專利名稱：一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是飼料、食品加工中的添加劑，特別是涉及一種新型環(huán)保植酸酶熱 穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑不僅能提高植酸酶的活力，還能提高植酸酶的熱穩(wěn)定性，延長植酸酶在高 溫時的耐熱時間。
背景技術：
植酸酶是催化植酸及其鹽類水解成肌醇和磷酸的一類酶的總稱，可降低飼料中植 酸的抗營養(yǎng)作用，提高單胃動物磷的吸收率，降低磷的污染，目前在飼料、食品等領域，特別 是在飼料領域得到了廣泛的應用。植酸酶根據(jù)熱穩(wěn)定性不同可以分為常溫型和熱穩(wěn)定性兩類。植酸酶的熱穩(wěn)定性 與酶的來源有關，植物來源的植酸酶最適宜的溫度約為40 60°C，微生物來源的植酸酶 最適宜的溫度為45 57°C，另外有些在畢赤酵母中重組表達的植酸酶的最適宜溫度可達 65-75°C。植酸酶制劑應用上的一個關鍵性問題，即酶的熱穩(wěn)定性始終沒有得到很好解決。 飼料加工需經(jīng)過一個制粒工藝，在制粒過程中，由于飼料制粒機中蒸汽的加入或壓模機處 理產(chǎn)生的摩擦，提高了飼料溫度，導致短暫高溫可達75 93°C，一般的植酸酶活性在此高 溫下大幅度地不可逆地喪失。但另一方面，飼料用酶又必須在常溫下具有較高的酶活性，因 為其最終的作用場所是在動物正常體溫(37°C左右)的胃腸道中。因此，植酸酶制劑應用上 的一個關鍵性問題，即酶的熱穩(wěn)定性始終沒有得到很好解決。為了擴大植酸酶的應用范圍，需要提高其熱穩(wěn)定性和活力，其中包被和添加穩(wěn)定 劑是最常用的方法。包被是通過將植酸酶包裹在包衣中而免受制粒高溫的破壞，包衣在動 物胃中可被消化而釋放出酶，目前一些商品化的植酸酶就是采用這種技術，但他的加工成 本較高。添加穩(wěn)定劑，如海藻糖，雖然可使酶殘余活力保留50%左右，但海藻糖的成本太高， 不適用作為飼料添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑，該熱穩(wěn)定劑不僅能提高常溫型 植酸酶的耐熱性，而且還能延長耐高溫型植酸酶的耐熱時間，同時還能提高植酸酶的活力， 從而提高了植酸酶的使用范圍和應用價值。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。在濃度為1.0-0.005g/L的植酸酶溶液中加入聚合度為 2000 6000、脫乙酰度為30 100%、濃度為0. lg/L 10g/L的殼寡糖，最佳量為1. 6g/
L。殼寡糖是殼聚糖降解后的水溶性產(chǎn)物。所述的植酸酶可以是各種不同的來源的植酸酶，例如在畢赤酵母表達的appA、 appA-P、phyA植酸酶，appA和appA-p基因來源于大腸桿菌，phyA基因來源于黑曲霉，及商 業(yè)化生產(chǎn)的A. niger植酸酶。所述的殼寡糖的來源于市場上供應的殼寡糖。本發(fā)明的有益效果
1、該穩(wěn)定劑來源方便，價格低廉，而且具有良好的生物相容性，無毒，不會對環(huán)境 造成污染；2、該穩(wěn)定劑使植酸酶的熱穩(wěn)定性有了很大的提高，提高了植酸酶在飼料加工中的 殘余活力，而且擴大了酶的應用范圍，可應用于飼料加工及制作面包和其它食品前處理。3、該穩(wěn)定劑不但使植酸酶熱穩(wěn)定性有了很大的提高，而且使植酸酶的活力有很大 提高，在常溫條件下又可作為植酸酶的激活劑，提高植酸酶的工業(yè)價值。


圖1為不同濃度殼聚糖對三種不同植酸酶的活力影響，圖2兩種不同聚合度殼寡糖對phyA植酸酶耐熱性的影響。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。實施例1用PH5. 5的乙酸緩沖液將聚合度為100的殼寡糖配成濃度為40g/L的水溶液，置 于冰箱中備用。在畢赤酵母表達的appA、畢赤酵母表達的appA-P和畢赤酵母表達的phyA三種植 酸酶溶液(0. 005g/L)中加入不同量的殼寡糖配成0g/L、0. 4g/L、0. 8g/L、l. 6g/L、3. 2g/L不 同濃度梯度的殼寡糖的溶液，在室溫放置5分鐘，加入5. Ommol/L植酸鈉溶液中，按照標準 的鉬酸銨測定法測定植酸酶的活性。一個酶活單位定義為在37°C，PH5.5條件下，每分鐘從 濃度為5. Ommol/L植酸鈉溶液中釋放出1 P mol無機磷。以相應不加殼寡糖的酶活力作對 照(100% )，在不同濃度殼寡糖溶液中植酸酶的相對活力如圖1所示圖1中所示，隨著殼寡糖濃度的增加，各種不同來源植酸酶的活力都有很大程度 的增加，當殼寡糖濃度增加到1. 6g/L，植酸酶活力趨于穩(wěn)定不再增加。實施例2 用PH5. 5的乙酸緩沖液將聚合度為100和200的殼寡糖配成濃度為40g/L的水溶 液，置于冰箱中備用。在畢赤酵母表達的appA、畢赤酵母表達的appA-P和畢赤酵母表達的phyA三種 植酸酶溶液(0.01g/L)中加入殼寡糖，配成殼寡糖濃度為0g/L、0.8g/L、1.6g/L、3.2g/L、 8. 0g/L、16. 0g/L的溶液，置于95°C水浴10分鐘，取0. lml酶液混合物加入植酸鈉溶液中， 空白參照中也如此，按照標準的鉬酸銨測定法測定植酸酶的活性。一個酶活單位定義為在 37°C，PH5. 5條件下，每分鐘從濃度為5. 0mmol/L植酸鈉溶液中釋放出1 P mol無機磷。以 不加殼寡糖、不加熱的酶活力為對比，PhyA植酸酶在不同濃度和聚合度殼寡糖存在下，在 95°C水浴10分鐘的相對殘余活力如圖2所示。從圖2中可以看出，加入殼寡糖可明顯改善植酸酶的耐熱性，殼寡糖的濃度越高， 植酸酶在95°C的殘余活力越高，說明殼寡糖濃度越高，對植酸酶的熱保護性越好。同時比較 殼聚糖降解物聚合度100和200對植酸酶的熱保護性，發(fā)現(xiàn)聚合度越低，對植酸酶的熱穩(wěn)定 效果越好。實施例3
用PH5. 5的乙酸緩沖液將聚合度為100和200的殼寡糖配成濃度為40g/L的水溶 液，置于冰箱中備用。將植酸酶溶液(lg/L)稀釋成不同梯度(lg/L、0.3g/L、0.2g/L、0.005/L)，取不同 稀釋梯度的植酸酶溶液，加入殼寡糖配成0g/L、0. 8g/L、3. 2g/L、8. Og/L的溶液，置于95°C 水浴10分鐘，然后稀釋酶液致使最終酶稀釋倍數(shù)一致，取0. lml酶液混合物加入植酸鈉溶 液中，按照標準的鉬酸銨測定法測定植酸酶的活性。一個酶活單位定義為在37°C，PH5.5條 件下，每分鐘從濃度為5.0mmol/L植酸鈉溶液中釋放出lymol無機磷。以不加殼寡糖、不 加熱的酶活力為對比，植酸酶在不同濃度殼寡糖存在下，在95°C水浴10分鐘的相對殘余活 力如下表所示 從表中可以看出，當植酸酶濃度越高，殼寡糖對其熱保護性越低，在加熱過程中產(chǎn) 生的沉淀也越多。在工業(yè)飼料配方中，植酸酶一般都是和其它飼料混合經(jīng)過稀釋，再高溫制 粒，因此在稀釋的植酸酶溶液中加入殼寡糖更能發(fā)揮殼寡糖的熱保護作用。
權利要求
一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑，其特征在于在為1 0.005g/L的植酸酶溶液中加入聚合度為2000～6000、脫乙酰度為30～100％、濃度為0.1g/L～10g/L的殼寡糖。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑，其特征在于殼寡糖加入量為 1. 6g/L。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述的植酸 酶是在畢赤酵母中表達的appA、appA-P、phyA植酸酶，appA和appA-p基因來源于大腸桿 菌，phyA基因來源于黑曲霉，及商業(yè)化生產(chǎn)的A. niger植酸酶。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種新型環(huán)保植酸酶熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述的殼寡 糖的來源于市場上供應的殼寡糖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種植酸酶穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑為殼聚糖的水溶性降解產(chǎn)物——殼寡糖。殼寡糖的加入量為在植酸酶溶液中加入聚合度為2000～6000、脫乙酰度為30～100％、濃度為0.1g/L～10g/L的殼寡糖，最佳量為1.6g/L。該熱穩(wěn)定劑來源廣泛，價格低廉，無毒，不會對環(huán)境造成污染，廣泛應用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。殼聚糖的水解物添加到植酸酶溶液中，極大地提高了植酸酶的活力及其熱穩(wěn)定性，減少了植酸酶在飼料加工、面包等應用中的局限，擴大了酶的應用范圍。
文檔編號C12N9/96GK101892213SQ20101022915
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權日2010年7月13日
發(fā)明者周玉玲, 馬立新 申請人:湖北大學