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海洋耐高温酸性α-淀粉酶水解玉米淀粉的研究

2012-01-12李瑛吕明生王淑军李华钟房耀维焦豫良刘姝

微生物学杂志 2012年2期

李瑛,吕明生,王淑军,李华钟,房耀维,焦豫良,刘姝

(1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;2.淮海工学院海洋学院,江苏连云港222005)

高温α-淀粉酶是淀粉液化中主要采用的酶[1],该酶的应用对整个液化工艺起关键性作用。目前工业用高温α-淀粉酶主要来自嗜热脂肪芽胞杆菌(Geobacillus stearothermophilus)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis),这些酶存在耐热性差、最适pH高(6.0)、酶热稳定性需Ca2+维持[2]等缺点。因此工业水解淀粉制糖时需先将粉浆由天然酸性pH 4.5左右调至6.0进行液化,在下一步糖化时还需根据糖化酶的性质将pH调回4.0~4.5。反复调节pH增加了生产成本和产生副产物的可能[3]。随着企业技术水平的提高和节约用水的管理,部分淀粉调浆水采用产品蒸发浓缩产生的二次冷凝水。这种冷凝水较为纯净,几乎不含有Ca2+、Na+等离子[4],目前用于工业生产的淀粉酶由于其热稳定性依赖于Ca2+,对于保持酶解效果的持续稳定和淀粉液化工艺的稳定还有所欠缺。海洋是微生物的宝库,从海洋中筛选获得符合工业生产的酶也已成为近几年的热点。可以在80~110℃范围内生长的深海嗜热古菌,是高温α-淀粉酶最重要的来源。许多研究者致力于高温α-淀粉酶的研究,以期获得新型高温α-淀粉酶以解决目前高温α-淀粉酶存在的问题,以研究较为深入的Pyrococcus furiosus的高温酸性淀粉酶基因[5]为例,1997年丹麦Steen[6]将Pyrococcus furiosus的α-淀粉酶基因分别在大肠埃希菌和枯草杆菌中成功表达,2003年国内的沈微等[7]实现了该基因在大肠埃希菌中的分泌表达,2006年郭建强等[3]实现了在毕赤酵母中的高效分泌表达。……

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