[发明专利]一种改善植酸酶固体耐热性的方法

说明书

本发明属于生物工程领域，尤其涉及一种改善植酸酶固体耐热性的方法。利用大豆磷脂作为辅助载体在现有的植酸酶固体生产工艺中使用。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明提供一种改善植酸酶固体耐热性的方法，利用大豆磷脂具有亲水和亲油两种基团的特性，在水溶液中亲水基在外，亲油基结合酶分子，这样通过大豆磷脂的包埋，降低温度对酶蛋白的影响，达到提高植酸酶耐热性的目的，从而提高植酸酶酶活收率的目的。

技术领域

本发明属于生物工程领域，尤其涉及一种改善植酸酶固体耐热性的方法。

背景技术

植酸(phytic acid)又称为肌醇六磷酸(myo-inositol(1,2,3,4,5,6)hexakisphosp hate)，为植物中储存磷的主要形式，在种子中含量尤其丰富，而种子如谷类及豆类是动物饲料的主要原料。虽然种子中的植酸可成为饲养动物所需磷的重要来源，但只有反刍动物才能代谢植酸以利用其中的磷；对于非反刍动物，不能被消化代谢的植酸反而被视为抗营养物质，是因为植酸带有丰富的负电，易与带有正电的离子，如钙离子、镁离子、锌离子、锰离子、铜离子、铁离子螯合，再与蛋白质及淀粉形成复合物，阻碍消化酵素代谢，影响营养物质及金属离子的消化吸收。此类无法代谢植酸的非反刍动物须在饮食中添加无机磷或添加植酸酶。但添加无机磷的方式不仅成本高，动物排泄物中未被代谢的植酸也会造成水质污染，破坏生态平衡。经由植酸酶在饲料中的添加，则可增加动物对饲料中磷的可利用性达到60％，降低磷酸的抗营养现象，除了提高营养吸收，也能降低磷的排出达50％。

植酸酶是能够从植酸中水解出磷酸根的酵素泛称，在动物、植物、微生物中皆可找到植酸酶基因的存在，植酸酶能够将植酸上的六个磷酸根依序水解出来，不同植酸酶的水解最终程度不一，水解机制也不同，若依此做为分类，植酸酶可分为组氨酸酸性磷酸酶(histidine acid phophatase)、紫色酸性磷酸酶(purple acid phosphatase)、β螺旋桨植酸酶(β-propeller phytase)，以及半胱氨酸磷酸酶(cysteine phytase)，其中组氨酸酸性磷酸酶因为其最适pH值及作用条件较适合用于饲料添加，因此被广泛的研究。组氨酸酸性磷酸酶催化机制是藉由酸碱反应，将连接肌醇环及磷酸根的磷酸单脂键进行水解作用，释放出磷酸根；水解步骤分为两个阶段，首先组氨酸酸性磷酸酶会利用活性区的组氨酸攻击植酸中的一个磷酸单脂键，形成磷酸-组氨酸中间体，再由活性区的天冬氨酸利用一个水分子提供质子给磷酸-组氨酸中间体中磷酸根的氧离子，释放出一个磷酸根。

尽管植酸酶于饲料添加在动物饲养已显示增加生产力，且使用500-1000单位活性的植酸酶可代替1克的的无机磷添加及减少30-50％磷的排出，但在工业上如何使占有饲料市场60％的植酸酶能具有经济效益，为酵素改造持续的目标及需求。

目前，现有植酸酶固体在制作时，主要通过将发酵液与常规载体(如：淀粉、糊精)混合，经喷雾干燥制成一定酶活的固体产品，在此工艺下，因喷雾干燥进风温度在120℃以上，在干燥塔中滞留时间至少20秒，植酸酶酶活损失高达15％以上，因此，如何提高植酸酶固体的耐热性，使其酶活大大提高是当前研究的重点问题。

发明内容

本发明针对上述的植酸酶固体耐热性所存在的技术问题，提出一种方法简单、操作方便且能够有效提高植酸酶固体酶收率的一种改善植酸酶固体耐热性的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种改善植酸酶固体耐热性的方法，利用大豆磷脂作为辅助载体在现有的植酸酶固体生产工艺中使用。

作为优选，包括以下有效步骤：

a、将一定量的发酵液倒入搅拌罐中，再将一定量的载体和辅助载体加入到搅拌罐中，搅拌20min；

b、将搅拌好的料液用干燥塔喷雾制成固体成品即可，其中，干燥塔的进风温度为150℃，出风温度为80℃；

其中，所述辅助载体为大豆磷脂。