[00941827]高活力α-乙酰乳酸脱羧酶的研制与应用

α-乙酰乳酸脱羧酶(α-AcetolactateDecarbox-ylase)是啤酒制造工业中重要的酶制剂，对缩短啤酒发酵周期、提高啤酒产量和质量作用显著。该项目采用基因工程技术，从自行分离的一株克雷伯氏土壤菌中克隆编码α-乙酰乳酸脱羧酶的基因；通过计算机模拟设计，采用分子定向进化和理性设计技术改造酶的分子结构，大幅提高α-乙酰乳酸脱羧酶的比活力和酶催化反应性能；理性设计的α-乙酰乳酸脱羧酶基因以正确读码框连接到改造的分泌型表达质粒上，在强启动子T7的存在和宿主菌高密度发酵条件下，得到高水平的分泌表达；发酵液经分离精制成液体α-乙酰乳酸脱羧酶制剂；进行了该酶制剂的产业化试验和产品应用试验，还开发成功固体α-乙酰乳酸脱羧酶制剂。产业化规模为年产60吨α-乙酰乳酸脱羧酶。在5000升发酵罐中的最高发酵产酶活力达1080U/mL，是国外发酵产酶水平74U/mL的14.6倍；产品的主要质量指标-酶活力≥2000U/mL，高于国际标准的1500U/mL；作为主要起草单位制定了《α-乙酰乳酸脱羧酶制剂》国家标准。与福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司、哈尔滨啤酒有限公司、新疆乌苏啤酒有限责任公司进行大规模应用试验研究并获得成功，使这一国产酶制剂在国内啤酒行业得到大规模应用，使啤酒发酵周期缩短2-5天，增产5%-8%，节约能耗10%-16%。该项目开发了第一个国产α-乙酰乳酸脱羧酶产品，可完全替代进口。1999年获得国家经贸委颁发的“国家级新产品”证书，打破了1993年以来丹麦诺和诺德公司产品垄断、技术封锁的局面，满足了中国啤酒行业对a-乙酰乳酸脱羧酶的需求。该项目于2001年入选了国家“863”计划十五周年成就展。产品已在全国150多家啤酒生产企业推广应用并已出口到比利时、英国、奥地利、越南、印度等10多个国家。该项目2004-2006年新增税收3816万元，新增利润1372万元，新创汇477万美元。累计节约外汇超3000万美元，中国啤酒生产行业受益累计超过30亿元。