[发明专利]一种提高D-塔格糖-3-差向异构酶储藏稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高D-塔格糖-3-差向异构酶储藏稳定性的方法，属于食品工业技术领域。

背景技术

D-阿洛酮糖是D-果糖C-3位的差向异构体，它是一种具有重要功能的稀有糖。如它的甜度与果糖相当，但它在消化道几乎不被吸收，因此具有极低的热量值，可以防止肥胖与不引起高血糖等。另外它还具有独特的生理功能，如神经保护作用，减少脂肪沉积、自由基清除功能等。D-塔格糖-3-差向异构酶是生物法生产D-阿洛酮糖最为有效的酶，具有巨大的应用价值。

然而，液体酶在工业生产及应用过程中，易受环境中各种因素的影响而逐渐失活，这是酶技术应用的一大屏障。酶的不稳定性使其必须保存在低温和适宜的pH下，保存环境受到极大的限制，不方便D-塔格糖-3-差向异构酶的生产后的处理、储存及运输。

提高酶稳定性的方法很多，常见的有：固定化法、化学修饰法、蛋白质工程法、添加保护剂等方法。其中，使用保护剂是研究酶储藏稳定性最普通、最简单的方法，且有成本低、操作简单等优点。常用的保护剂有某些防腐剂、糖类、多元醇、蛋白及盐类等，在具体选择保护剂时，应根据保护剂与酶的相互作用不同而加以选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高D-塔格糖-3-差向异构酶稳定性的方法，使得添加稳定剂后的酶液在运输或储存一段较长时间后仍能保持较好的酶活力。

本发明的技术方案，一种提高D-塔格糖-3-差向异构酶储藏稳定性的方法，以一种类球红细菌SK011为出发菌株，种子培养基：2～20g/L胰蛋白胨，2～20g/L NaCl，2～10g/L酵母粉；发酵培养基：5～20g/L葡萄糖，10～30g/L酵母浸膏，10～20g/L胰蛋白胨，1～10g/L NaCl，0.1～1g/L MgSO4，1～5g/L NaH2PO4·2H2O；发酵条件：种子液接种量为1%～5%，25～40℃、100～500rpm、初始pH7.0，发酵初期添加0.1%～0.5%塔格糖。发酵罐培养36h后，将发酵液离心（6000rpm、10min），高压破碎离心后的菌体，再离心（10000rpm、15min），将上清液超滤浓缩（膜分子量10000）10倍，即为D塔格糖-3-差向异构酶粗酶液。粗酶液酶活为100-1000U/mL。

以所述D-塔格糖-3-差向异构酶的粗酶液为基础，经添加稳定剂：取防腐剂、糖类、醇类和/或盐类，加入粗酶液中充分混匀后，使粗酶液中含有防腐剂0.1～0.5g/100mL，以及糖类2～6g/100mL、醇类2～6g/mL和/或盐类0.5～2.0mmol/L中的一种或几种，即能提高D-塔格糖-3-差向异构酶储藏稳定性。

其中防腐剂为对羟基苯甲酸甲酯，糖类为果糖，醇类为肌醇，盐类为MgSO4。

所述类球红细菌SK011，张龙涛等.《生物转化生成D-阿洛酮糖的类球红细菌的筛选》[J].食品与发酵工业，2008，34（9）：40-43已公开。

本发明的有益效果：本发明涉及的D-塔格糖-3-差向异构酶稳定剂，组分简单，能很好地抑制微生物的生长和繁殖，且几乎无毒性，能应用于食品工业，且对D-塔格糖-3-差向异构酶的粗酶液保护效果较好，25℃下储存15d，可使酶液的酶活保留率由不加稳定剂时的2.2%提高到97.74%。

附图说明

图1为防腐剂对羟基苯甲酸甲酯对D-塔格糖-3-差向异构酶的保护作用。

图2为对羟基苯甲酸甲酯和果糖组成的稳定剂对D-塔格糖-3-差向异构酶的保护作用。

图3为对羟基苯甲酸甲酯和肌醇组成的稳定剂对D-塔格糖-3-差向异构酶的保护作用。

图4为对羟基苯甲酸甲酯和MgSO4组成的稳定剂对D-塔格糖-3-差向异构酶的保护作用。

图5为对羟基苯甲酸甲酯、果糖、肌醇和MgSO4组成的复合稳定剂对D-塔格糖-3-差向异构酶的保护作用。

具体实施方式

实施例1

发酵产的D-塔格糖-3-差向异构酶，离心、高压破碎后超滤浓缩10倍得到的粗酶液，其酶活为100～1000U/mL，将其置于25℃下保存5、10、15天，其酶活保留率分别为23.52%、6.91%、2.23%。

实施例2

向超滤后的酶液添加0.3 g/100mL对羟基苯甲酸甲酯（Met），25℃下保存5、10、15天，酶活保留率分别为79.31%、71.20%、66.04%。

实施例3