项目简介：

酶制剂作为一类绿色、安全、高效的生物催化剂，目前已广泛应用于食品、饲料、造纸、能源等不同领域。随着

食品工业的快速发展，酶制剂在食品工业中的应用越来越深入、广泛，在提升食品产业技术水平、促进新产品开

发以及提高产品质量等方面发挥了重要作用。我国食品酶制剂的应用市场巨大。目前，我国酒类、果汁、肉类以

及发酵类等很多食品产品的产量均位居世界前列，但是其中很多产业的生产效率低下、技术水平落后，急需引入

食品酶制剂等高新技术来进行产业升级和改造。食品酶制剂作为一类高效的生物催化剂，其在实际应用领域里消

费量的高低往往代表着企业生产效率和技术水平的高低。相信随着食品酶工程技术的不断进步和食品酶制剂应用

的不断推广和深入，食品酶制剂将发展成为推动我国食品工业快速、健康发展的“催化剂”。

湖南省酶制剂产业发展速度很快，近年来取得了明显的进步，但从整个酶制剂行业来看，湖南省甚至整个中国酶

制剂产业总体说来仍处于比较落后的地位。整个行业生产规模小，技术开发力量薄弱，产品单一，结构不合理的

问题十分突出。近十年来高新技术在世界酶制剂产业的应用进一步加大了中国酶制剂产业与世界先进水平的差距

。项目主要研制产品为脂肪酶、木聚糖酶、糖化酶及葡萄糖氧化酶，目前行业内上述酶制剂产品的耐热性低、产

量低、酶活力低和稳定性不好等方面，如何克服这些制约湖南省乃至整个国家的食品酶制剂行业发展所面临的共

性难题，成为目前行业及本项目的首要目标。

本项目提供的脂肪酶与现有的脂肪酶相比，具有更强的抗逆性和热稳定性，其在pH4.0—9.0的条件下酶活仍然稳

定，且在65℃水浴中放置1h酶活力仍能保持60%以上，满足食品工业生产的需求，具有广阔的应用前景；项目构

建的高效表达木聚糖酶攻城菌株，所生产的新型木聚糖酶发酵酶活力将超过110000U/mL，远高于国内外同行的80

000U/mL的工程菌；本项目提供的新型木聚糖酶耐温性达到80℃下处理10min，酶活损失低于15%，达到国内领先

水平；本研究拟针对生产糖化酶的黑曲霉菌株，用新型诱变技术ARTP和发酵工艺优化相结合等方式，定向筛选高

酶活力、抗逆性强的糖化酶生产菌株；项目对来源于黑曲霉的葡萄糖氧化酶进行分子改造，通过定点突变技术和

易错PCR方法提高了黑曲霉Aspergillus niger GIM 3.452（CICC 2377）的葡萄糖氧化酶的比活和热稳定性，酶

活力提高到原来的2倍，耐热性能提高了10℃，大大降低了生产成本。

项目主要由申请单位及参与单位共计13人组成技术骨干团队，包括副研究员1人，博士3人，硕士5人，本科3人，

大专1人。团队成员在微生物学、分子生物学、动物营养、粮食科学等领域有着多年的研发经验，为项目的顺利

实施奠定了人才基础。

技术/产品创新性：

脂肪酶主要创新点：（1）理论创新：揭示酶类的结构功能关系、基因协同表达规律、基于酶结构的固定化材质 设计基础、酶稳态化理论及催化过程调控规律。（2）技术创新：酶学多方位研究、新型诱变技术、发酵过程控 制技术、酶固定化技术、酶稳态化与应用技术，改变我国酶制剂技术落后状态。通过这5种技术筛选到适合实际 生产应用的高产脂肪酶生产菌株。（3）产品创新：研究涉及的脂肪酶酶皆为新型酶，酶不仅具有我国独立知识 产权，且酶的性能优良，适宜我国脂类转化食品行业应用的需要。 木聚糖酶创新点：（1）本项目获得的木聚糖酶，其pH作用范围为4.0~6.0，且在80℃水溶液状态下处理10min， 木聚糖酶活力损失低于15%，因此该木聚糖酶具有耐温性能好、水解底物效果好等特点。（2）本项目开发的高密 度液体发酵技术及耐高温木聚糖酶菌株的生产性能均居于国内领先水平，菌株发酵生产性能≥110000U/ml（1U=1 μmol/min）。 糖化酶创新点：（1）采用了新型诱变技术ARTP诱变筛选高产糖化酶菌株，相比出发菌株产量提高45.9%，并且连 续传代6代遗传稳定。（2）通过2-DG高通量方法筛选到多株相比出发菌酶活显著提高的糖化酶生产菌株。 葡萄糖氧化酶创新点：（1）本项目获得的葡萄糖氧化酶工程菌，产生的葡萄糖氧化酶活力比原出发菌株提高了2 倍；（2）本项目获得的葡萄糖氧化酶工程菌所表达葡萄糖氧化酶，耐热性能较好，70℃处理5min后，酶活保留 率分别为80%以上，解决了葡萄糖氧化酶在高温加工环节不稳定容易失活等难题。

知识产权情况：

行业情况：

市场情况：

项目团队情况：