[00109484]改善环糊精葡萄糖基转移酶使用性能的关键技术

　　1、成果来源、成果被评价及认定（发明专利授权号）等情况
　　本项目来源于国家“十二五”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（2012BAD34B07，479万元，研究起止时间：2012。01-2014。12）”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（31101228，25万元，研究起止时间：2012。01-2014。12）”，属于农产品深加工科学技术领域。本项目累计申请发明专利7项（1项获授权），发表论文11篇（8篇被SCI收录），于2015年7月通过中国粮油学会鉴定，获国际先进评价。
　　2、主要技术内容、作用、对行业的意义，获奖情况
　　CGT酶生产环糊精最不利的条件之一是产物特异性差，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，由于在环糊精工业化生产中，底物淀粉首先要经过高温糊化、液化处理，然后降温至适当温度进行环化反应，若CGT酶能够适应更高的反应温度，势必有助于提高反应效率，因此，有必要改善CGT酶的热稳定性，提高其催化效率，进而有效降低环糊精生产成本。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。因此，随着环糊精在食品、医药等领域中的应用越来越广阔，开发改善CGT酶使用性能的关键技术显得尤为重要，具有很好的推广应用前景。
　　3、成果的技术指标、创新性与先进性
　　本项目在长期从事淀粉生物转化研究的基础上，针对环糊精工业化生产过程中CGT酶的产物特异性和热稳定性较差问题，通过深入研究和不懈努力，逐步改善了CGT酶的产物特异性和热稳定性，突破了关键技术，并实现了具有理想产物特异性和热稳定性的β-CGT酶突变体在酶法生产β-环糊精中的应用。该酶使用性能改善易操作，具有很好的应用价值，技术位于国际领先水平。与国内外同类技术相比，具有以下创新：
　　①针对CGT酶产物特异性较差的问题，确定了CGT酶的产物特异性与其一级结构的相关性，获得构建具有理想产物特异性的CGT酶突变体的简单可行方法，为从本质上改善CGT酶的产物特异性提供理论基础；
　　②针对CGT酶热稳定性较差的问题，采用定点突变技术阐明了重要氨基酸残基对CGT酶热稳定性产生影响的规律，获得了构建具有理想热稳定性的CGT酶突变体的简单可行方法，为从根本上改善CGT酶的热稳定性打下了基础；
　　③ CGT酶使用性能的改善方法简单易行，所得到具有理想产物特异性和热稳定性的酶突变体可直接应用于β-环糊精的工业化生产，能提高β-环糊精的得率，降低β-环糊精的生产成本。
　　4、技术的成熟度（实验室、小试、中试、形成产品、示范、产业化）
　　已实现产业化示范。