一种耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY及其基因和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及基因工程及发酵工程领域，具体地，本发明涉一种耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY及其基因和应用。本发明提供了一种新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，其具有如SEQ?ID?NO.1所示氨基酸序列，且本发明还提供了编码上述新型耐酸性真菌α-淀粉酶的基因NTaAMY，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示，本发明还提供了包含上述基因的重组载体、重组菌株及其应用。本发明的新型耐酸性真菌α-淀粉酶通过高效表达后能够达到较高的发酵水平，可广泛应用于淀粉制糖、酿造、焙烤制品、医药、饲料等领域。
【专利说明】—种耐酸性真菌Cl -淀粉酶TaAMY及其基因和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY及其基因和应用。
【背景技术】
[0002]真菌α -淀粉酶是由真菌如黑曲霉、米曲霉、根霉等产生的，可以随机水解淀粉内部α-1，4糖苷键，也能水解麦芽三糖，终产物主要为麦芽糖和部分低聚寡糖及少量葡萄糖。一般真菌α -淀粉酶的热稳定性不如细菌α -淀粉酶，具有反应温度温和、作用PH范围较窄等特点。
[0003]从20世纪50年代开始，英国和美国相继将真菌α -淀粉酶作为食品添加剂应用于面包生产行业。由于真菌α-淀粉酶所具有的特性，以及现代食品工业、发酵工业等的快速发展，真菌α-淀粉酶在现代工业酶制剂中占有显著地位，其应用也越来越广泛。
[0004]目前，真菌α-淀粉酶的工业应用主要表现在:
[0005](I)淀粉糖工业:据统计，2006年，我国淀粉糖产量已经达到600万吨。品种也越来越多，有饴糖、高麦芽糖、超高麦芽果糖、液体葡萄糖、结晶和无水葡萄糖、果葡糖、麦芽糊精、低聚糖、全糖、糖醇等20多个品种，这其中主要以葡萄糖和麦芽糖为主，而且麦芽糖由于其特有的性质，越来越受到人们的关注。真菌α-淀粉酶已逐渐替代β-淀粉酶而成为以淀粉为原料生产麦芽糖浆的关键酶，可生产高麦芽糖和低葡萄糖含量的糖浆，因此在淀粉糖工业中应用越来越广泛 。
[0006](2)焙烤制品加工:真菌α-淀粉酶可水解面粉中的淀粉生成小分子糊精，通过酵母的进一步发酵产生醇类物质和二氧化碳，从而使焙烤制品体积增大。在此过程中产生的还原糖在烘焙过程中可参与美拉德反应，有助于改善焙烤制品的外表色泽。添加真菌α-淀粉酶，不仅可以加快生面团的发酵速率、改善焙烤制品的结构和体积，还可以明显改善焙烤制品的口感、色泽及品质等。因此，真菌α-淀粉酶可替代溴酸钾、焦亚硫酸钠等化学改良剂，消除目前焙烤食品加工中所用化学改良剂存在的安全隐患。
[0007](3)酿造行业:真菌α -淀粉酶用于啤酒酿造，可提高麦芽汁的可发酵性；用于黄酒酿制，可改善黄酒酒质，提高出酒率；用于生料酒精行业，可对糖化醪中淀粉进行低温液化，提高酒精得率及降低生产成本。
[0008]此外，真菌α -淀粉酶还可作为促消化剂应用于医药；可提高动物的饲料利用率、降低料肉比应用于饲料酶制剂等其它领域。而且随着工业的不断发展，真菌α-淀粉酶的应用领域还会不断扩大。
[0009]目前，国内酶制剂企业真菌α-淀粉酶的生产水平较低，同处于世界领先水平的几家国外酶制剂企业相比(发酵水平可达到2000-3000U/g左右)，差距很大，没有生产及市场竞争优势。因此，提高真菌α-淀粉酶的生产水平，并改善其相应性状，如提高耐酸性或耐热性能，还可进一步拓宽真菌α-淀粉酶的应用范围，这些都对我国酶制剂的研发及生
产具有重要意义。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY。
[0011]本发明的另一目的是提供编码上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶的基因NTaAMY。
[0012]本发明的另一目的是提供包含上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶的重组载体。
[0013]本发明的另一目的是提供包含上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶基因NTaAMY的重组菌株。
[0014]本发明的另一目的是提供制备上述新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY的方法。
[0015]本发明的另一目的是提供上述新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的应用。
[0016]本发明提供了一种来自于黑曲霉(Aspergillus niger)的新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，该新型耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY氨基酸序列如SEQ ID N0.1所示:
【权利要求】
1.一种耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID N0.1所示。
2.一种耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY，其特征在于，编码权利要求1所述的耐酸性真菌α -淀粉酶TaAMY。
3.根据权利要求2所述的耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID N0.2所示。
4.包含权利要求2或3所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的重组载体。
5.根据权利要求3所述的重组载体，其特征在于，所述重组载体为NTaAMY-pPICzα A。
6.包含权利要求2或3所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的重组菌株。
7.一种制备耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的方法，其特征在于，包括以下步骤:1)用权利要求4所述的重组载体NTaAMY-pPICza A转化宿主细胞，获得重组菌株； 2)培养重组菌株，诱导新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的表达；以及 3)回收并纯化所表达的新型耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY。
8.根据权利要求7所述的制备耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的方法，其特征在于，在步骤2)中，培养重组菌株的发酵过程分3个阶段: 第一阶段为菌体培`养阶段，流加已灭菌的2L50%的葡萄糖或甘油，培养20-24小时，流加甸甸糖或甘油完后结束； 第二阶段为饥饿阶段，葡萄糖或甘油流加完之后，当溶氧上升至80%以上、pH上升即表明该阶段结束，为期30-60min; 第三阶段为诱导表达阶段，流加诱导培养基，并且保持溶氧在20%以上，培养时间在170~190小时。
9.权利要求1所述耐酸性真菌α-淀粉酶TaAMY的应用。
10.或权利要求2所述耐酸性真菌α-淀粉酶基因NTaAMY的应用。
【文档编号】C12N15/56GK103509768SQ201310362292
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】张慧君, 王俊峰, 王菲菲 申请人:江苏奕农生物工程有限公司