【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，尤其涉及一种特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶及应用。
技术介绍
1、不同de值的糊精的生产都是通过淀粉的水解反应实现。淀粉原料(大米、玉米或小麦等)首先进行高温糊化处理，即加热和加水，使淀粉颗粒膨胀，然后加入α-淀粉酶(α-amylase，ec.3.2.1.1)，促使淀粉分子链断裂，形成短的糖链。已知的α-淀粉酶都能切断淀粉和糊精中的α-1，4-葡萄糖苷键，而且对这两种底物的水解效率基本一致，所以已知的α-淀粉酶并不能有效区分淀粉和糊精。这些α-淀粉酶把糊化淀粉水解为低de值糊精后，会继续将其水解为普通糊精，再继续将其降解为寡糖，甚至大量单糖。在生产糊精的传统工艺中，关键是控制α-淀粉酶对淀粉的水解程度，不同的水解程度将获得不同de值的糊精。
2、低de值糊精是指de值处于在2～8之间的一类麦芽糊精。这种糊精能形成柔软、可伸展、热可逆的凝胶，入口即溶，产生类似脂肪的效果，因此可以用来代替脂肪，在食品和饮料中具有独特的应用价值。近年来，随着人们对健康的要求越来越高，低de值糊精越来越受到消费者的欢迎。低de值糊精生产时，理论上需要采用特殊的α-淀粉酶，能高效水解淀粉的分子链，仅产生比较长的糖链；同时不产生或少产生短糖链，或是不会对产生的长糖链继续水解。但是，目前已知的α-淀粉酶中并没有符合这种要求的酶。实际生产中依然是采用普通的高温α-淀粉酶。但为了达到多产生较长糖链且少产生短的糖链的目的，目前的技术是通过严格控制反应时间(短时间5～10min)、速降反应温度(130℃降至30℃)，或者淀粉溶液喷
3、对此，实验室将前期筛选到的来源于潮滩发光杆菌photobacteriumgaetbulicola的α-淀粉酶(genebank编号：ajr06082)进行大肠杆菌中的重组表达纯化，发现该α-淀粉酶表现出独特的催化特性，能有效水解糊化的淀粉，但其水解效率会随糖链分子量的降低而急剧下降，对低de值糊精(de值5)的水解效率仅为糊化淀粉的5.7％。也就是说，该α-淀粉酶能有效区分淀粉和糊精，有效水解糊化淀粉，但仅微弱水解低de值糊精。因此，该α-淀粉酶可用于制备低de值糊精。然而，在实际研究中发现，上述α-淀粉酶水解糊化小麦淀粉的比酶活仅为63.2±1.4u/mg，若用于低de值糊精实际制备，制备效率略低。
4、据此，可尝试在上述α-淀粉酶(genebank编号：ajr06082)的基础上，对其结构进行优化，以获得一种能够更高效地特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能更高效地特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶及应用。
2、本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
3、一种特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其氨基酸序列如seq id no.2或seqid no.3所示。
4、作为本专利技术的优选方式之一，通过对氨基酸序列如seq id no.1所示的野生型α-淀粉酶结构优化改进获得。
5、作为本专利技术的优选方式之一，所述结构优化改进通过突变实现。
6、作为本专利技术的优选方式之一，所述seq id no.2序列对应单点突变体s263a：将seqid no.1所示氨基酸序列的第263位丝氨酸单点突变为丙氨酸；所述seq id no.3序列对应双点突变体i236r/s263a：将seq id no.1所示氨基酸序列的第236位异亮氨酸突变为精氨酸，以及，第263位丝氨酸突变为丙氨酸。
7、一种上述新型α-淀粉酶的编码基因，其核苷酸序列如seq id no.4或seq id no.5所示；其中，seq id no.4序列用于编码seq id no.2对应α-淀粉酶，seq id no.5序列用于编码seq id no.3对应α-淀粉酶。
8、一种含上述编码基因的重组表达载体。
9、作为本专利技术的优选方式之一，表达载体为pet-28a。
10、一种含上述编码基因的重组工程菌。
11、作为本专利技术的优选方式之一，宿主菌为大肠杆菌bl21。
12、一种上述新型α-淀粉酶在制备低de值糊精中的应用。
13、作为本专利技术的优选方式之一，利用所述新型α-淀粉酶制备低de值糊精时：以浓度100g/l的小麦淀粉为原料，调ph为8.5，沸水加热15min后按照100u/kg干淀粉的比例加入α-淀粉酶，25℃下水解15min；加热60℃10min使酶失活，然后将样品冷却至室温，调ph至中性；离心20min后取上清液，冷冻干燥，制备的粉末即为de值2～5的低de值糊精。
14、本专利技术相比现有技术的优点在于：
15、(1)本专利技术前期发现了α-淀粉酶(genebank：ajr06082)，并使用rosettafold软件对蛋白进行建模，建模后与β-环糊精进行分子对接；根据分子对接结果，对关键作用氨基酸进行突变，通过突变验证了分子对接结果，并筛选得到了对糊化淀粉水解效果更好的α-淀粉酶突变体，其中，突变体s263a对糊化小麦淀粉的比酶活是其对低de值糊精比酶活的19倍，对糊化小麦淀粉的比酶活比野生型提高了2.1倍；突变体i236r/s263a对糊化小麦淀粉的比酶活是其对低de值糊精比酶活的20倍，对糊化小麦淀粉的比酶活比野生型提高了2.9倍；
16、(2)本专利技术α-淀粉酶突变体能有效制备低de值糊精(de值为2～5)，其最优条件为糊化的小麦淀粉浓度100g/l，酶量100u/kg干淀粉，ph 8.5，反应温度25℃，反应时间15min。
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1.一种特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ IDNO.2或SEQ ID NO.3所示。
2.根据权利要求1所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，通过对氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的野生型α-淀粉酶结构优化改进获得。
3.根据权利要求2所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，所述结构优化改进通过突变实现。
4.根据权利要求3所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，所述SEQID NO.2序列对应单点突变体S263A：将SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的第263位丝氨酸单点突变为丙氨酸；所述SEQ ID NO.3序列对应双点突变体I236R/S263A：将SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的第236位异亮氨酸突变为精氨酸，以及，第263位丝氨酸突变为丙氨酸。
5.一种如权利要求1～4任一所述的新型α-淀粉酶的编码基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5所示；其中，SEQ ID NO.4序列用于编码SEQ I
6.一种含权利要求5所述的编码基因的重组表达载体。
7.根据权利要求6所述的重组表达载体，其特征在于，表达载体为pET-28a。
8.一种含权利要求5所述的编码基因的重组工程菌。
9.根据权利要求8所述的重组工程菌，其特征在于，宿主菌为大肠杆菌BL21。
10.一种如权利要求1～4任一所述的新型α-淀粉酶在制备低DE值糊精中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，其氨基酸序列如seq idno.2或seq id no.3所示。
2.根据权利要求1所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，通过对氨基酸序列如seq id no.1所示的野生型α-淀粉酶结构优化改进获得。
3.根据权利要求2所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，所述结构优化改进通过突变实现。
4.根据权利要求3所述的特异性水解糊化淀粉的新型α-淀粉酶，其特征在于，所述seqid no.2序列对应单点突变体s263a：将seq id no.1所示氨基酸序列的第263位丝氨酸单点突变为丙氨酸；所述seq id no.3序列对应双点突变体i236r/s263a：将seq id no.1所示氨基酸序列的第236位异亮氨酸突变...
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