[01170520]改善环糊精葡萄糖基转移酶使用性能的关键技术开发与示范

任务来源： 本项目来自国家科技支撑计划项目“大宗粮食绿色加工技术与产品”中课题“玉米淀粉加工关键技术研究与示范（2012BAD34B07）” 和国家自然科学基金“酶法选择性合成单一类型环糊精的控制策略研究（31101228）”,属于农产品深加工科学技术领域。 环糊精是由六个以上葡萄糖单元经α-1,4-糖苷键连结而成的环状聚合物。环糊精具有内腔疏水而外部亲水的中空圆筒形立体结构,使它具有容纳与其形状和大小适合的疏水性客体分子或基团嵌入圆筒内而形成包合物的特性,从而显著改善客体分子的理化性质如溶解性、稳定性等,因此在许多领域具有广阔的应用前景。目前,环糊精的工业化生产均采用酶法工艺,即淀粉在环糊精葡萄糖基转移酶（EC 3.2.1.19,简称CGT酶）作用下通过环化反应合成环糊精。CGT酶生产环糊精最不利的条件之一是产物特异性差,所有已知的野生CGT酶生产的均是α-、β-、γ-环糊精的混合物,这给产物的分离纯化带来很大不便。同时,CGT酶存在的另一大缺陷是其热稳定性较差。 本项目主要是通过改善CGT酶产物特异性和热稳定性,提高该酶的使用性能,将其应用于环糊精的工业化生产中,能显著降低环糊精的生产成本,促进环糊精在各个领域的广泛应用。 利用本项目技术开发的CGT酶所生产的β-环糊精各项性能指标经检测均达到或优于《QBT 1613-1992 食品添加剂 β-环状糊精》的要求。 在本项目研究和所建立体系的基础上,已累计申请发明专利7项,授权发明专利1项,形成了涵盖CGT酶产物特异性、热稳定性改善技术的专利群;发表论文11篇（其中8篇被SCI收录,1篇被SCI-E收录）;培养博士研究生1名、硕士研究生4名。 项目技术从2013年开始在江苏丰园生物技术有限公司实施工业化、制备和应用,实现了CGT酶的发酵生产,并建成了一条1000吨/年的环糊精示范生产线,累计新增产值1500万元,利税总额530万元左右。