一種耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY及其基因和應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及基因工程及發酵工程領域，具體地，本發明涉一種耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY及其基因和應用。本發明提供了一種新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，其具有如SEQ?ID?NO.1所示氨基酸序列，且本發明還提供了編碼上述新型耐酸性真菌α-淀粉酶的基因NTaAMY，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示，本發明還提供了包含上述基因的重組載體、重組菌株及其應用。本發明的新型耐酸性真菌α-淀粉酶通過高效表達后能夠達到較高的發酵水平，可廣泛應用于淀粉制糖、釀造、焙烤制品、醫藥、飼料等領域。
【專利說明】—種耐酸性真菌Cl -淀粉酶TaAMY及其基因和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及基因工程領域，具體涉及一種耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY及其基因和應用。
【背景技術】
[0002]真菌α -淀粉酶是由真菌如黑曲霉、米曲霉、根霉等產生的，可以隨機水解淀粉內部α-1，4糖苷鍵，也能水解麥芽三糖，終產物主要為麥芽糖和部分低聚寡糖及少量葡萄糖。一般真菌α -淀粉酶的熱穩定性不如細菌α -淀粉酶，具有反應溫度溫和、作用PH范圍較窄等特點。
[0003]從20世紀50年代開始，英國和美國相繼將真菌α -淀粉酶作為食品添加劑應用于面包生產行業。由于真菌α-淀粉酶所具有的特性，以及現代食品工業、發酵工業等的快速發展，真菌α-淀粉酶在現代工業酶制劑中占有顯著地位，其應用也越來越廣泛。
[0004]目前，真菌α-淀粉酶的工業應用主要表現在:
[0005](I)淀粉糖工業:據統計，2006年，我國淀粉糖產量已經達到600萬噸。品種也越來越多，有飴糖、高麥芽糖、超高麥芽果糖、液體葡萄糖、結晶和無水葡萄糖、果葡糖、麥芽糊精、低聚糖、全糖、糖醇等20多個品種，這其中主要以葡萄糖和麥芽糖為主，而且麥芽糖由于其特有的性質，越來越受到人們的關注。真菌α-淀粉酶已逐漸替代β-淀粉酶而成為以淀粉為原料生產麥芽糖漿的關鍵酶，可生產高麥芽糖和低葡萄糖含量的糖漿，因此在淀粉糖工業中應用越來越廣泛 。
[0006](2)焙烤制品加工:真菌α-淀粉酶可水解面粉中的淀粉生成小分子糊精，通過酵母的進一步發酵產生醇類物質和二氧化碳，從而使焙烤制品體積增大。在此過程中產生的還原糖在烘焙過程中可參與美拉德反應，有助于改善焙烤制品的外表色澤。添加真菌α-淀粉酶，不僅可以加快生面團的發酵速率、改善焙烤制品的結構和體積，還可以明顯改善焙烤制品的口感、色澤及品質等。因此，真菌α-淀粉酶可替代溴酸鉀、焦亞硫酸鈉等化學改良劑，消除目前焙烤食品加工中所用化學改良劑存在的安全隱患。
[0007](3)釀造行業:真菌α -淀粉酶用于啤酒釀造，可提高麥芽汁的可發酵性；用于黃酒釀制，可改善黃酒酒質，提高出酒率；用于生料酒精行業，可對糖化醪中淀粉進行低溫液化，提高酒精得率及降低生產成本。
[0008]此外，真菌α -淀粉酶還可作為促消化劑應用于醫藥；可提高動物的飼料利用率、降低料肉比應用于飼料酶制劑等其它領域。而且隨著工業的不斷發展，真菌α-淀粉酶的應用領域還會不斷擴大。
[0009]目前，國內酶制劑企業真菌α-淀粉酶的生產水平較低，同處于世界領先水平的幾家國外酶制劑企業相比(發酵水平可達到2000-3000U/g左右)，差距很大，沒有生產及市場競爭優勢。因此，提高真菌α-淀粉酶的生產水平，并改善其相應性狀，如提高耐酸性或耐熱性能，還可進一步拓寬真菌α-淀粉酶的應用范圍，這些都對我國酶制劑的研發及生
產具有重要意義。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY。
[0011]本發明的另一目的是提供編碼上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶的基因NTaAMY。
[0012]本發明的另一目的是提供包含上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶的重組載體。
[0013]本發明的另一目的是提供包含上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶基因NTaAMY的重組菌株。
[0014]本發明的另一目的是提供制備上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY的方法。
[0015]本發明的另一目的是提供上述新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的應用。
[0016]本發明提供了一種來自于黑曲霉(Aspergillus niger)的新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，該新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY氨基酸序列如SEQ ID N0.1所示:
【權利要求】
1.一種耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID N0.1所示。
2.一種耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY，其特征在于，編碼權利要求1所述的耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY。
3.根據權利要求2所述的耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID N0.2所示。
4.包含權利要求2或3所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的重組載體。
5.根據權利要求3所述的重組載體，其特征在于，所述重組載體為NTaAMY-pPICzα A。
6.包含權利要求2或3所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的重組菌株。
7.一種制備耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的方法，其特征在于，包括以下步驟:1)用權利要求4所述的重組載體NTaAMY-pPICza A轉化宿主細胞，獲得重組菌株； 2)培養重組菌株，誘導新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的表達；以及 3)回收并純化所表達的新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY。
8.根據權利要求7所述的制備耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的方法，其特征在于，在步驟2)中，培養重組菌株的發酵過程分3個階段: 第一階段為菌體培`養階段，流加已滅菌的2L50%的葡萄糖或甘油，培養20-24小時，流加甸甸糖或甘油完后結束； 第二階段為饑餓階段，葡萄糖或甘油流加完之后，當溶氧上升至80%以上、pH上升即表明該階段結束，為期30-60min; 第三階段為誘導表達階段，流加誘導培養基，并且保持溶氧在20%以上，培養時間在170~190小時。
9.權利要求1所述耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的應用。
10.或權利要求2所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的應用。
【文檔編號】C12N15/56GK103509768SQ201310362292
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】張慧君, 王俊峰, 王菲菲 申請人:江蘇奕農生物工程有限公司