶突变体及其编码基因、含有该突变体基因的重组载体以及蔗糖异构酶突变体生物催化蔗糖制备异麦芽酮糖中的应用。所述蔗糖异构酶突变体氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明构建了一个酶活和催化效率均得到了提高的蔗糖异构酶双重突变体Q209S/R456H，在pH 6.0，30℃的水浴中，蔗糖异构酶突变体Q209S/R456H的酶活达到684U/mg，催化效率是野生型蔗糖异构酶的16倍以上；酶动力学分析显示，Q209S/R456H的K_m值分别比天然酶下降了48.7％，k_cat值是天然酶的8.3倍；催化效率k_cat/K_m是WT的16倍以上。催化蔗糖生产异麦芽酮糖时，突变体的异麦芽酮糖最大转化率比天然酶提高了19.3％。

(一)技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种来源于Erwiniasp.Ejp617的蔗糖异构酶突变体及其编码基因、含有该突变体基因的重组载体以及蔗糖异构酶突变体生物催化蔗糖制备异麦芽酮糖中的应用。

(二)背景技术

异麦芽酮糖(Isomaltulose)，也称帕拉金糖(Palatinose)，是一种还原性双糖，是蔗糖的同分异构体，由D-葡萄糖和D-果糖通过α-1,6糖苷键连接构成，这与蔗糖中的α-1,2糖苷键不同。1957年，由Weidenhagen等人在甜菜制作中首先发现。异麦芽酮糖具有与蔗糖类似的甜味特性和口感，但其甜度低，仅为蔗糖的52％，与蔗糖相比，其突出的优点主要体现在：(1)低致龋齿特性；(2)对糖尿病患者和糖尿病前期患者有良好的治疗作用；(3)在人肠道中，选择性刺激双歧杆菌的生长；(4)极低的吸湿性，稳定性强，货架期也更长；(5)适用于中小学生和白领人等需要持续、长时间进行脑力工作的人群。作为一种有前途的功能性甜味剂，异麦芽酮糖已在日本、美国、西欧等国家得到广泛应用，应用范围包括硬糖、软糖、口香糖、巧克力、焙烤食品、水果罐头、果酱、运动饮料和牙膏等。另外，异麦芽酮糖也是异麦芽酮糖醇(Isomalt)的原料。异麦芽酮糖醇是近年来国际上新兴的一种功能性糖醇，广泛应用于无糖食品、无糖保健品和无糖药品等产品的生产上。