專利名稱：用于減少藍色糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
包含枯草芽孢桿菌Oacillus subtil is) a -淀粉酶(AmyE)或其變體的組合物可用于消除例如糖液中的碘陽性淀粉(IPS)。本發(fā)明還提供了使用AmyE或其變體來消除例如IPS的方法。
背景技術(shù)：
植物淀粉例如玉米淀粉廣泛用于諸如糖漿和生物燃料之類的產(chǎn)品的工業(yè)制造。例如，高果糖玉米糖漿(HFCS)是玉米糖漿的加工形式，具有高果糖含量和與糖相當(dāng)?shù)奶鸲?，從而使得HFCS在軟飲料和其他加工食品中可用作糖替代品。HFCS生產(chǎn)目前是十億美元產(chǎn)業(yè)。類似地，從植物淀粉生產(chǎn)乙醇是個快速擴張的產(chǎn)業(yè)。乙醇自身作為工業(yè)化學(xué)品、汽油添加劑或液體燃料具有廣泛的應(yīng)用。乙醇用作燃料或燃料添加劑可在統(tǒng)計上顯著地減少空氣排放，同時保持或甚至改善發(fā)動機性能。另一方面，乙醇是可再生燃料，從而乙醇的使用可減少對有限的化石燃料源的依賴。此外，乙醇的使用可減少二氧化碳在大氣中的凈積累量。糖漿和生物燃料可通過催化淀粉分解成葡萄糖的酶促工藝由淀粉生產(chǎn)。該酶促工藝通常涉及一系列酶催化的反應(yīng)(I)液化a -淀粉酶(EC 3. 2. I. I)首先催化淀粉懸浮液降解為麥芽糖糊精，所述淀粉懸浮液可含有30-40% w/w的干固形物(ds)。a -淀粉酶是內(nèi)切水解酶，可催化內(nèi)部a-l，4_D-糖苷鍵的隨機斷裂。因為液化通常在高溫例如90-100°C下進行，所以熱穩(wěn)定性的a -淀粉酶，如來自芽孢桿菌屬物種(Bacillus sp.)的a -淀粉酶優(yōu)選用于該步驟。目前用于該步驟的ct -淀粉酶，例如來自地衣芽孢桿菌(B. Iicheniformis)的a -淀粉酶(AmyL)、解淀粉芽孢桿菌(B. amyloliquefaciens)和嗜熱脂肪地芽孢桿菌(GeobacillusstearothermophiIus)的a -淀粉酶(AmyS),不產(chǎn)生顯著量的葡萄糖。相反,所得到的液化物(Iiquefact)具有低葡萄糖當(dāng)量(DE)，并且含有麥芽糖和具有高聚合度(DPn)的糖。(2)糖化葡糖淀粉酶和/或生麥芽糖a -淀粉酶可催化在液化后形成的麥芽糖糊精的非還原末端的水解，從而釋放D-葡萄糖、麥芽糖和異麥芽糖。糖化產(chǎn)生富含葡萄糖或高麥芽糖的糖漿。在前一種情況下，葡糖淀粉酶通常在高溫酸性條件(例如60°C，pH 4.3)下催化糖化。在該過程中使用的葡糖淀粉酶通常得自真菌，例如在Optidex5*L400 (Danisco US Inc. ,Genencor Division)中使用的黑曲霉(Aspergillus niger)葡糖淀粉酶或灰腐質(zhì)霉(Humicola grisea)葡糖淀粉酶。脫支酶如支鏈淀粉酶可以幫助糖化。作為另外一種選擇生麥芽糖a -淀粉酶可催化糖化以形成高麥芽糖糖漿。生麥芽糖a -淀粉酶通常具有比葡糖淀粉酶更高的最適PH和更低的最適溫度，并且生麥芽糖淀粉酶通常需要Ca2+。目前用于這種應(yīng)用的生麥芽糖a-淀粉酶包括枯草芽孢桿菌a-淀粉酶、植物淀粉酶和來自米曲霉(Aspergillus oryzae)的a -淀粉酶(Clarase L (Danisco USInc. ,Genencor Division)的活性成分)。用于產(chǎn)生多種產(chǎn)物的示例性糖化反應(yīng)描述如下
權(quán)利要求
1.一種消除或減少碘陽性淀粉的方法，所述方法包括使α-淀粉酶與含有碘陽性淀粉的糖液接觸，其中所述α-淀粉酶為具有SEQ ID NO :1的氨基酸序列的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) α -淀粉酶(AmyE)或與SEQ ID NO :1具有至少約80%序列同一性的α -淀粉酶，并且其中所述α-淀粉酶可有效消除或減少所述糖液中存在的碘陽性淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述α-淀粉酶包含SEQ ID NO :3、SEQ ID NO 5,SEQ ID NO:9、SEQ ID NO 10,SEQ ID NO :11、SEQ ID NO 12,SEQ ID NO 13,SEQ ID NO:14、SEQ ID NO :15或SEQ ID NO : 16中示出的氨基酸序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述α-淀粉酶包含SEQID NO :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述α-淀粉酶由SEQ ID NO :1組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述α-淀粉酶為AmyE變體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述AmyE變體與具有SEQIDNO 1的氨基酸序列的AmyE相比具有一種或多種改變的性質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述α-淀粉酶的所述一種或多種改變的性質(zhì)為底物特異性、底物結(jié)合、底物切割模式、熱穩(wěn)定性、PH/活性曲線、pH/穩(wěn)定性曲線、對氧化的穩(wěn)定性、在較低水平的鈣離子(Ca2+)下的穩(wěn)定性、比活或它們的任何組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述α-淀粉酶以約O.I至約O. 4mg/克淀粉(mg/g淀粉)的量使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少在約5.O至約5. 5的PH下進行。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少在約58°C至約62 °C的溫度下進行。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少進行約4至約24小時。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述碘陽性淀粉由溫度、pH、酶劑量或它們的任何組合的工藝偏差導(dǎo)致。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述方法還包括使植酸酶與所述糖液接觸。
14.一種包含α-淀粉酶的用于消除或減少碘陽性淀粉的組合物，其中所述α-淀粉酶為具有SEQ ID NO :1的氨基酸序列的枯草芽孢桿菌α -淀粉酶(AmyE)或與SEQ ID NO 1具有至少約80%序列同一性的α-淀粉酶，其中其中所述α-淀粉酶可減少所述糖液中存在的碘陽性淀粉。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述α-淀粉酶包含SEQIDNO 3, SEQ ID NO5,SEQ ID N0:9、SEQ ID NO :10、SEQ ID NO :11、SEQ ID NO 12,SEQ ID NO : 13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO :15或SEQ ID NO : 16中示出的氨基酸序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述α-淀粉酶包含SEQIDNO :1。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述α-淀粉酶由SEQ ID NO :1組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述α-淀粉酶為AmyE的變體。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述AmyE變體與具有SEQIDNO 1的氨基酸序列的AmyE相比具有一種或多種改變的性質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中所述α-淀粉酶的所述一種或多種改變的性質(zhì)為底物特異性、底物結(jié)合、底物切割模式、熱穩(wěn)定性、PH/活性曲線、pH/穩(wěn)定性曲線、對氧化的穩(wěn)定性、在較低水平的鈣離子(Ca2+)下的穩(wěn)定性、比活或它們的任何組合。
21.一種消除或減少碘陽性淀粉的方法，所述方法包括使根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物與含有碘陽性淀粉的糖液接觸以減少所述糖液中存在的碘陽性淀粉。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述α-淀粉酶以約O.I至約O. 4mg/克淀粉(mg/g淀粉)的量使用。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少在約5.O至約.5.5的pH下進行。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少在約58°C至約.62 °C的溫度下進行。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述碘陽性淀粉的消除或減少進行約4至約24小時。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述碘陽性淀粉由溫度、pH、酶劑量或它們的任何組合的工藝偏差導(dǎo)致。
全文摘要
本發(fā)明涉及枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)α-淀粉酶(AmyE)或其變體。AmyE或其變體可用于消除或減少糖液中存在的碘陽性淀粉。本發(fā)明還公開了包含AmyE或其變體的組合物和利用AmyE或其變體來消除或減少所述碘陽性淀粉的方法。
文檔編號C12N9/28GK102803481SQ201080058676
公開日2012年11月28日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者V·夏爾馬, J·舍蒂, B·斯特羅姆 申請人:丹尼斯科美國公司