[其他]酶转化的方法

说明书

本发明是关于一种酶转化的方法，特别是应用显示α-淀粉酶活性的酶对诸如淀粉或不完全水解的淀粉等多糖进行酶的转化作用。

淀粉酶是一类重要的糖酶，并且有广泛的工业用途。其特点是能够水解淀粉化合物中的D-葡萄糖苷商业上它主要用在淀粉加工技术。淀粉为分子量相当大的多糖，可以被α-淀粉酶水解产生含有多达10个单糖的低分子量多糖。因此，这种酶也被称作“液化酶”，这是由于它通过裂解淀粉分子为液体，形成淀粉悬液或浓淀粉糊。其它的淀粉酶催化不同的水解反应，例如：β-淀粉酶催化淀粉、糖元或糊精分子的水解作用，水解出一分子的麦芽糖，而葡萄糖淀粉酶则催化由多糖或寡糖的非还原性末端移去葡萄糖。

显示α-淀粉酶活性的酶可以从很多天然来源中得到，例如：从霉菌，真菌和细菌。不同有机体来源的酶，虽然都有α-淀粉酶活性，一般能够催化α-淀粉酶所催化的水解反应，但其作用条件，特别是温度，PH值常常并不相同。在工业实用上，这种差异可能很重要。

在我们欧州专利81300578.2中，我们特别叙述了用遗传工程技术得到微生物生产具有淀粉酶活性的酶的方法。在该专利中谈到了许多微生物可提供遗传工程微生物生产多种有淀粉酶活性酶的编码基团。专利81300578.2揭示的这些供体微生物的一种是巨大芽胞杆菌（Bacillusegateriun）虽然没有描述这种微生物所生产的酶，其性质与欧州专利所生产的淀粉酶活性有所不同。然而，我们已经发现，从巨大芽胞杆菌得到的有淀粉酶活性的该酶具有特殊性质，从而它在某些工业生产上有其特殊应用。

本发明包括一种将多糖转化为单糖或多种低分子量多糖的方法，条件为：PH值范围为4.5-8，用来源于芽胞杆菌显示有α-淀粉酶活性的酶。

巨大芽胞杆菌最好是来自贮存号为NCIB    No11568的菌株。

用于本发明方法的酶可以催化不同成分的多糖转化。因此，虽然它主要在商业上用于使淀粉或淀粉的不完全水解物转化成单糖或低分子量的多糖，它也催化支链淀粉的转化，其产物几乎完全是三糖，即6-α-葡萄糖基麦芽糖。巨大芽胞杆菌的酶与其它具有α-淀粉酶活性的酶不同，它还能催化环糊精，最终水解成含有大量葡萄糖，麦芽糖和麦芽三糖等产物。

当用于淀粉加工时，来源于巨大芽胞杆菌具有淀粉酶活性的酶可以有效地用于淀粉酶催化的通常的水解反应，例如：生产液化淀粉。然而该酶最主要的用途是用于淀粉或淀粉水解产物生产葡萄糖浆的过程，而此水解反应是由葡萄糖淀粉酶催化的，我们发现可以选择巨大芽胞杆菌的酶和葡萄糖淀粉酶同时并在同一介质中使用的条件。特别是可将巨大芽胞杆菌中具α-淀粉酶活性的酶加入到常规的糖化反应中，该反应的原料是麦芽糖糊精或液化淀粉。而水解酶是葡萄糖淀粉酶。它们共同使用具有下列意想的不到的优点。

（1）用一定量的葡萄糖淀粉酶，可以缩短糖化时间，或在一定的糖化时间内可减少葡萄糖淀粉酶的用量。

（2）用高浓度的溶解固体作反应原料（高达重量百分比浓度110%或更高）可得到同样葡萄糖浓度的产物。从标准的原料或稍微增加溶解固体的原料可以产生葡萄糖浓度增高的产物（增加了重量百分比0.5-1%）和低分子量的寡聚物CDPn降低到0.2%，这里DP代表“葡萄糖多聚物”而n代表多聚物中葡萄糖单位的数目。

（3）下文要提到的“酒精浊变”降低了。“酒精浊度”表示多糖中寡聚物的含量。

上述方法中葡萄糖淀粉酶和巨大芽胞杆菌的酶共同使用时，较好的温度范围是40℃-65℃，最好是在55℃-60℃间。较好的PH范围为4.5-5.5，最好的PH值大约为5。一般来说PH值越低所用的温度也越低。反之亦然。麦芽糊精原料可含20%-40%的溶解固体，最好含25-35%溶解固定。葡萄糖淀粉酶合适用量为0.05-0.40%，最适用量为0.10-0.20%，这个百分数是基于干物质计算的。巨大芽胞杆菌的酶合适用量为0.02-10。单位/克，最适用量为0.1-2.0单位/克干物质。得到的产物可含96%以上的葡萄糖，较好的产物含97%以上葡萄糖，最好情况下可达97.5%以上。

酶工艺学上常以单位/克干物质来表示巨大芽胞杆菌中有淀粉酶活性酶的浓度，这里因为酶样品显示的活性可能不同，取决诸如它们的纯度等等。特定样品的活性是通过PHADEBAS试验测定的，即用商业上可购到的一套试剂及器械，它是基于在有严格控制情况下光学测定酶所释放的一种染料的强度。如果该酶的活性完全末知，则首先将样品用水稀释成一系列不同浓度的稀释液，然而用下述方法，在一定试条件下测定其染料的光密度，从而可测定其酶含量。然后再与空白对照比较重复这个浓度的测定。