[发明专利]嗜冷酶组合物及其制备方法和使用方法

说明书

本申请要求于2013年8月9日提交的印度专利申请944/KOL/2013的优先权，其内容在此整体引为参考。

发明领域

本发明技术特别地涉及具有提高的酶活性的酶组合物，其具有工业应用。

适冷的酶由于节能提供经济益处：它们无需在寒冷环境和冬季期间起作用的昂贵的加热步骤，提供了升高的反应产率，适应高水平立体特异性，使可能在较高温度下发生的不期望的化学反应最小化，并且当需要时表现出使所述酶快速容易地失活的热不稳定性。

背景技术

在寒冷环境中定殖的微生物称为嗜冷生物。适冷的(Cold-adapted)酶是在低温下具有高活性的酶。通常，在低温下，适冷的酶的比活性高于其嗜温的对应物的比活性。

发明内容

在某些一些方面，本发明的技术提供了具有至少一种纳米颗粒和至少一种嗜冷酶的组合物。在某些一些实施方案中，所述嗜冷酶与所述纳米颗粒接触，但是不与其结合连接。在某些一些实施方案中，纳米颗粒处理的嗜冷酶具有比对照嗜冷酶提高的活性。在某些一些实施方案中，所述组合物包括来自细菌的无细胞提取物和至少一种纳米颗粒，其中所述无细胞提取物中的酶具有比对照控制酶提高的活性。在某些一些实施方案中，所述细胞提取物来自嗜冷菌、嗜温菌或其组合。

在某些一些方面，本发明的技术涉及制备酶组合物的方法。在某些一些实施方案中，所述方法包括∶使将至少一种纳米颗粒和至少一种嗜冷酶接触，其中使所述嗜冷酶与接触所述纳米颗粒接触，但是不与该纳米颗粒结合连接。

一个方面，本发明的技术涉及一种试剂盒，其包括：大量多个纳米颗粒和至少一种嗜冷酶。在某些一些实施方案中，所述试剂盒还包括用于将混合所述嗜冷酶和所述纳米颗粒组合以形成酶组合物的使用说明书。

在一个方面，本发明的技术涉及组合物，其包括大量多个活细胞，其中所述活细胞为细菌；和至少一种纳米颗粒；其中所述活细胞中的酶具有比对照酶提高的酶活性。在某些一些实施方案中，所述活细胞包括嗜冷菌细胞、嗜温菌细胞，或其组合。

附图说明

图1(A-D)为比较在存在和不存在纳米颗粒(NP)下嗜冷酶的温度依赖性的图(Hap NP用于果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶；Cu2O NP用于漆酶)。所述酶如下表示：(A)果胶酶；(B)漆酶；(C)纤维素酶和(D)木聚糖酶。

图2为图解NP补充提高嗜冷漆酶的pH依赖性范围的图。

图3(A-H)为比较在存在或不存在NP下，在三个不同温度(4℃、10℃和25℃)下嗜冷酶的时间动力学的图，(A)未处理的果胶酶；(B)NP处理的果胶酶；(C)未处理的漆酶；(D)NP处理的漆酶；(E)未处理的纤维素酶；(F)NP处理的纤维素酶；(G)未处理的木聚糖酶；(H)NP处理的木聚糖酶。

图4(A-H)为显示在存在和不存在纳米颗粒下嗜冷酶的冷失活能(Ed)的阿赫纽斯曲线(Arrhenius plot)的图：(A)未处理的果胶酶；(B)NP处理的果胶酶；(C)未处理的漆酶；(D)NP处理的漆酶；(E)未处理的纤维素酶；(F)NP处理的纤维素酶；(G)未处理的木聚糖酶；(H)NP处理的木聚糖酶。

图5(A-d)为比较在存在和不存在相应纳米颗粒下嗜冷酶的冷冻-解冻循环的图；(A)果胶酶，(B)漆酶，(C)纤维素酶和(D)木聚糖酶。

图6为比较在存在和不存在Cu2O NP下蛋白酶活性的图。另外，该图表明Cu2O NP影响蛋白酶活性最大时的最佳温度。

图7为图解在存在和不存在Cu2O NP下游离氨基酸产生随时间变化的图。

图8为图解在存在和不存在Cu2O NP下游离氨基酸产生随pH变化的图。

图9A为显示在范围从约4℃至约10℃的温度下，由来自用或不用NP处理下，由来自通过经利用或不用NP处理的酶混合物(果胶酸裂解酶、漆酶、纤维素酶和木聚糖酶)的进行蛋白酶处理的脱粒的玉米芯的无细胞提取物制备的还原糖的量的图。

图9B为显示在范围从约4℃至约10℃的温度下，由来自用或不用NP处理下，通过经利用或不用NP处理的酶混合物(果胶酸裂解酶、漆酶、纤维素酶和木聚糖酶)进行的蛋白酶处理的、脱粒的玉米芯的无细胞提取物制备的葡萄糖的量的图。

图10A为显示在约5至约10的pH范围下，由来自用或不用NP处理下，通过经利用或不用NP处理的酶混合物(果胶酸裂解酶、漆酶、纤维素酶和木聚糖酶)的进行蛋白酶处理的脱粒的玉米芯的无细胞提取物制备的还原糖的量的图。