性能改善的乳糖酶制造技术

本发明专利技术涉及表现出β‑半乳糖苷酶活性的新的改善的肽或二聚肽，以及降低诸如乳制品等组合物中乳糖含量的改善的方法。

Lactase with improved performance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】性能改善的乳糖酶
本专利技术涉及表现出β-半乳糖苷酶活性的新的改善的肽或二聚肽以及降低诸如乳制品等组合物中乳糖含量的改善的方法。
技术介绍
为了在乳中生长，乳糖水解是乳酸菌获得作为碳源的葡萄糖和半乳糖的好方式。乳糖酶(β-半乳糖苷酶；EC3.2.1.23)是将乳中的糖乳糖水解为单糖的酶。乳糖酶的商业用途是分解乳制品中的乳糖。乳糖不耐受人士难以消化高乳糖水平的乳制品。据估计，全世界约有70％的人消化乳糖的能力有限。因此，对不含或仅含低水平乳糖的乳制食品的需求正在增长。乳糖酶已从多种生物中分离出来，包括克鲁维酵母菌属(Kluyveromyces)和芽孢杆菌属(Bacillus)等微生物。克鲁维酵母菌属，特别是脆壁克鲁维酵母(K.fragilis)和乳酸克鲁维酵母(K.lactis)，以及其他真菌，例如念珠菌属(Candida)、串酵母属(Torula)和球拟酵母属(Torulopsis)的真菌，是真菌乳糖酶的常见来源，而凝结芽孢杆菌(B.coagulans)和环状芽孢杆菌(B.circulans)是众所周知的细菌乳糖酶来源。来自这些生物的几种商业乳糖酶制剂是可用的，例如(可从丹麦的Novozymes获得)、HA-乳糖酶(可从丹麦的Chr.Hansen(科.汉森有限公司)获得)和(可从荷兰的DSM获得)，所有这些制剂均来自乳酸克鲁维酵母。所有这些乳糖酶都是所谓的中性乳糖酶，其最适pH在pH6至pH8之间，最适温度在37℃左右。当此类乳糖酶用于生产例如于低乳糖酸奶时，在发酵前必须在单独步骤中进行酶处理，或者必须使用高剂量的酶，因为它们的活性会随着发酵过程中pH值的降低而降低。而且，这些乳糖酶不适合在高温下进行的乳中乳糖的水解，这在某些情况下有利于保持微生物低计数并因此确保高乳质量。此外，已知的乳糖酶不适合用于生产超热处理(UHT)乳的所需方法中，其中在UHT处理之前添加了酶。WO2010092057和WO0104276涉及冷活性β-半乳糖苷酶。WO07110619涉及具有高转半乳糖基化活性的β-半乳糖苷酶，而WO2009071539涉及具有较低的转半乳糖基化活性的β-半乳糖苷酶。专利技术目的本专利技术实施方案的目的是，提供具有使得能够生产改善的无乳糖或低乳糖产品的性能的β-半乳糖苷酶。本专利技术实施方案的另一个目的是，提供具有以下性能的β-半乳糖苷酶，所述性能使得用于降低产品(例如无乳糖产品或低乳糖产品)中的乳糖的改善的生产方法成为可能，例如更容易、更快、更可靠或更便宜的生产方法。
技术实现思路
本专利技术人已经鉴定出具有以前未描述的性能的β-半乳糖苷酶，所述性能使得能够生产改善的无乳糖或低乳糖产品，并且使得用于此类无乳糖或低乳糖产品的改善的生产方法成为可能。特别是，已证明这些β-半乳糖苷酶在非常宽的温度范围和pH值范围内都非常稳定并且具有相对高的活性。它们还可以在特定温度下使用，例如在高温和在利用这些酶时通常见不到的pH值下。首先，这使得能够在不知为可能的特定pH值和温度下使用β-半乳糖苷酶。它还使得能在几种不同的应用中使用相同的特定酶，这在工业上是非常需要的。因此，在第一方面，本专利技术涉及表现出β-半乳糖苷酶活性的肽，其具有SEQIDNO:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33所示的氨基酸序列，或上述氨基酸序列的具有不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个氨基酸取代、添加或缺失的氨基酸序列。在第二方面，本专利技术涉及表现出β-半乳糖苷酶活性的二聚肽(dimericpeptide)，所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽，或其酶促活性片段，或任一上述序列的具有不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个氨基酸取代、添加或缺失的氨基酸序列。在第三方面，本专利技术涉及编码根据本专利技术的表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽的核苷酸序列。在另一方面，本专利技术涉及包含编码本专利技术的表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽的核苷酸序列的宿主细胞。在另一方面，本专利技术涉及产生本专利技术的表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽的方法，所述方法包括在合适的宿主细胞中表达包含本专利技术的核苷酸序列的载体；和从所述宿主细胞的表达产物中纯化所述肽或二聚肽。在另一方面，本专利技术涉及降低诸如乳制品等含乳糖的组合物中的乳糖含量的方法，所述方法包括使所述组合物在3-10的pH和0℃-140℃的温度下与表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽接触的步骤，所述肽具有SEQIDNO:1-33所示的氨基酸序列；或所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或与任一所述序列具有至少80％序列同一性的序列；或与表达任一所述肽的宿主细胞接触的步骤。在另一方面，本专利技术涉及表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽在生产乳糖含量降低的乳制品中的用途，所述肽具有SEQIDNO:1-33所示的氨基酸序列，或者所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或与任一所述序列具有至少80％序列同一性的序列；或表达任一所述肽的宿主细胞在生产乳糖含量降低的乳制品中的用途。在一些实施方案中，这种含有乳糖的组合物或这种乳制品选自由以下各项组成的组：无乳糖乳、低乳糖乳、酸奶，包括未巴氏灭菌的以及巴氏灭菌前后的酸奶、奶酪、发酵乳制品、饮食补充剂和益生菌饮食制品。在一些其他实施方案中，这种宿主细胞是选自以下的一种：双歧杆菌属(Bifidobacterium)的细菌，例如青春双歧杆菌(Bifidobacteriumadolescentis)、两歧双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)、短双歧杆菌(Bifidobacteriumbreve)、链状双歧杆菌(Bifidobacteriumcatenulatum)、长双歧杆菌(Bifidobacteriumlongum)，或乳杆菌属(Lactobacillus)，例如清酒乳杆菌(L.sakei)、噬淀粉乳杆菌(L.amylovorus)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(L.delbrueckiisubsp.bulgaricus)、德氏乳杆菌乳酸亚种(L.delbrueckiisubsp.lactis)、德氏乳杆菌印度亚种(L.delbrueckiisubsp.Indicus)、卷曲乳杆菌(L.crispatus)、罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)、瑞士乳杆菌(L.helveticus)，或嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)。在一些其他实施方案中，乳糖浓度降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.表现出β-半乳糖苷酶活性的肽，其具有SEQ ID NO:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33所示的氨基酸序列或其酶促活性片段，或任一所述序列的具有不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个氨基酸取代、添加或缺失的氨基酸序列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 EP 17166021.01.表现出β-半乳糖苷酶活性的肽，其具有SEQIDNO:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33所示的氨基酸序列或其酶促活性片段，或任一所述序列的具有不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个氨基酸取代、添加或缺失的氨基酸序列。


2.表现出β-半乳糖苷酶活性的二聚肽，所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或其酶促活性片段，或任一所述序列的具有不超过1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22个氨基酸取代、添加或缺失的氨基酸序列。


3.降低诸如乳制品等含有乳糖的组合物中乳糖含量的方法，包括使所述组合物在范围为3-10的pH和0℃-140℃的温度下与表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽接触的步骤，所述肽具有SEQIDNO:1-33所示的氨基酸序列，或所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或其酶促活性片段，或与任一所述序列或酶促活性片段具有至少80％序列同一性的任何序列；或与表达所述肽或二聚肽中任一种的宿主细胞接触的步骤。


4.表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽或表达所述肽或二聚肽中任一种的宿主细胞在生产乳糖含量降低的乳制品中的用途，所述肽具有SEQIDNO:1-33所示的氨基酸序列，或所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或与任一所述序列具有至少80％序列同一性的序列。


5.生产乳制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供包含乳糖的乳基基质；
b)向所述包含乳糖的乳基基质添加表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽，所述肽具有SEQIDNO:1-33所示的氨基酸序列；或所述二聚肽的组成为具有SEQIDNO:2和3、5和6、20和21、23和24、26和27或28和29所示氨基酸序列的两个肽；或与任一所述序列具有至少80％序列同一性的序列；和
c)用所述表现出β-半乳糖苷酶活性的肽或二聚肽处理所述乳基基质。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，进行步骤c)的pH在3-10的范围内，例如在3-9的范围内，例如在3-8的范围内，例如在3-7的范围内，例如在3-6的范...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·拉杰，P·史密斯，T·埃克哈特，V·沃因诺维奇，C·E·G·苏勒，约翰尼斯·马腾·范丹尼布林克，
申请(专利权)人：科·汉森有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK