[01738242]新型海洋酶制剂开发关键技术与应用

目前,全球酶制剂总产值超70亿美元,并以平均8.2%的速度逐年增长。开发性能更优、具有自主知识产权的新颖酶制剂可以提高我国在国内外市场的竞争力。开发酶制剂产品蕴含着巨大经济价值。和陆源微生物相比,海洋微生物因栖息特殊环境多样,产生特异性显著的酶类,成为新酶开发的最重要资源之一。然而,海洋酶制剂的开发具有合成过程定向调控困难、新颖酶催化及稳定性机制不明确、应用转化少等问题。 基于陆源酶的问题,在国家海洋“863计划”、国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金等项目资助下,课题组经过多年攻关,开发了具有自主知识产权和适合工业化要求的高活性、高稳定性的新型海洋酶的高效创制技术及应用技术体系。 （1）从多种海洋生境建立多种海洋微生物产酶菌种库,从中获得了具有自主知识产权的高效稳定的新型右旋糖苷酶、热稳定性不依赖Ca2+的超高温酸性α-淀粉酶、耐有机溶剂蛋白酶等新颖海洋生物酶。解析了超高温酸性α-淀粉酶结构,阐明了其热稳定性不依赖Ca2+的机制和催化机制,获得了活性高的突变酶。解析了海洋右旋糖苷酶的结构,阐明了催化和热稳定机制,获得了活性高、热稳定性好的突变酶。 （2）建立了优化菌株的多尺度发酵技术,海洋右旋糖苷酶吨级发酵水平达到23800U/L,技术处于国内先进水平;建立了新颖海洋酶高效分离技术,右旋糖苷酶回收率达到85.7%;基于固定化材料与海洋酶蛋白的匹配规律、稳定剂对酶稳态化的影响研究,建立了海洋酶制剂的制备技术,获得了稳定性提高、活性理想及性能稳定的海洋酶制剂产品。 （3）建立了稀碱脱脂/海洋蛋白酶解/乙醇凝聚制备海洋胶原蛋白新技术,该技术具有维持海洋生物胶原蛋白超螺旋结构的优势,适合规模化制备活性保持的Ⅰ型或Ⅱ型海洋生物胶原蛋白。获得了海洋右旋糖苷酶的漱口液、牙膏等口腔护理制品的关键技术,制品具有预防龋齿,无毒性和口腔粘膜刺激性,不破坏口腔微生物区系的优良特性。基于海洋酶解技术,开发了抑制口臭的免疫球蛋白牙膏。