热稳定酶及其产生和使用方法技术

本发明专利技术提供了用于增强酶活性、半衰期和/或热稳定性的组合物和方法。本发明专利技术还提供了包括增强的酶的组合物和方法。本发明专利技术还提供了与改良的诸如果胶酸裂合酶的果胶分解酶相关的方法和组合物，所述改良的果胶分解酶表现出增强的活性、热稳定性和/或较长的半衰期。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热稳定酶及其产生和使用方法背景用于食品加工的商业酶制剂一般包含果胶酸裂合酶成分，该组分催化导致食品的品质改良的化学反应。因为酶制剂可能包括源自用于产生该酶的微生物的组分，在食品加工过程中尤其要考虑无菌性。通常，高温可提供灭菌作用。然而，提供灭菌作用的高温可能导致酶变性。结果酶的活性可能降低或丧失概述本文提供了与具有增强的活性、半衰期和/或热稳定性相关的酶的组合物和方法。在一些方面，提供了酶组合物。在一些实施方案中，酶组合物包括至少一种包含磷灰石部分的纳米颗粒，和至少一种酶，所述酶与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触。在一些实施方案中，磷灰石部分包括羟磷灰石。在一些实施方案中，纳米颗粒包括具有约50nm至约200nm的直径的磷灰石部分。在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，果胶分解酶包括以下中的一种或多种：果胶酸裂合酶、果胶裂合酶、聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸裂解酶、果胶酯酶、果胶酶和内切型果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，酶是果胶酸裂合酶、果胶裂合酶、聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸裂解酶、果胶酯酶、果胶酶、内切型果胶酸裂合酶，或其组合。在一些实施方案中，酶来源于微生物，比如细菌或真菌。例如，在一些实施方案中，酶从以下中的一种或多种中来纯化：芽孢杆菌属物种(Bacillussp.)、曲霉菌属物种(Aspergillussp.)、青霉菌属物种(Penicilliumsp.)、核盘菌属物种(Sclerotiniasp.)、韧革菌属物种(Stereumsp.)、欧文氏菌属物种(Erwiniasp.)、无枝酸菌属物种(Amycolatasp.)、耶尔森氏菌属物种(Yersiniasp.)、镰刀菌属物种(Fusariumsp.)、假单胞菌属物种(Pseudomonassp.)、链霉菌属物种(Streptomycessp.)、念珠菌属物种(Candidasp.)、红酵母属物种(Rhodotorulasp.)、和短梗霉属物种(Aureobasidiumsp.)。在一些实施方案中，酶是由重组得到的。在一些实施方案中，酶包括重组的酶。在一些实施方案中，组合物包括一种或多种阳离子。例如，在一些实施方案中，组合物包括至少一种二价阳离子。在一些实施方案中，二价阳离子包括钙。在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶表现出增高的活性。另外地或可选地，在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶是更热稳定的。另外地或可选地，在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，在较高的温度下，组合物中的酶具有增高的活性。在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，在较高的温度下组合物中的酶具有增高的活性且是更热稳定的。在一些实施方案中，与不与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的相同的酶相比较，组合物中的酶具有更长的半衰期。在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，酶是果胶分解酶。在一些实施方案中，酶包括果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，酶是果胶酸裂合酶。在一些方面，提供了产生热稳定酶组合物的方法。在一些实施方案中，所述方法包括：将以下组合以形成混合物：i)多个纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的至少一些包括磷灰石部分；和ii)至少一种酶；所述组合在酶与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者相接触的条件下进行。在一些实施方案中，磷灰石包括羟磷灰石。在一些实施方案中，酶包括果胶分解酶。在一些实施方案中，酶包括果胶酸裂合酶。在一些实施方案中，方法包括将一种或多种二价阳离子组合到混合物中。在一些实施方案中，所述一种或多种二价阳离子包括Ca2+、Mg2+、Mn2+、Co2+和Cd2+中的一种或多种。在本方法的一些实施方案中，将混合物孵育。例如在一些实施方案中，将混合物在约55℃下孵育。另外地或可选地，在一些实施方案中，将混合物持续孵育约2小时至约5小时。在一些实施方案中，孵育在约8.5的pH下进行。在一些实施方案中，在组合前将酶纯化。在一些方面，本文提供了处理含果胶物质的方法。在一些实施方案中，所述方法包括将所述物质与包括以下的组合物相接触：i)至少一种纳米颗粒，包括磷灰石部分；和ii)果胶分解酶，所述果胶分解酶与纳米颗粒或磷灰石部分或以上二者接触；与所述组合物的接触持续一定时间且在其中物质中的果胶的至少一些被酶裂解的条件下进行。在一些实施方案中，含果胶物质包括纺织物、植物、清洁剂、生物复合物、废水、纸、油、动物饲料、食物、饮料或其组合。在一些实施方案中，接触在大于或等于约55℃的温度下进行。在一些实施方案中，含果胶物质包括食物，且其中所述接触在大于或等于约90℃的温度下进行。在一些实施方案中，所述组合物还包括至少一种二价阳离子。在一些实施方案中，所述纳米颗粒、磷灰石部分或以上二者经由至少一种二价阳离子与果胶分解酶相接触。在一些方面，提供了试剂盒。在一些实施方案中，试剂盒包括i)果胶分解酶；ii)包括磷灰石部分的多个纳米颗粒；和iii)用于将所述酶与所述纳米颗粒组合以形成酶组合物的说明书。在一些实施方案中，试剂盒包括用于将所述酶组合物应用于含果胶物质的说明书。另外地或可选地，在一些实施方案中，磷灰石部分包括羟磷灰石。在一些实施方案中，果胶分解酶包括果胶酸裂合酶。以上的概述仅为示例性的，且并不意在以任何方式进行限制。除以上所描述的示例性的方面、实施方案和特征之外，另外的方面、实施方案和特征将通过参照以下的详细描述变得明显。附图简述图1显示了通过硫代巴比妥酸(TBA)测定，在具有和没有羟磷灰石纳米颗粒的情况下，孵育5小时后作为时间的函数的果胶酸裂合酶活性测定的比较研究的结果。图2A和2B示出了在渐增的温度下(55℃-90℃)通过TBA测定，在存在或不存在任何Ca离子的情况下，在具有和没有羟磷灰石纳米颗粒的情况下，果胶酸裂合酶活性测定的比较研究的结果。图2A：无纳米颗粒或Ca2+；图2B：无纳米颗粒或Ca2+。图3显示了羟磷灰石(“HPA”)纳米颗粒处理的果胶酸裂合酶的热激活的阿伦纽斯(Arrhenius)曲线。图4显示了未处理的果胶酸裂合酶的热激活的阿伦纽斯曲线。图5(a)-5(b)显示了HPA纳米颗粒未处理的(5A)和HPA纳米颗粒处理的(5B)果胶酸裂合酶的热失活的阿伦纽斯曲线。图6(a)-6(b)分别示出了果胶酸裂合酶的温度和pH相关性。图7是显示在不同的阳离子存在下果胶酸裂合酶的相对活性的图。图8是显示在不同浓度的羟磷灰石纳米颗粒存在时酶活性的图。图9显示了在不同浓度的钙存在下的相对酶活性。详述以下的详述参照了作为说明书的部分的附图。除非文中另外指明，在附图中，相似的符号通常代表相似的成分。在详述、附图和权利要求中描述的示例性实施方案并不意在进行限制。可使用其他实施方案，和作出其他改变，而不会脱离本专利技术主题的精神或范围。本文所公开的是与热稳定酶的生产和使用相关的组合物和方法。在一些实施方案中，本文所公开的酶组合物和方法包括(1)一种或多种酶，比如果胶分解酶；和(2)至少一种纳米颗粒，其包括磷灰石部分。通常，磷灰石部分、纳米颗粒或以上二者与所述酶相接触。I.纳米颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括：至少一种纳米颗粒，所述纳米颗粒包括磷灰石部分；和至少一种与所述纳米颗粒、所述磷灰石部分、或以上二者相接触的酶，其中所述酶包括果胶分解酶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 IN 95/KOL/20121.一种组合物，包括：至少一种纳米颗粒，所述纳米颗粒包括磷灰石部分；和至少一种与所述纳米颗粒相接触的酶，其中所述酶包括果胶分解酶，其中所述组合物不包括针对所述酶的特定底物，以及其中所述纳米颗粒的最大尺寸小于200nm。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述磷灰石包括羟磷灰石。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述纳米颗粒具有50nm至200nm的直径。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述酶包括果胶酸裂合酶、果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、或其组合。5.如权利要求4所述的组合物，其中所述酶包括内切型果胶酸裂合酶。6.如权利要求1所述的组合物，其中所述酶是果胶酸裂合酶、果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、或其组合。7.如权利要求6所述的组合物，其中所述酶是内切型果胶酸裂合酶。8.如权利要求1所述的组合物，其中所述酶从以下中的一种或多种中纯化的：芽孢杆菌属物种(Bacillussp.)、曲霉菌属物种(Aspergillussp.)、青霉菌属物种(Penicilliumsp.)、核盘菌属物种(Sclerotiniasp.)、韧革菌属物种(Stereumsp.)、欧文氏菌属物种(Erwiniasp.)、无枝酸菌属物种(Amycolatasp.)、耶尔森氏菌属物种(Yersiniasp.)、镰刀菌属物种(Fusariumsp.)、假单胞菌属物种(Pseudomonassp.)、链霉菌属物种(Streptomycessp.)、念珠菌属物种(Candidasp.)、红酵母属物种(Rhodotorulasp.)、和短梗霉属物种(Aureobasidiumsp.)。9.如权利要求1所述的组合物，其中所述酶包括重组的酶。10.如权利要求1所述的组合物，还包括至少一种二价阳离子。11.如权利要求10所述的组合物，其中所述二价阳离子包括钙。12.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，与未与所述纳米颗粒相接触的相同的果胶分解酶相比较，所述组合物中的所述酶具有增高的活性。13.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，与未与所述纳米颗粒相接触的相同的果胶分解酶相比较，所述组合物中的所述酶是更热稳定的。14.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，与未与所述纳米颗粒相接触的相同的果胶分解酶相比较，所述组合物中的所述酶在较高温度下具有增高的活性。15.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，与未与所述纳米颗粒相接触的相同的果胶分解酶相比较，所述组合物中的所述酶在较高温度下具有增高的活性且是更热稳定的。16.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，与未与所述纳米颗粒相接触的相同的果胶分解酶相比较，所述组合物中的所述酶具有较长的半衰期。17.一种制备热稳定酶组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·穆霍帕迪亚，H·K·帕特拉，K·加卡波狄，A·K·达斯古普塔，D·查托帕达雅，
申请(专利权)人：加尔各答大学，
类型：发明
国别省市：印度;IN