α-淀粉酶制備關(guān)鍵技術(shù)研究

α-淀粉酶可以隨機(jī)地從內(nèi)部切斷淀粉、糖原內(nèi)的α-1,4-葡萄糖苷鍵，將淀粉水解為糊精、低聚糖和單糖，其水解產(chǎn)物的末端殘基碳原子的構(gòu)型為A 構(gòu)型，所以稱為α-淀粉酶。α-淀粉酶廣泛應(yīng)用于食品、釀造、制藥和紡織等工業(yè)領(lǐng)域，其中用于淀粉轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的酶制劑占總酶制劑銷售量的10%～15%。

α-淀粉酶可以從植物、動物或微生物中分離提取得到。不同來源的α-淀粉酶功能相似，但在應(yīng)用條件上有所差異。目前，α-淀粉酶基本都是通過微生物法進(jìn)行商品化制備。制備商品化的α-淀粉酶的微生物可以是細(xì)菌、真菌或基因工程菌等。中國專利CN202080088339.5 公開了涉及麥芽五糖/麥芽六糖α-淀粉酶的組合物和方法。變體α-淀粉酶可用于淀粉液化和糖化，用于清潔衣物、餐具洗滌，在動物飼料中用于改善消化率，以及用于烘焙和釀造等。CN202111384720.9 涉及一種耐酸性高溫α-淀粉酶及其應(yīng)用，該耐酸性高溫α-淀粉酶具有SEQ ID NO.4 所示的氨基酸序列，所述工程菌株以CGMCC NO.20672 為宿主細(xì)胞，在缺失基因組原始α-淀粉酶編碼基因的基礎(chǔ)上，在基因組中整合表達(dá)本發(fā)明突變體基因，最終得到的工程菌BYBG-8216 發(fā)酵產(chǎn)耐酸性高溫α-淀粉酶的發(fā)酵液酶活力282 010 U/mL，比出發(fā)菌株提高了2 倍。所產(chǎn)的耐酸性高溫α-淀粉酶具有良好的耐高溫性和耐酸性，可廣泛應(yīng)用在淀粉加工、啤酒釀造、發(fā)酵及紡織等行業(yè)。CN202111281451.3 提供一種耐高溫α-淀粉酶制備方法，包括以下步驟：對菌種進(jìn)行斜面活化，之后對活化后的菌種植入搖瓶種子培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)；將搖瓶種子培養(yǎng)基培養(yǎng)獲得的菌種植入發(fā)酵罐進(jìn)行多次發(fā)酵后獲得麩曲；對麩曲進(jìn)行抽提，獲得淀粉酶液和粗制品；將淀粉酶液進(jìn)行過濾并沉淀，獲得淀粉酶制品。CN202210715712.6 公開了一種利用麥芽四糖酶生產(chǎn)α-淀粉酶的方法，主要通過將地衣芽孢桿菌培養(yǎng)后，在發(fā)酵處理過程中每隔2～4 h 流加40%～70%的淀粉糖溶液、0.005%～0.010%的麥芽四糖酶，發(fā)酵結(jié)束濾去發(fā)酵漿料中的殘?jiān)粗频靡后wα-淀粉酶。該發(fā)明提供的麥芽四糖酶具有水解淀粉作用，在麥芽四糖酶作用下，可以使玉米淀粉、玉米粉水解生成麥芽四糖，所制成的α-淀粉酶活力比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的分別提高了20%～30%，產(chǎn)品得率提高了10%～20%。CN202210045722.3 公開了一種綠葉蔬菜食品加工用α-淀粉酶制劑的高效純化方法，主要包括有以下步驟：將提取的地衣芽孢桿菌以及HY-3 菌株接種到種子培養(yǎng)基的搖瓶內(nèi)進(jìn)行20～24 h 培養(yǎng)，2%接種體積分?jǐn)?shù)接種至發(fā)酵培養(yǎng)基，并設(shè)定培養(yǎng)基環(huán)境溫度為36～39 ℃，培養(yǎng)32～38 h。CN201710194896.5 提供了一種食品級中溫α-淀粉酶的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：1)中溫α-淀粉酶發(fā)酵液的制備；2)絮凝處理；3)過濾處理；4)一次濃縮處理；5)除菌處理；6)二次濃縮處理；7)真空低溫干燥處理；8)整粒。該方法采用真空連續(xù)低溫干燥的方法制得食品級中溫α-淀粉酶制劑，其酶活性高，流動性好，溶解速度快，無雜菌污染，生產(chǎn)過程無粉塵，而且操作簡單，投資成本低，可連續(xù)化生產(chǎn)，具有良好的市場應(yīng)用前景。CN202111008204.6 公開了一種利用轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn)α-淀粉酶的方法及表達(dá)載體，其將含α-淀粉酶表達(dá)框的表達(dá)載體導(dǎo)入到大豆基因組中，獲得能夠生產(chǎn)α-淀粉酶的轉(zhuǎn)基因大豆；所述α-淀粉酶表達(dá)框包括啟動子、α-淀粉酶編碼基因、終止子。該發(fā)明轉(zhuǎn)基因大豆在種子中實(shí)現(xiàn)淀粉酶的高表達(dá)，所生產(chǎn)的淀粉酶的活性極高，每克種子最高10 000 酶活力單位以上。CN201910017912.2 提供了一種極端嗜鹽、耐表面活性劑的非鈣離子依賴型的α-淀粉酶AmySL3、編碼上述α-淀粉酶的基因組編碼基因AmySL3，以及包含該基因的重組載體和重組菌株。該α-淀粉酶AmySL3 最適pH 7.5，最適反應(yīng)溫度45 ℃。該酶極端耐鹽，在5.0 mol/L NaCl 存在的情況下酶活力最高，且在該濃度下非常穩(wěn)定。該酶屬于非鈣離子依賴性的α-淀粉酶，高濃度的鈣離子對該酶有抑制作用。

隨著人們環(huán)保意識的提高及對可持續(xù)發(fā)展理念的重視，生物酶的應(yīng)用將更加廣泛。通過菌株篩選或基因工程改造獲得性能更好的淀粉酶生產(chǎn)菌株，優(yōu)化規(guī)?；舷掠喂に?，進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域等將使α-淀粉酶在以淀粉為原材料的工業(yè)中持續(xù)發(fā)揮重要作用。