糖化酶菌株活力概況

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　　酶工程是生物工程的一個重要組成部分，而糖化酶從來就是酶工程研究的重點方向之一。目前，糖化酶的理論研究主要集中在酶結構的多型性、催化反應動力學、酶基因及其代謝調控等方面，而應用研究依然集中在糖化酶高活力菌株的選育、酶的固定化和酶制劑的推廣應用技術等方面。
　　在糖化酶高活力菌株選育及酶制劑應用技術方面，曾經在我國出現過一個研究高潮，取得了一批成果，并且有一些糖化酶高活力菌株實現了產業化生產，有力地推動了相關產業的發展。然而由于種種原因，近10年來這方面的研究工作處于一個低潮期，相關的成果報道銳減，于是造成了當前研究工作滯后于生產發展需求的尷尬局面。目前，糖化酶研究與應用的基本現狀是：
　　1、酶活力單位不統一，輕工部GB/T1803-93標準(輕工部部頒標準：工業用糖化型淀粉酶質量標準)規定：“在最適條件下，每小時轉化淀粉質底物產生1mg葡萄糖稱為1個酶活單位”(定義1)。但也有人將“在最適條件下，每分鐘轉化淀粉質底物產生1ug葡萄糖定義為1個酶活單位”(定義2)。兩個酶活單位差別較大，造成了概念混亂與使用錯誤，有些文獻報道甚至出現自相矛盾的結果。
　　2、由于菌種選育過程耗時長，工作量大，定向性差，成功率低，近年來對這一研究的人力、財力、精力投入越來越少。因此，近10年來只有少數研究報道，例如 1999年，無錫輕院的谷海先等報道其選育的糖化酶高產菌株發酵液糖化酶酶活為1736單位/ml，折合定義2表示為28991單位/ml。
　　3、目前，國內糖化酶制劑的生產方式主要有兩種，即液態發酵法和固態發酵法。液態發酵法的糖化酶活力處在如下水平：例如，1998年大連釀酒廠報道其發酵生產水平為890單位/ml，折合定義2表示為14863單位/ml。又如，2001年江西豪德集團生物工程有限公司德糖化酶生產水平平均在1800單位 /ml，折合定義2表示為30060單位/ml，通過補料發酵方式可以提高至2280~2400單位/ml，折合定義2表示為38076~40080單位 /ml。糖化酶活力普遍不高。采用固態發酵法，糖化酶發酵產品包括麩曲和大曲兩種，麩曲是由糖化酶活力較高的菌株制備的固態糖化酶制劑，而大曲則是由多種功能微生物組成的固態混合發酵劑。麩曲的糖化酶活多在2400單位/g，折合定義2表示為40080單位/g以下，而大曲的糖化酶活則更低，一般在 1000單位/g，折合定義2表示為16700單位/g左右。例如，2006年湘西河溪香醋廠使用的麩曲優勢菌種糖化酶活力為1798單位/g，折合定義 2表示為30026單位/g。汾酒大曲的糖化酶活平均在1200單位/g左右，折合定義2表示為20040單位/g。此外，多數麩曲糖化酶生產菌株會產生大量的色素，且成曲后有難聞的霉腐味，嚴重影響著糖化酶制劑的應用。
　　4、目前，糖化酶制劑被廣泛地應用于酒精、白酒、黃酒、抗生素、有機酸、食醋等產品的生產中。精制糖化酶不僅運用于很多的發酵生產中，也被一些食品加工行業使用，例如有報道在雪糕生產中可使用糖化酶降解淀粉原料以改善產品的組織構造和形體狀態。而粗酶制劑(例如大曲或麩曲)則多用于傳統釀造產品的生產過程中，例如山西的汾酒、老陳醋等釀造產品就是使用特制的大曲作為其糖化發酵劑。
　　但是，無論是液態發酵還是固態發酵制備的糖化酶制劑，當前存在的主要問題是生產菌株的糖化酶活力不高，尤其是在生產固態糖化酶制劑時會產生難聞的霉腐味及大量色素，嚴重影響固態糖化酶制劑的應用。