[发明专利]一种提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高酶制剂热稳定性的方法，具体地说是一种提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法。 

背景技术

谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase，简称TGase或TG)，由331个氨基组成的分子量约38000的具有活性中心的单体蛋白质酰基转移酶。谷氨酰胺转胺酶可以催化蛋白质之间发生交联，并产生以下作用：使蛋白质改性，改性后的蛋白质其塑性、持水性、水溶性和功能性得到改善；保护了食品中的赖氨酸免受各种化学反应的破坏；可用于包埋脂类或脂溶性物质；可以形成耐热、耐水性的膜；在形成凝胶过程中不需要热处理；通过将包含各种必需氨基酸的蛋白质之间交联，提高蛋白质的营养价值。目前，谷氨酰胺转胺酶已应用于肉制品、鱼肉制品、乳制品、植物蛋白制品、焙烤制品、固定化酶、可食性包装中。微生物产生的谷氨酰胺转胺酶有许多优点：pH范围广，对Ca²⁺无依赖性，被誉为“21 世纪超级粘合剂”。 

酶蛋白所具有的特异活性构象是分子中许多基团相互作用的结果。当环境改变或一些基团的相互作用被减弱（或完全消失）时，就会引起一大部分结构的很快崩溃，从一种有序的构象过渡到一种杂乱的构象。酶的空间结构一旦遭到破坏，活性中心的构象也随之发生改变，酶就会失活。在酶的生产销售过程中，受热失活就是酶的空间结构的解体过程。现有工业生产中都是用冷冻干燥的方法生产谷氨酰胺转胺酶，以避免高温造成的酶失活问题。但是，这一生产方法成本高，耗时长，且销售和应用都需在低温下进行，给谷氨酰胺转胺酶的工业化应用造成很大不便。 

本发明解决了现有技术中谷氨酰胺转胺酶的生产方法中所存在的成本高、耗时长、不利于谷氨酰胺转胺酶的工业化应用等问题，提出了一种提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法，通过添加盐、糖类或其衍生物和氨基酸提高谷氨酰胺转胺酶的热稳定性，本发明方法对谷氨酰胺转胺酶的耐热性有大幅度提高，可使得到的酶制剂在生产与销售过程中减少酶活损失，提高收率，且操作简便，适合于现有企业工业化生产。 

发明内容

本发明提出了一种提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法，在谷氨酰胺转胺酶发酵液中添加盐、糖类或糖类的衍生物，用乙醇对所述发酵液进行沉淀得到沉淀物；向所述沉淀物中加入氨基酸，均匀混合；经真空干燥，得到谷氨酰胺转胺酶酶制剂。 

其中，所述的发酵液中谷氨酰胺转胺酶的酶活为2~50u/ml。 

其中，所述的盐包括氯化钠、谷氨酸钠；所述的糖类或糖类的衍生物包括麦芽糖醇、木糖醇、乳糖醇；所述的氨基酸包括甘氨酸、半胱氨酸。 

其中，所述的盐的添加量为2%~10%w/v，优选添加量为4%~6%w/v。 

其中，所述的糖类或糖类的衍生物的添加量为0.5%~5%w/v，优选添加量为1%~3%w/v。 

其中，所述的氨基酸的添加量为与所述沉淀物的质量相同。 

其中，所述乙醇的用量与加入盐、糖类或糖类的衍生物后发酵液的体积相同。 

其中，所述用乙醇进行沉淀的方法为向所述发酵液加入乙醇后，在0℃~4℃静置。 

其中，所述沉淀物通过离心、弃上清液后得到。 

其中，所述真空干燥在25℃-50℃真空环境下进行，优选温度为35℃-40℃。 

本发明的目的是提供一种提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法，可以大幅度提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性，在生产过程中提高收率，减少生产和销售的过程中酶的失活。 

本发明提供一种在谷氨酰胺转胺酶分离纯化过程中可以提高其热稳定性的方法。首先在茂原轮链丝菌（Streptoverticillium mobaraense）或其他产谷氨酰胺转胺酶微生物的发酵液中添加2%~10%的盐（w/v）和0.5%~5%（w/v）的糖类或糖类的衍生物；添加体积比为1:1的乙醇对酶进行沉淀，在0℃-4℃低温静置5~10分钟；离心，弃上清液，取得沉淀物后称重，加入等质量的氨基酸，混合均匀；最后25℃-50℃真空干燥4小时，得到谷氨酰胺转胺酶酶制剂。 

本发明的发酵液中的谷氨酰胺转胺酶酶活为2~50u/ml；氯化钠的添加量为2%~10%（w/v），优选4%~6%（w/v）；麦芽糖醇添加量应为0.5%~5%（w/v），优选1%~3%（w/v）；真空干燥优选在35℃-40℃下进行。 

本发明提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性的方法，其创新点在于在酶的发酵液中加入盐、糖类或糖类的衍生物和氨基酸。这三种添加剂可以稳定酶蛋白的空间构象，增强其热稳定性。