[发明专利]一株产耐酸性高温α-淀粉酶的菌株及应用

说明书

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株产耐酸性高温淀粉酶的菌株及应用。所述地衣芽孢杆菌具体为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)YBG‑90036，菌株保藏编号为：CGMCC NO.20672。地衣芽孢杆菌诱变株CGMCC NO.20672液体发酵产耐酸性高温α‑淀粉酶的发酵液酶活力在8.9‑9.2U/mL；所产的耐酸性高温α‑淀粉酶在pH4.0，98℃的条件保温3h，剩余酶活力为98％；最适pH为3.5‑4.4；最适温度反应为98‑100℃；具有良好的耐高温性和耐酸性，可广泛应用在淀粉加工、啤酒酿造、发酵及纺织等多个行业。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株产耐酸性高温淀粉酶的菌株及其液体发酵方法。

背景技术：

α-淀粉酶作为最早进行商品化生产、应用最广泛、用量最大的酶制剂之一。在淀粉制糖及发酵工业中不可或缺。

淀粉产品深加工一般包括两个过程：液化及糖化。首先将淀粉浆的pH值由自然的4.5左右，调至5.8-6.2，加入耐高温淀粉酶混匀，然后用105℃的蒸汽加热至90℃，酶解1-1.5h形成淀粉糊。然后再将所形成的淀粉糊pH值降为4.0-4.5左右，降温至50℃-60℃，加入葡萄糖淀粉酶糖化；以上所加的两种酶除了作用温度不同外，作用pH也有显著差异。

目前国内工业上广泛使用的商品化耐酸性高温α-淀粉酶最适pH一般在5.0-6.0左右，大部分存在热稳定性差和pH范围窄的缺陷，对酸性条件下的淀粉深加工工艺存在局限性。因为在随后的糖化过程中糖化使用的葡萄糖淀粉酶最适作用pH为4.0-4.5左右，这两个步骤的pH调节会增加成本，因此开发在低pH值下可高效液化淀粉的低成本新型耐酸性高温α-淀粉酶具有重要的工业应用价值。

此外，由于耐酸性高温α-淀粉酶在酸性和高温条件下所具有的酶学特性，定成本的耐酸性高温α-淀粉酶还可应用于食品加工、酿酒、纺织等多个行业，促进其它行业的工艺改进升级。

中国专利CN201610670173.3公开一种耐酸性高温α-淀粉酶的基因、工程菌及其制备方法，该耐酸性高温α-淀粉酶在pH4.2-4.6、95℃条件下较文献报道的突变体热稳定性增强，并且表达量达到2g/L。

中国专利CN201610542505.X所述的淀粉酶突变体IG181-182*/C363G和IG181-182*/N463T，在85℃的半衰期分别由对照(突变前)的5.3min提高到77.0min和82.5min。

中国专利CN201210532851.1公布了一种耐酸性淀粉酶突变体及其制备方法。以枯草芽孢杆菌淀粉酶为母本，对枯草芽孢杆菌淀粉酶序列进行定点突变，枯草芽孢杆菌淀粉酶最适反应pH由7.0变为4.5，且突变后在pH4.5条件下，淀粉酶催化效率提高5倍。

中国专利CN201210246909.6公布了一种耐酸性高温α-淀粉酶及其基因、工程菌和制备方法，其技术方案是利用重组DNA技术定点突变地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因，得到耐高温α-淀粉酶耐酸性突变基因，即耐酸性高温α-淀粉酶基因，并利用枯草芽孢杆菌表达系统，分泌表达耐酸性高温α-淀粉酶的方法。本发明所公布的耐酸性高温α-淀粉酶，在pH4.5，90℃条件下，保温60min的残余酶活力仍保持在40％以上。在pH4.0-5.5条件下，重组表达菌株的酶活水平在1120U/mL-2170U/mL，较对照菌株130U/mL-1130U/mL高。

中国专利CN201010219720.9公布了一种酸性淀粉酶AMYA4及其基因和应用。AmyA4其最适pH值为4.2，最适温度为75℃，在55-75℃范围内都具有很高的活性，同时具有很强的生淀粉降解能力。