酶制剂产品
角质酶是一种多功能酶，能够催化各类聚酯、不溶性的甘油三酯和小分子可溶性酯类物质的水解反应，多种酸和醇的酯化反应以及酯和醇的酯交换反应，在纺织、酯合成、造纸、洗涤剂以及环保等诸多领域具有广泛的应用前景。
鉴定了细菌来源的角质酶基因，实现了该角质酶的高效表达，酶产量达到1000 U/mL以上。酶最适温度60℃，最适pH8.0，在60℃稳定性良好。将酶应用于纺织工业中的棉纤维精炼和合成纤维改性，可达到传统的化学法处理效果；应用于废纸脱墨过程，获得的纸张白度为41.45，比化学法提高了3.27，具有反应条件温和、环境友好以及应用效果显著等优势。
磷脂酶A1能够催化磷脂第一位酯酰键的水解，生成溶血磷脂和脂肪酸，在植物油脱胶、奶制品加工业、蛋黄加工等领域中具有广泛的应用。
获得了磷脂酶的高产菌株，经高密度发酵培养后，酶产量达到4450 U/mL。酶最适温度60℃，最适pH5.0，在55℃稳定性良好。以大豆原油（含磷量78.55ppm）为底物，进行酶脱胶反应，采用GB5537-2008《植物油脂检验磷脂测定法》测定脱胶处理后油品中的磷含量为6.34ppm，可满足精炼工艺的要求。
α-葡萄糖苷酶又名α-D-葡萄糖苷水解酶，可以从低聚糖类底物的非还原末端切开α-(1, 4)糖苷键，释放出葡萄糖；或将游离的葡萄糖基转移到另一类底物形成α-(1, 6)糖苷键，得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等。α-葡萄糖苷酶主要用于生产低聚异麦芽糖，还可用于合成具有优良甜味的高甜度蛇菊苷衍生物（优质甜味剂），以及合成具有立体旋光性的糖脂及糖肽等。
获得高水平分泌表达α-葡萄糖苷酶菌株，在分析菌株生理特性基础上，通过发酵优化最终酶活可达到8 U/mL以上（以pNPG对硝基苯基-α-D-吡喃半乳糖苷为底物）。酶液在常温下保存3个月酶活不低于原来的90％。
β-葡萄糖苷酶又名β-D-葡萄糖苷水解酶，是一类外切糖苷水解酶，能够催化低聚糖以及多聚糖糖链末端的非还原性β-D-葡萄糖苷键水解，释放出葡萄糖单体以及相应的配基，是纤维素降解复合酶的主要成分之一，广泛用于养殖、食品、能源、纺织洗涤、造纸等行业。β-葡萄糖苷酶还具有转糖苷活性，可催化葡萄糖单体或配基转移到其它糖链受体上，应用于红景天苷、低聚龙胆糖等的酶法合成等。
获得了高水平分泌表达β-葡萄糖苷酶菌株，经过发酵优化最终酶活达到1800 U/mL（以对硝基苯酚为底物）以上。酶液在室温放置三个月可保留90%酶活力。
木聚糖酶属于糖苷水解酶，可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖单糖。内切型木聚糖酶从主链内部随机作用于β-1,4-糖苷键，将木聚糖分解成低聚木糖。木聚糖酶已广泛应用于制浆造纸、饲料、酿造、食品和能源等工业中。
获得了高水平分泌表达木聚糖酶的菌株，经发酵优化最终酶活达到800 U/mL以上（ GB/T 23874-2009）。将酶应用于馒头制作可显著提升面粉发酵效果。
普鲁兰酶是一种能够水解普鲁兰多糖、支链淀粉、α-极限糊精等分子中的α-1,6葡萄糖苷键的淀粉脱支酶。将普鲁兰酶与糖化酶协同作用，可以缩短反应时间，减少副产物生成，提高原料转化率。因此，普鲁兰酶被广泛应用于葡萄糖、果糖、麦芽糖、麦芽糊精、低聚糖、酒精等产品的生产中。
获得了普鲁兰酶的高产菌株，普鲁兰酶发酵活力达到800 U/mL以上。该酶的最适温度为60℃，最适pH 为4.5，在60℃、pH 4.5条件下的半衰期为160 h。该酶与糖化酶、β-淀粉酶等进行复配，可以缩短反应时间、提高淀粉利用率、降低副产物的生成。
异淀粉酶是淀粉脱支酶的一种，它可以水解糖原、支链淀粉和β-极限糊精中α-1,6-糖苷键，对α-极限糊精具有部分水解作用，但不能水解普鲁兰多糖。异淀粉酶可以与β-淀粉酶、CGT酶等酶制剂复配用于生产超高麦芽糖、环糊精和抗性淀粉等产品，显著提高淀粉的利用率。
获得了异淀粉酶高产菌株，异淀粉酶发酵酶活达到12000 U/ml (以水解活性计)。该酶的最适pH为5.5，温度为50℃，在最适条件下的半衰期为30小时。
生麦芽糖淀粉酶具有小分子糖水解活性，可水解三糖、四糖等小分子糖形成麦芽糖和葡萄糖。在超高麦芽糖生产中生麦芽糖淀粉酶与α-淀粉酶、β-淀粉酶和普鲁兰酶等复配使用可降低副产物比例，将产物中麦芽糖含量由70%提高到85%以上，有利于麦芽糖的提纯和结晶制备。此外，该酶能明显提高面制品柔软度，具有明显的抗老化作用，可以延长面包及馒头的货架期。目前，生麦芽糖淀粉酶已广泛应用于超高麦芽糖浆、结晶麦芽糖的生产和面制品（面包、馒头等）的保鲜。
获得了低转苷活性生麦芽糖淀粉酶高产菌株，发酵酶活达到8000U/mL（以淀粉水解活性计）以上。与天然生麦芽糖淀粉酶相比，该诱变酶用于转化淀粉制备超高麦芽糖浆时，可以使反应时间缩短20%，麦芽糖含量提高2%，麦芽三糖含量降低3%，终产物中的麦芽糖含量可以达到85-90%。
β-淀粉酶又称为淀粉β-1,4-麦芽糖苷酶，其系统名为 α-1,4-葡聚糖-4-麦芽糖水解酶，作用于淀粉时，可以从淀粉链的非还原性末端顺次切下麦芽糖，水解终产物含有麦芽糖、麦芽寡糖、β-极限糊精及少量的葡萄糖。β-淀粉酶在淀粉糖、酿造、食品、医药等行业都具有重要用途，可用于制造高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆、结晶麦芽糖、麦芽糖醇，以及酿造醋、啤酒、白酒等。
获得了可以发酵生产β-淀粉酶的高产菌株，初步发酵酶活力达到48000 U/mL，有继续优化提升的潜力。该酶的最适温度为50℃，最适pH为7.0；在50℃、pH7.0条件下的半衰期为20h。以马铃薯淀粉为底物催化反应12小时，终产物中的麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖含量分别为72.9%、14.5%和4.6%。
酶转化产品
环糊精是淀粉在糖基转移酶的作用下生成的一系列环状葡萄糖聚合物的总称。其中，含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为-、β-和γ-环糊精，含有9个以上葡萄糖基组成的环状糊精混合物称为大环糊精。环糊精可以与有机化合物生成包含化合物，具有独特的能吸附各种物质的包埋性质，起到稳定、缓解、乳化、提高溶解度和分散度等多种作用。环糊精在食品、香料、医药、农药、化工等行业中都有着广泛的应用。
（1）α-环糊精
获得了α-CGT酶高产菌株，发酵酶活142000 U/ml (以水解活性计)。该酶在常温下保存3个月，酶活保留90％以上。
酶法制备α-环糊精：淀粉底物浓度15%，α-CGT酶加酶量7100 U/g 淀粉，环糊精总转化率可达到50% (w/w)，其中α-环糊精在产物中大于92%。产品经过纯化，α-环糊精收率为90%-95%，纯度达到98%。
B) 双酶法制备α-环糊精：淀粉底物浓度15%，α-CGT酶加酶量7100 U/g 淀粉，异淀粉酶加酶量96 U/g 淀粉，环糊精总转化率可达到75% (w/w)，其中α-环糊精在产物中大于90%。产品经过纯化，α-环糊精收率为90%-95%，纯度达到98%。
（2）β-环糊精
获得了高产β-CGT酶的菌株，发酵酶活达到177500 U/ml (以水解活性计)以上。淀粉底物浓度15%，β-CGT酶加酶量7100 U/g 淀粉，环糊精总转化率可达到67% (w/w)，其中β-环糊精在产物中约占97%，转化产物中含有少量α-CD（2%），而极少形成γ-CD。产品经过纯化，β-环糊精收率为90%-95%，纯度达到98%
（3）γ-环糊精
获得了γ-CGT酶高产菌株，发酵酶活达到6100 U/ml (以水解活性计)。
A) 单酶法制备γ-环糊精：淀粉底物浓度15%，γ-CGT酶加酶量3550 U/g 淀粉，环糊精总转化率可达到55% (w/w)，其中γ-环糊精在产物中大于95%。产品经过纯化，γ-环糊精成品收率为90%-95%，纯度达到98%。
B) 双酶法制备γ-环糊精：淀粉底物浓度15%，γ-CGT酶加酶量3550 U/g 淀粉，异淀粉酶加酶量48 U/g 淀粉，环糊精总转化率可达到70% (w/w)，其中γ-环糊精在产物中大于90%。产品经过纯化，γ-环糊精成品收率为90%-95%，纯度达到98%。
2-O-α-D-吡喃葡萄糖基抗坏血酸(AA-2G)是维生素C的一种糖基化衍生物，和维生素C相比在氧、热、光、极端pH等条件下更稳定，并且在体内或皮肤环境中可被缓慢分解释放维生素C，从而长效发挥维生素C生理功能，目前广泛应用于化妆品、医药、食品、畜牧等领域。
获得了用于AA-2G生产的高效糖基转移酶，使用该酶在35°C、pH 5.0、β-环糊精（或淀粉）和维生素C质量比1:1，加酶量250 U/g β-CD条件下，24 h AA-2G产量达到40.2 g/L。
低聚半乳糖(GOS)是指在半乳糖或葡萄糖一侧以 β-1, 3、β-1,4、β-1, 6 糖苷键连接若干个半乳糖基所形成的寡糖。低聚半乳糖甜味适中，对热和酸的稳定性高，可促进体内双歧杆菌的增殖并抑止有害细菌的生长，增强免疫能力。作为一种功能性低聚糖，低聚半乳糖日益受到人们的青睐，已经广泛应用于食品、医药、饲料等行业中。低聚半乳糖主要是利用β-半乳糖苷酶的半乳糖基转移能力转化乳糖而得到。
（1）获得了中温β-半乳糖苷酶高产菌株，发酵酶活达到180U/ml。中温β-半乳糖苷酶的最适pH为6.5，最适温度为50℃。当乳糖浓度为700g/L时，总转化率可达到55%，其中转移二糖、三糖和四糖的比例分别为24%、21%和10%。
（2）构建了高温β-半乳糖苷酶诱变体，获得了高产菌株，发酵酶活达到160U/ml。高温β-半乳糖苷酶的最适pH为6.5，最适温度为85℃。以浓度为700g/L乳糖为底物制备低聚半乳糖时，总转化率可达到58%，其中转移二糖、三糖和四糖的比例分别为12.3%、25.7%和20.0%。
D-阿洛酮糖是自然界中较为稀有的天然己酮糖，是D-果糖的差向异构体。D-阿洛酮糖是近年发现的一种具有特殊保健功能的新型功能性因子，具有多种生理功能，如减少脂肪累积、清除活性氧、保护神经、降低血糖反应和降低血脂水平。目前，工业化生产D-阿洛酮糖主要途径为酶法催化法，D-阿洛酮糖-3差向异构酶是工业化生产D-阿洛酮糖的关键用酶。
构建了D-阿洛酮糖-3差向异构酶的高产菌株，采用该酶以果葡糖浆为底物制备D-阿洛酮糖的转化率达到28-30%。
异麦芽酮糖是蔗糖的一种同分异构体，其物理性质与蔗糖相似，甜度是蔗糖的一半。异麦芽酮糖可有效预防龋齿，并因分解速度缓慢，可维持体内葡萄糖和胰岛素浓度从而有效预防糖尿病。异麦芽酮糖作为食品添加剂，在糖果、糕点、面包、饮料等食品行业都有广泛应用。
获得了高转化率的蔗糖异构酶，使用该酶在35°C，pH6.0，蔗糖浓度40%，加酶量20 U/g条件下，异麦芽酮糖产量达到356g/L，转化率91%。
海藻糖是由2个葡萄糖残基经α-1,1糖苷键缩合而成的非还原二糖，广泛存在于微生物、植物和昆虫中，对各种生物大分子和生物膜具有非特异性保护作用，与生物抗旱、抗逆及隐生现象密切相关。海藻糖可用于微生物冷干制品、多种药品、化妆品及食品的稳定剂和保护剂，应用前景非常广泛。海藻糖的制备方法包括微生物抽提法、微生物发酵法以及酶法，其中，酶法制备具有工艺简单、成本低和转化率高等优点，具有工业化应用潜力。
单酶法：获得了海藻糖合酶的高产菌株，经高密度发酵培养后，海藻糖合酶的产量达到152.8 U/mL。采用该酶催化制备海藻糖，以30%麦芽糖为底物，反应14 h后，转化率达到60.0%。
双酶法：获得了麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖基水解酶的高产菌株，经高密度发酵培养后，两种酶的产量分别达到258 U/mL和61 U/mL。采用该酶催化制备海藻糖，以30%淀粉为底物，反应48 h后，转化率达到78 %。
L-茶氨酸为茶叶中特有的游离氨基酸，具有抑制苦味物质和改善产品风味的作用，同时还具有镇静放松、降低血压、控制体重、增强免疫力、预防肿瘤等功效，在食品添加剂和保健品中被广泛应用。L-茶氨酸的制备方法包括天然提取、化学法合成、微生物发酵和酶法合成，其中酶法合成具有工艺简单、周期短、耗能低、提取简便等优点，具有工业化应用优势。
采用γ-谷氨酰转肽酶酶法合成L-茶氨酸，构建了高产γ-谷氨酰转肽酶的菌株，经高密度发酵培养后，酶产量达到600 U/mL。采用该酶以L-谷氨酰胺和乙胺为底物催化制备L-茶氨酸，生产周期为14 h，获得的L-茶氨酸产量为90 g/L。
L-瓜氨酸是一种非蛋白质氨基酸，参与体内多种代谢过程，具有提高免疫系统功能、维护关节运动机能和平衡血糖正常水平等多种功效，在医药用品、保健品以及化妆品等行业应用广泛。酶法合成L-瓜氨酸(利用精氨酸脱亚胺酶催化L-精氨酸水解生成)具有原料易得、工艺简单、产物浓度高和纯化步骤少等优点，在L-瓜氨酸制备中具有一定的优势。
获得了精氨酸脱亚胺酶的高产菌株，发酵酶产量达到80 U/mL。采用该酶以精氨酸为底物制备瓜氨酸，反应周期为7 h，瓜氨酸产量达到500 g/L以上，摩尔转化率98%以上。
γ-氨基丁酸(γ- aminobutyric acid, GABA)，是一种非蛋白质氨基酸，具有多种生理功能，如镇静神经、抗焦虑、降血氨、降血压、抑制脂肪肝及肥胖症、预防癫痫、改善睡眠、抗抑郁、促进激素分泌和保肝利肾等，在医药、食品保健、化工及农业等行业应用前景广阔。目前，GABA的制备方法包括化学合成法和酶法，其中酶法具有工艺简单、周期短、耗能低、专一性强、收率高、提取方便等优点，更具有工业化应用优势。
获得了高产谷氨酸脱羧酶的菌株，发酵酶产量达到3200 U/mL。采用该酶以谷氨酸为底物催化制备GABA，反应周期为24 h，GABA产量达到280 g/L以上，摩尔转化率98%以上。
短链芳香酯具有天然水果香味，是香精香料的重要组份，广泛应用于食品、酿造和医药等工业。目前，短链芳香酯的制备方法包括天然提取、化学合成和酶法合成。其中，酶法合成具有工艺简单、反应条件温和、专一性强、产品品质高等优点，具有工业化应用优势。
本技术获得了高产脂肪酶的菌株，该酶能够以多种酸和醇为底物催化制备短链芳香酯，反应周期为12 h，摩尔转化率达到98%以上。
α-熊果苷属于氢醌苷化合物，化学名为4-羟基苯基-D-吡喃葡萄糖苷，具有显著的酪氨酸酶抑制活性，对皮肤有美白、防色变和祛斑的功效，是一种新型的无刺激、无过敏、配伍性强的公认的高效祛斑美白剂，国际上正在极力推广其为高功效医药、化妆品添加剂，国内外需求巨大，市场前景广阔。
获得了用于α-熊果苷生产的糖基转移酶高产菌株。使用该酶在40°C、pH 5.5、加酶量500 U/g麦芽糊精条件下反应24 h，α-熊果苷摩尔转化率达到30%。
低聚异麦芽糖是指葡萄糖之间至少有一个以α-1,6糖苷键结合而成的、单数糖2~5不等的一类低聚糖，其功能性成分主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖等。低聚异麦芽糖是目前世界上销量最大的功能性低聚糖，具有如下优良功能：(1) 甜度为蔗糖的40%-50%，可降低食品甜度，改善味质，热能含量仅为蔗糖的1/6；(2) 粘度与同浓度的蔗糖液接近，耐热、耐酸，易于食品加工；(3)具有良好的保湿性，水分保持力好；(4) 食品加工中不易发酵，可长期发挥自身的功能和效果；(5) 具有良好的双歧杆菌增殖作用；(6) 抗龋齿效果佳。α-葡萄糖苷酶是生产低聚异麦芽糖关键用酶，能够切割开麦芽糖的α-1, 4糖苷键，并将游离出来的葡萄糖残基以α-1, 6形式转移到其它糖底物上，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖。
获得了高转苷活性的α-葡萄糖苷酶，当采用30%(w/v)麦芽糖溶液，α-葡萄糖苷酶加酶量为0.05 U/g麦芽糖，60°C反应20~24 h，低聚异麦芽糖的产量可达163 g/L。
低聚龙胆糖是近年来开发的一种新型的功能性低聚糖。低聚龙胆糖具有柔和的提神苦味，用于糖果、饮料、冷饮中可使其甜味更纯；它比蔗糖和麦芽糖浆的吸湿性强，可以保持各类食品中的水分，防止淀粉类食品的老化，延长货架期；它是低热、低甜物质，难被人体消化酶所分解，因而可以促进双歧杆菌的生长，从而起到改善结肠状况的作用。由于低聚龙胆糖对热和pH十分稳定，可用于其它一些低聚糖不适宜使用的保健品中，如酸性和需加温处理的食品。目前低聚龙胆糖已应用于咖啡果冻、奶油冰淇凌、豆沙酱、巧克力、烘烤食品、果酱、调味品、果汁饮料、发酵饮料、咖啡等。
利用β-葡萄糖苷酶转化葡萄糖生产低聚龙胆糖，转化周期48小时，反应产物中低聚龙胆糖浓度达到45g/L以上。经过简单的分离纯化，可有效地去除葡萄糖，产物中低聚糖含量达到75% 以上。
