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VIP会员企业 生产重组混合异淀粉酶、α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶
对应类别: 化工、石油、冶金     所属地区:海南省 → 海口市
申请类别:发明专利 授权日期:2016-3-9
专 利 号:ZL201110213357.4 专利权人:中国热带农业科学院热带生物技术研究所,罗进贤
合作方式:专利权转让
电    话:zhangailian6@163.com
传    真:
邮政编码:
电子信箱:
联系地址:
网站地址:http://
项目介绍:

水解淀粉的酶是一组市场上需求量最大的酶,这些酶主要是异淀粉酶,a淀粉酶和葡萄糖淀粉酶( 糖化酶)在天然的淀粉质原料中,支链淀粉的含量约占70%~100%,而直链淀粉的含量≦30%。异淀粉酶能专一性地分解支链淀粉中分支点的α- 16糖苷键,将支链淀粉转化为直链淀粉,因此又称为脱支酶;α-淀粉酶从淀粉分子内部切开α-14糖苷键,将淀粉液化;葡萄糖淀粉酶则催化淀粉水解为葡萄糖,它主要是水解直链淀粉的α-1.4糖苷键,能水解α-16糖苷键,而水解α-16糖苷键比速率仅为作用于α-14糖苷键的0.2%。图1展示本专利产品具有液化淀粉功能;图2和图3说明,由于含有异淀粉酶对淀粉脱支和含有α-淀粉酶对淀粉的液化作用,促进葡萄糖淀粉酶对淀粉的水解。

水解淀粉的酶被应用于多个领域,而不同的应用领域对其酶的理化性质要求不同。例如,酿酒业(弱酸性,30),制糖(中性,30-50),美食(弱酸性至弱碱性,70-100),饲料添加(酸性至弱碱性,37),洗涤等行业(弱碱性至碱性,30-100)。本专利产品具有水解淀粉生成葡萄糖的作用(图4);pH耐受性试验如图5所示pH2.2-11范围内有良好的酶活性,pH4-10的酶活性较高;在30-100具有良好的酶活性,30-70的酶活性较高(图6)。这一组结果说明本专利产品适合于上述各个行业的应用。

随着家禽家畜饲养业的发展,饲料添加酶的需求量日益增大。在食物消化进程中,食物先经过口腔嚼(唾液的pH值大约为6.67.1,),然后进入胃。家禽家畜的胃酸的pH值约为1,进食后食物的pH将被中和至pH3-4,家禽家畜进食至饱食状态时,其胃内容物约为pH4。胃酸为盐酸,其中含有胃蛋白酶。经过胃消化的食物进入十二指肠和小肠进行进一步消化吸收。小肠液的pH弱碱性。综上所述,作为家禽家畜饲料添加酶必须具备耐酸和耐碱性的特性。当前的瓶颈是耐酸性水解淀粉的酶十分匮乏,价格十分昂贵。图7模拟食物在家禽家畜胃内(麸皮++盐酸+胃蛋白酶+淀粉+本专利产品,于37℃作用2小时)的实验结果。从图中可见,本专利产品能耐受家禽家畜进食后的胃内(pH3-4+胃蛋白酶)环境,酶活性良好。这一结果表明,本专利产品适合作为家禽家畜饲料的添加酶。

对于本专利产品的制备,建立了简单易行的生产工艺。

 

图2.在2%的糯米平板上30℃作用12小时水解糯米(100%支链)淀粉右边3个点为本专利产品(水解完全),左边3个点为糖化酶对照(水解不完全,点中残留大量与碘结合的淀粉)

图3.本专利产品在3%的木薯淀粉平板上30℃作用12小时水解木薯淀粉
右边3个点为本专利产品(水解淀粉圈透明),
左边3个点是糖化酶对照(水解淀粉圈不透明,即有淀粉残留)

图4.水解淀粉生成葡萄糖(用DNS法测定)
T1~T3:本专利产品(阳性),O1~O3: 对照:阴性对照

图5.本专利产品pH耐受试验
在不同pH环境中水解淀粉生成葡萄糖
图中的数据来源于,将本专利产品加入不同pH缓冲液中,37℃作用1小时;分别加入等量可溶淀粉反应1小时;用DNS法,于540 nm测得的OD值。在pH2.2-11范围内具有良好的酶活性,pH4-10的酶活性较高。

图6.本专利产品的温度稳定性
图中的数据来源于,将本专利产品加入不同温度中作用1小时( 其中的100℃的作用时间是30分钟);分别加入等量可溶淀粉,反应1小时;用DNS法,于540 nm测得酶活性。
在30-100℃范围内都有良好的酶活性,30-70℃的酶活性较高。

图7.模拟食物在家禽家畜胃内环境【麸皮+水+盐酸+胃蛋白酶(60U/ml)+淀粉+本专利产品,在37℃作用2小时】, 用DNS 法,于540 nm测OD值;pH6.4(对照,胃外环境):麸皮+水+胃蛋白酶+本专利产品+淀粉。以上结果表明,本专利产品能耐受家禽家畜进食后的胃内环境,酶活性良好。

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