[发明专利]热稳定酶及其产生和使用方法

说明书

背景

用于食品加工的商业酶制剂一般包含果胶酸裂合酶成分，该组分催化导致食品的品质改良的化学反应。因为酶制剂可能包括源自用于产生该酶的微生物的组分，在食品加工过程中尤其要考虑无菌性。

通常，高温可提供灭菌作用。然而，提供灭菌作用的高温可能导致酶变性。结果酶的活性可能降低或丧失

概述

本文提供了与具有增强的活性、半衰期和/或热稳定性相关的酶的组合物和方法。

在一些方面，提供了酶组合物。在一些实施方案中，酶组合物包括至少一种包含磷灰石部分的纳米颗粒，和至少一种酶，所述酶与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触。在一些实施方案中，磷灰石部分包括羟磷灰石。在一些实施方案中，纳米颗粒包括具有约50nm至约200nm的直径的磷灰石部分。

在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，果胶分解酶包括以下中的一种或多种：果胶酸裂合酶、果胶裂合酶、聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸裂解酶、果胶酯酶、果胶酶和内切型果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，酶是果胶酸裂合酶、果胶裂合酶、聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸裂解酶、果胶酯酶、果胶酶、内切型果胶酸裂合酶，或其组合。

在一些实施方案中，酶来源于微生物，比如细菌或真菌。例如，在一些实施方案中，酶从以下中的一种或多种中来纯化：芽孢杆菌属物种(Bacillus sp.)、曲霉菌属物种(Aspergillus sp.)、青霉菌属物种(Penicillium sp.)、核盘菌属物种(Sclerotinia sp.)、韧革菌属物种(Stereum sp.)、欧文氏菌属物种(Erwinia sp.)、无枝酸菌属物种(Amycolata sp.)、耶尔森氏菌属物种(Yersinia sp.)、镰刀菌属物种(Fusarium sp.)、假单胞菌属物种(Pseudomonas sp.)、链霉菌属物种(Streptomyces sp.)、念珠菌属物种(Candida sp.)、红酵母属物种(Rhodotorula sp.)、和短梗霉属物种(Aureobasidium sp.)。在一些实施方案中，酶是由重组得到的。在一些实施方案中，酶包括重组的酶。

在一些实施方案中，组合物包括一种或多种阳离子。例如，在一些实施方案中，组合物包括至少一种二价阳离子。在一些实施方案中，二价阳离子包括钙。

在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶表现出增高的活性。另外地或可选地，在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶是更热稳定的。另外地或可选地，在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，在较高的温度下，组合物中的酶具有增高的活性。在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，在较高的温度下组合物中的酶具有增高的活性且是更热稳定的。在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶具有更长的半衰期。在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，酶是果胶分解酶。在一些实施方案中，酶包括果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，酶是果胶酸裂合酶。

在一些方面，提供了产生热稳定酶组合物的方法。在一些实施方案中，所述方法包括：将以下组合以形成混合物：i)多个纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的至少一些包括磷灰石部分；和ii)至少一种酶；所述组合在酶与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的条件下进行。在一些实施方案中，磷灰石包括羟磷灰石。在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，酶包括果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，方法包括将一种或多种二价阳离子组合到混合物中。在一些实施方案中，所述一种或多种二价阳离子包括Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Co²⁺和Cd²⁺中的一种或多种。

在本方法的一些实施方案中，将混合物孵育。例如在一些实施方案中，将混合物在约55℃下孵育。另外地或可选地，在一些实施方案中，将混合物持续孵育约2小时至约5小时。在一些实施方案中，孵育在约8.5的pH下进行。在一些实施方案中，在组合前将酶纯化。