ES2366952T3 - PROCESS OF HYDROLYSIS OF ALMIDÓN. - Google Patents
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Abstract
Proceso para producir un hidrolizado de almidón soluble, comprendiendo el proceso el hecho de someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima: (a) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (b) tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y; (c) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.Process for producing a soluble starch hydrolyzate, the process comprising subjecting an aqueous suspension of granulated starch at a temperature below the initial gelatinization temperature of said granulated starch to the action of a first enzyme and a second enzyme, said First enzyme: (a) is an element of the 13 family of glycoside hydrolases; (b) has alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and; (c) comprises a functional carbohydrate binding module (CBM) of the CBM family 20, said CBM has an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology with SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75% homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3; and said second enzyme is selected from the list comprising a fungal alpha-amylase (EC 3.
Description
CAMPO DE LA INVENCIÓN FIELD OF THE INVENTION
[0001] La presente invención se refiere a un proceso para la hidrólisis de almidón granulado en un hidrolizado de almidón soluble a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado. [0001] The present invention relates to a process for the hydrolysis of granulated starch in a soluble starch hydrolyzate at a temperature below the initial gelatinization temperature of said granulated starch.
[0002] Un gran número de procesos han sido descritos para convertir almidón en hidrolizados de almidón, tales como jarabes de maltosa, glucosa o de especialidad, bien para uso como edulcorantes o como precursores para otros sacáridos tales como la fructosa. La glucosa puede también ser fermentada a etanol u otros productos de fermentación, tales como ácido cítrico, glutamato monosódico, ácido glucónico, gluconato sódico, gluconato cálcico, gluconato postásico, glucono delta lactona, eritorbato sódico, ácido itacónico, ácido láctico, ácido glucónico; cetonas; aminoácidos, ácido glutámico (monoglutaminato de sodio), penicilina, tetraciclina; enzimas; vitaminas, tales como riboflavina, B12, beta-caroteno u hormonas. [0002] A large number of processes have been described to convert starch into starch hydrolysates, such as maltose, glucose or specialty syrups, either for use as sweeteners or as precursors for other saccharides such as fructose. Glucose can also be fermented to ethanol or other fermentation products, such as citric acid, monosodium glutamate, gluconic acid, sodium gluconate, calcium gluconate, postasic gluconate, delta lactone glucono, sodium erythorbate, itaconic acid, lactic acid, gluconic acid; ketones; amino acids, glutamic acid (sodium monoglutaminate), penicillin, tetracycline; enzymes; vitamins, such as riboflavin, B12, beta-carotene or hormones.
[0003] El almidón es un polímero de peso molecular alto que consiste en cadenas de unidades de glucosa. Normalmente consiste en aproximadamente un 80% de amilopectina y un 20% de amilosa. La amilopectina es un polisacárido ramificado en el que cadenas lineales de resíduos de alfa-1,4 D-glucosa se unen mediante enlaces glucosídicos alfa-1,6. [0003] Starch is a high molecular weight polymer consisting of chains of glucose units. It usually consists of approximately 80% amylopectin and 20% amylose. Amylopectin is a branched polysaccharide in which linear chains of alpha-1,4 D-glucose residues are linked by alpha-1,6 glycosidic bonds.
[0004] La amilosa es un polisacárido lineal formado por unidades de D-glucopiranosa unidas entre sí por enlaces glucosídicos alfa-1,4. En el caso de convertir el almidón en un hidrolizado de almidón soluble, el almidón es despolimerizado. El proceso de despolimerización convencional consiste en un paso de gelatinización y dos pasos de proceso consecutivos, es decir, un proceso de licuefacción y un proceso de sacarificación. [0004] Amylose is a linear polysaccharide consisting of D-glucopyranoside units linked together by alpha-1,4 glycosidic bonds. In the case of converting the starch into a soluble starch hydrolyzate, the starch is depolymerized. The conventional depolymerization process consists of a gelatinization step and two consecutive process steps, that is, a liquefaction process and a saccharification process.
[0005] El almidón granulado consiste en gránulos microscópicos, que son insolubles en agua a temperatura ambiente. Cuando una suspensión acuosa de almidón se calienta, los gránulos se hinchan y finalmente estallan, dispersando las moléculas de almidón en la solución. Durante este proceso "gelatinización" se produce un aumento espectacular de la viscosidad. Como el nivel de sólidos es un 30-40% en un proceso típico industrial, el almidón tiene que ser diluido o "licuado" de modo que pueda ser manipulado. Esta reducción en la viscosidad se obtiene hoy en día principalmente mediante la degradación enzimática. Durante el paso de licuefacción, el almidón de cadena larga se degrada en unidades más pequeñas ramificadas y lineales (maltodextrinas) mediante una alfa-amilasa. El proceso de licuefacción se lleva a cabo típicamente a aproximadamente 105-110ºC durante aproximadamente 5 a 10 minutos, seguidos de 1-2 horas a aproximadamente 95ºC. La temperatura es luego disminuida a 60°C, se añaden una glucoamilasa o una betaamilasa y opcionalmente una enzima desramificante, tal como una isoamilasa o una pululanasa, y el proceso de sacarificación continúa durante aproximadamente de 24 a 72 horas. [0005] Granulated starch consists of microscopic granules, which are insoluble in water at room temperature. When an aqueous suspension of starch is heated, the granules swell and eventually burst, dispersing the starch molecules in the solution. During this "gelatinization" process there is a spectacular increase in viscosity. Since the level of solids is 30-40% in a typical industrial process, the starch has to be diluted or "liquefied" so that it can be handled. This reduction in viscosity is obtained today mainly by enzymatic degradation. During the liquefaction step, long chain starch is degraded into smaller branched and linear units (maltodextrins) by an alpha-amylase. The liquefaction process is typically carried out at about 105-110 ° C for about 5 to 10 minutes, followed by 1-2 hours at about 95 ° C. The temperature is then decreased to 60 ° C, a glucoamylase or a betaamylase and optionally a de-branching enzyme, such as an isoamylase or a pululanase, are added, and the saccharification process continues for approximately 24 to 72 hours.
[0006] A partir de la explicación anterior, será obvio que el proceso de conversión de almidón convencional consume mucha energía debido a los diferentes requisitos en cuanto a temperatura durante los distintos pasos. Por lo tanto, es deseable poder seleccionar las enzimas usadas en el proceso de modo que el proceso global pueda ser realizado sin tener que gelatinizar el almidón. Tales procesos son el tema de las patentes US4591560, US4727026 y US4009074 y EP0171218. El documento WO 02/068589 divulga una alfa-amilasa termoestable para la hidrólisis de almidón. [0006] From the previous explanation, it will be obvious that the conventional starch conversion process consumes a lot of energy due to the different temperature requirements during the different steps. Therefore, it is desirable to be able to select the enzymes used in the process so that the overall process can be performed without having to gelatinize the starch. Such processes are the subject of patents US4591560, US4727026 and US4009074 and EP0171218. WO 02/068589 discloses a thermostable alpha-amylase for starch hydrolysis.
[0007] La presente invención se refiere a un proceso de un solo paso para convertir almidón granulado en hidrolizado de almidón soluble a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial del almidón. [0007] The present invention relates to a one-step process for converting granulated starch into soluble starch hydrolyzate at a temperature below the initial gelatinization temperature of starch.
[0008] En un primer aspecto, la invención proporciona un proceso para producir un hidrolizado de almidón soluble, comprendiendo el proceso el hecho de someter la suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, donde dicha primera enzima; (a) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (b) tiene actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (c) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional que pertenece a la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3). El proceso del primer aspecto de la invención se puede realizar como un proceso de un solo paso y/o como un proceso comprendiendo uno o más pasos. [0008] In a first aspect, the invention provides a process for producing a soluble starch hydrolyzate, the process comprising subjecting the aqueous suspension of granulated starch to a temperature below the initial gelatinization temperature of said granulated starch at the action of a first enzyme and a second enzyme, wherein said first enzyme; (a) is an element of the 13 family of glycoside hydrolases; (b) has alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and; (c) comprises a functional carbohydrate binding module (CBM) belonging to the family 20 of CBM, said CBM has an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology to the SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75% homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3; and said second enzyme is selected from the list comprising a fungal alpha-amylase (EC 3.2.1.1), a beta-amylase (E.C. 3.2.1.2), and a glucoamylase (E.C.3.2.1.3). The process of the first aspect of the invention can be carried out as a one-step process and / or as a process comprising one or more steps.
[0009] En un segundo aspecto, la invención proporciona un proceso para la producción de jarabe de almidón rico en fructosa (HFSS), incluyendo el proceso los pasos de; (a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado para la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima; (i) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas (ii) tiene una actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3 y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3), para producir un hidrolizado de almidón soluble, (b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble, para la conversión en jarabe de maíz rico en fructosa (HFCS). [0009] In a second aspect, the invention provides a process for the production of fructose starch syrup (HFSS), the process including the steps of; (a) subjecting an aqueous suspension of granulated starch at a temperature below the initial gelatinization temperature of said granulated starch for the action of a first enzyme and a second enzyme, said first enzyme; (i) it is an element of the 13 family of glycoside hydrolases (ii) it has an alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and; (iii) comprises a functional carbohydrate binding module (CBM) of the CBM family 20, said CBM has an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology with SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75% homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3 and said second enzyme is selected from the list comprising a fungal alpha-amylase (EC 3.2.1.1), a beta-amylase (EC 3.2.1.2), and a glucoamylase (EC3.2.1.3), to produce a soluble starch hydrolyzate, (b) submit said soluble starch hydrolyzate, for conversion into fructose-rich corn syrup (HFCS).
[0010] En un tercer aspecto, la invención proporciona un proceso para la producción de un producto de fermentación, incluyendo el proceso los pasos de: (a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima; (i) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (ii) tiene una actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista comprendiendo una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3), para producir un hidrolizado de almidón soluble, (b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble a fermentación en un producto de fermentación. En una forma de realización preferida del tercer aspecto el producto de fermentación es etanol. [0010] In a third aspect, the invention provides a process for the production of a fermentation product, the process including the steps of: (a) subjecting an aqueous suspension of granulated starch at a temperature below the initial gelatinization temperature of said granulated starch to the action of a first enzyme and a second enzyme, said first enzyme; (i) it is an element of the 13 family of glycoside hydrolases; (ii) has an alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and; (iii) comprises a functional carbohydrate binding module (CBM) of the CBM family 20, said CBM has an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology with SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75% homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3; and said second enzyme is selected from the list comprising a fungal alpha-amylase (EC 3.2.1.1), a beta-amylase (EC 3.2.1.2), and a glucoamylase (EC3.2.1.3), to produce a soluble starch hydrolyzate , (b) subjecting said soluble starch hydrolyzate to fermentation in a fermentation product. In a preferred embodiment of the third aspect the fermentation product is ethanol.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0011] El término "almidón granulado" se entiende como almidón crudo no tratado, es decir, almidón que no ha sido sometido a una gelatinización. El almidón se forma en las plantas como gránulos minúsculos insolubles en agua. Estos gránulos se conservan en almidones a temperaturas inferiores a la temperatura inicial de gelatinización. Cuando se ponen en agua fría, puede que los granos absorban una pequeña cantidad del líquido. Hasta 50°C - 70°C el hinchamiento es reversible, el grado de reversibilidad depende del almidón en particular. Con temperaturas más altas, se inicia un hinchamiento irreversible llamado gelatinización. [0011] The term "granulated starch" is understood as untreated raw starch, that is, starch that has not been subjected to gelatinization. Starch is formed in plants as tiny water-insoluble granules. These granules are stored in starches at temperatures below the initial gelatinization temperature. When put in cold water, the grains may absorb a small amount of the liquid. Up to 50 ° C - 70 ° C the swelling is reversible, the degree of reversibility depends on the particular starch. With higher temperatures, an irreversible swelling called gelatinization begins.
[0012] El término "temperatura inicial de gelatinización" se entiende como la temperatura mínima a la que gelatinización del almidón comienza. El almidón calentado en agua empieza a gelatinizarse a entre 50°C y 75°C; la temperatura exacta de gelatinización depende del almidón en concreto y puede ser determinada fácilmente por el experto en la materia. Así, la temperatura inicial de gelatinización puede variar según las especies de planta, según la variedad particular de las especies de planta, al igual que con las condiciones de crecimiento. En el contexto de esta invención la temperatura de gelatinización inicial de un almidón dado es la temperatura a la que birrefringencia se pierde en un 5% de los gránulos de almidón que usan el método descrito por Gorinstein. S. y Lii. C., Starch/Stärke, Vol. 44 (12) págs. 461-466 (1992). [0012] The term "initial gelatinization temperature" is understood as the minimum temperature at which starch gelatinization begins. The starch heated in water begins to gelatinize between 50 ° C and 75 ° C; The exact temperature of gelatinization depends on the particular starch and can easily be determined by the person skilled in the art. Thus, the initial gelatinization temperature may vary according to the plant species, according to the particular variety of the plant species, as well as with the growing conditions. In the context of this invention the initial gelatinization temperature of a given starch is the temperature at which birefringence is lost in 5% of the starch granules using the method described by Gorinstein. S. and Lii. C., Starch / Stärke, Vol. 44 (12) pp. 461-466 (1992).
[0013] El término "hidrolizado de almidón soluble" se entiende como los productos solubles de los procesos de la invención y puede comprender mono, di, y oligosacáridos, tales como glucosa, maltosa, maltodextrinas, ciclodextrinas y cualquier mezcla de estos. Preferiblemente al menos un 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97% o 98% de los sólidos secos del almidón granulado se convierte en un hidrolizado de almidón soluble. [0013] The term "soluble starch hydrolyzate" is understood as the soluble products of the processes of the invention and may comprise mono, di, and oligosaccharides, such as glucose, maltose, maltodextrins, cyclodextrins and any mixture thereof. Preferably at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97% or 98% of the dried solids of the granulated starch is converted into a soluble starch hydrolyzate.
[0014] El término "jarabes de especialidad", es un término reconocido en la técnica y se caracteriza según el equivalente de dextrosa (DE) y el espectro de carbohidrato (ver el artículo "New Speciality Glucose Syrups", pág. 50, en el libro de texto "Molecular Structure and Function of Food Carbohydrate", editado por G.G. Birch y L.F. Green, Applied Science Publishers LTD., Londres). Típicamente los jarabes de especialidad tienen un DE en el intervalo de 35 a 45. [0014] The term "specialty syrups" is a term recognized in the art and is characterized by the equivalent of dextrose (DE) and the carbohydrate spectrum (see the article "New Specialty Glucose Syrups", p. 50, in the textbook "Molecular Structure and Function of Food Carbohydrate", edited by GG Birch and LF Green, Applied Science Publishers LTD., London). Typically specialty syrups have a DE in the range of 35 to 45.
[0015] La "familia 13 de glicósido hidrolasas" es definida en el contexto de esta invención como el grupo de hidrolasas que comprende un módulo catalítico con una estructura (beta/alfa)8 o de barril TIM y que actúa en almidón y sustratos relacionados a través de un mecanismo de reacción de alfa retención (Koshland, 1953, Biol.Rev.Camp.Philos.Soc 28, 416-436). [0015] "Family 13 of glycoside hydrolases" is defined in the context of this invention as the group of hydrolases comprising a catalytic module with a structure (beta / alpha) 8 or TIM barrel and acting on starch and related substrates through an alpha retention reaction mechanism (Koshland, 1953, Biol.Rev.Camp.Philos.Soc 28, 416-436).
[0016] Las enzimas con "actividad de hidrólisis alfa-1, 4-glucosídica" son definidas en el contexto de esta invención definida como el grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis y/o síntesis de enlaces alfa-1,4-glucosídicos tal y como define Takata (Takata et al, 1992, J. Biol. Chem. 267, 18447-18452) y por Koshland (Koshland, 1953, Biol.Rev. Camp. Philos. Soc 28, 416-436). [0016] Enzymes with "alpha-1,4-glucosidic hydrolysis activity" are defined in the context of this invention defined as the group of enzymes that catalyze the hydrolysis and / or synthesis of alpha-1,4-glucosidic bonds such and as defined by Takata (Takata et al, 1992, J. Biol. Chem. 267, 18447-18452) and by Koshland (Koshland, 1953, Biol. Rev. Camp. Philos. Soc 28, 416-436).
[0017] El "módulo de unión a carbohidratos de la familia 20" o un módulo CBM-20 es definido en el contexto de esta invención como una secuencia de aproximadamente 100 aminoácidos con al menos un 45% de homología con el módulo de unión a carbohidratos (CBM) del polipéptido descrito en la figura 1 por Joergensen et al (1997) en Biotechnol. [0017] The "carbohydrate binding module of family 20" or a CBM-20 module is defined in the context of this invention as a sequence of approximately 100 amino acids with at least 45% homology to the binding module to Carbohydrates (CBM) of the polypeptide described in Figure 1 by Joergensen et al (1997) in Biotechnol.
Lett. 19:1027-1031. El CBM comprende los últimos 102 aminoácidos del polipéptido, es decir, la subsecuencia desde el aminoácido 582 al aminoácido 683. La numeración de familias de glicósido hidrolasas aplicada en esta descripción sigue el concepto de Coutinho, P.M. & Henrissat, B. (1999) CAZy -Carbohydrate-Active Enzymes en la URL: http://afmb.cnrsmrs.fr/~cazy/CAZY/index.html o alternativamente Coutinho, P.M. & Henrissat, B. 1999; The modular structure of cellulases and other carbohydrate-active enzymes: an integrated database approach. En "Genetics, Biochemistry and Ecology of Cellulose Degradation"., K. Ohmiya, K. Hayashi, K. Sakka, Y. Kobayashi, S. Karita y T. Kimura eds., Uni Publishers Co., Tokio, págs. 15-23, y Bourne, Y. & Henrissat, B. 2001 Glycoside hydrolases and glycosyltransferases: families and functional modules, Current Opinion in Structural Biology 11:593-600 . Lett. 19: 1027-1031. The CBM comprises the last 102 amino acids of the polypeptide, that is, the sequence from amino acid 582 to amino acid 683. The numbering of glycoside hydrolase families applied in this description follows the concept of Coutinho, P.M. & Henrissat, B. (1999) CAZy -Carbohydrate-Active Enzymes at the URL: http://afmb.cnrsmrs.fr/~cazy/CAZY/index.html or alternatively Coutinho, P.M. & Henrissat, B. 1999; The modular structure of cellulases and other carbohydrate-active enzymes: an integrated database approach. In "Genetics, Biochemistry and Ecology of Cellulose Degradation"., K. Ohmiya, K. Hayashi, K. Sakka, Y. Kobayashi, S. Karita and T. Kimura eds., Uni Publishers Co., Tokyo, p. 15-23, and Bourne, Y. & Henrissat, B. 2001 Glycoside hydrolases and glycosyltransferases: families and functional modules, Current Opinion in Structural Biology 11: 593-600.
[0018] Un módulo de unión a carbohidratos (CBM) es una secuencia de aminoácidos de polipéptido que se une preferentemente a un poli u oligosacárido (carbohidrato), frecuentemente —pero no necesariamente en exclusiva— a una forma insoluble en agua (incluyendo cristalino) del mismo. [0018] A carbohydrate-binding module (CBM) is an amino acid sequence of polypeptide that preferentially binds to a poly or oligosaccharide (carbohydrate), frequently - but not necessarily exclusively - to a water-insoluble form (including crystalline). of the same.
[0019] Aunque varios tipos de CBMs han sido descritos en la bibliografía científica y de patentes, de la mayoría de ellos —muchos de los cuales derivan de enzimas celulolíticas (celulasas)— se hace referencia comúnmente como "módulos de unión a celulosa"; un módulo de unión a celulosa típico será entonces un CBM que ocurre en una celulasa. Asimismo, otras subclases de CBMs abarcarían, p. ej., módulos de unión de quitina (CBMs que típicamente ocurren en quitinasas), módulos de unión de xilano (CBMs que típicamente ocurrir en xilanasas), módulos de unión de manano (CBMs que típicamente ocurren en mananasas), módulos de unión a almidón (CBMs que pueden ocurrir en determinadas enzimas amilolíticas, tales como determinadas glucoamilasas, o en enzimas tales como glucanotransferasas de ciclodextrina), o en alfa-amilasas. [0019] Although several types of CBMs have been described in the scientific and patent literature, most of them - many of which are derived from cellulolytic enzymes (cellulases) - are commonly referred to as "cellulose binding modules"; A typical cellulose binding module will then be a CBM that occurs in a cellulase. Also, other subclasses of CBMs would include, e.g. eg, chitin binding modules (CBMs that typically occur in chitinases), xylan binding modules (CBMs that typically occur in xylanases), mannan binding modules (CBMs that typically occur in mannanases), starch binding modules (CBMs that can occur in certain amylolytic enzymes, such as certain glucoamylases, or in enzymes such as cyclodextrin glucanotransferases), or in alpha-amylases.
[0020] Los CBMs se encuentran como partes integrales de polipéptidos grandes o proteínas que consisten en dos o más regiones de secuencia de aminoácidos de polipéptido, especialmente en enzimas hidrolíticas (hidrolasas) que típicamente comprenden un módulo catalítico que contiene el sitio activo para la hidrólisis del sustrato y un módulo de unión a carbohidratos (CBM) para la unión al sustrato del carbohidrato en cuestión. Tales enzimas pueden comprender más de un módulo catalítico y uno, dos o tres CBMs, y opcionalmente comprenden además una o más regiones de secuencia de aminoácidos de polipéptido que conectan el CBM(s) con el(los) módulo(s) catalítico(s), una región del último tipo normalmente denominada "enlazador". Ejemplos de enzimas hidrolíticas que comprenden un CBM —algunas de las cuales ya han sido mencionadas anteriormente— son las celulasas, xilanasas, mananasas, arabinofuranosidasas, acetilesterasas y quitinasas. También se han encontrado CBMs en algas, p. ej., en el alga roja Porphyra purpurea en forma de una proteína de unión a polisacáridos no hidrolítica. [0020] CBMs are found as integral parts of large polypeptides or proteins that consist of two or more amino acid sequence regions of the polypeptide, especially hydrolytic enzymes (hydrolases) that typically comprise a catalytic module containing the active site for hydrolysis. of the substrate and a carbohydrate binding module (CBM) for the substrate binding of the carbohydrate in question. Such enzymes may comprise more than one catalytic module and one, two or three CBMs, and optionally further comprise one or more amino acid sequence regions of polypeptide that connect the CBM (s) with the catalytic module (s) ), a region of the last type normally referred to as "linker". Examples of hydrolytic enzymes that comprise a CBM - some of which have already been mentioned above - are cellulases, xylanases, mannases, arabinofuranosidases, acetylesterase and chitinases. CBMs have also been found in algae, e.g. eg, in the red algae Porphyra purpurea in the form of a non-hydrolytic polysaccharide binding protein.
[0021] En proteínas/polipéptidos en donde tienen lugar CBMs (p. ej., enzimas, típicamente enzimas hidrolíticas), un CBM se puede localizar en el terminal N o C o en una posición interna. [0021] In proteins / polypeptides where CBMs take place (eg, enzymes, typically hydrolytic enzymes), a CBM can be located in the N or C terminal or in an internal position.
[0022] Esta parte de un polipéptido o proteína (p. ej. enzima hidrolítica) que constituye un CBM per se típicamente consiste en más de aproximadamente 30 y menos de aproximadamente 250 residuos de aminoácidos. Para la invención se prefieren enzimas que comprenden un CBM con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3 [0022] This part of a polypeptide or protein (eg hydrolytic enzyme) that constitutes a CBM per se typically consists of more than about 30 and less than about 250 amino acid residues. For the invention, enzymes comprising a CBM with an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology with SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75 are preferred % homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3
[0023] La "homología" de polipéptidos referida en esta descripción se entiende como el grado de identidad entre dos secuencias que indican una derivación de la primera secuencia a partir de la segunda. La homología puede ser determinada adecuadamente mediante programas informáticos conocidos en la técnica tales como GAP proporcionado en el paquete de programas GCG (Program Manual for the Wisconsin Package, versión 8, agosto 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, EEUU 53711) (Needleman, S.B. y Wunsch, C.D., (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-453). Se usan los siguientes ajustes para comparar la secuencia de aminoácidos : penalización de creación GAP 3.0 y penalización de extensión GAP 0.1. [0023] The "homology" of polypeptides referred to in this description is understood as the degree of identity between two sequences that indicate a derivation of the first sequence from the second. Homology can be adequately determined by computer programs known in the art such as GAP provided in the GCG program package (Program Manual for the Wisconsin Package, version 8, August 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, USA). 53711) (Needleman, SB and Wunsch, CD, (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-453). The following settings are used to compare the amino acid sequence: GAP 3.0 creation penalty and GAP 0.1 extension penalty.
[0024] La enzima a usar como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos que consiste en un núcleo de tres módulos de amilasa y un módulo de unión a carbohidratos de la familia 20 separado. La alfa-amilasa puede ser una alfa-amilasa de tipo salvaje derivada de fuentes fúngicas o bacterianas, o pueden ser mutantes, variantes modificadas de proteínas, u otras variantes de dichos tipos salvajes, o pueden ser híbridos de variantes o tipos salvajes. [0024] The enzyme to be used as the first enzyme of the present invention is a four-module alpha-amylase consisting of a nucleus of three amylase modules and a separate family 20 carbohydrate-binding module. The alpha-amylase may be a wild-type alpha-amylase derived from fungal or bacterial sources, or they may be mutants, modified variants of proteins, or other variants of said wild types, or they may be hybrids of wild-type variants or types.
[0025] Preferiblemente la alfa-amilasa es una enzima de tipo salvaje. Más preferiblemente la alfa-amilasa es una variante y/o híbrido de las alfa-amilasas anteriores que comprende modificaciones de aminoácidos que llevan a una actividad aumentada, una estabilidad de proteína aumentada a pH bajo, y/o a pH alto, estabilidad aumentada hacia depleción de calcio, y/o estabilidad aumentada a temperatura elevada. [0025] Preferably alpha-amylase is a wild type enzyme. More preferably alpha-amylase is a variant and / or hybrid of the above alpha-amylases comprising amino acid modifications that lead to increased activity, increased protein stability at low pH, and / or high pH, increased stability towards depletion. of calcium, and / or increased stability at elevated temperature.
[0026] El término "híbridos enzimáticos" referido en esta descripción se entiende como enzimas modificadas que comprenden una secuencia de aminoácidos de una enzima amilolítica [que en el contexto de la presente invención puede ser, p. ej., una alfa-amilasa (EC 3.2.1.1), una isoamilasa (EC 3.2.1.68) o una pululanasa (EC 3.2.1.41)] enlazada (es decir, enlazada de manera covalente) a una secuencia de aminoácidos que comprende un CBM. El CBM está preferiblemente, aunque no exclusivamente, fundido al N-terminal. El híbrido puede comprender más de un CBM. [0026] The term "enzymatic hybrids" referred to in this description is understood as modified enzymes comprising an amino acid sequence of an amylolytic enzyme [which in the context of the present invention may be, e.g. eg, an alpha-amylase (EC 3.2.1.1), an isoamylase (EC 3.2.1.68) or a pululanase (EC 3.2.1.41)] linked (i.e. covalently linked) to an amino acid sequence comprising a CBM The CBM is preferably, but not exclusively, fused to the N-terminal. The hybrid can comprise more than one CBM.
[0027] Híbridos enzimáticos que contienen CBM, al igual que descripciones detalladas de la preparación y purificación del mismo, se conocen en la técnica [ver, p. ej., WO 90/00609, WO 94/24158 y WO 95/16782, así como Greenwood et al., Biotechnology and Bioengineering 44 (1994) págs. 1295-1305]. Estos se pueden preparar, p. ej., transformando en una célula huésped un constructo de ADN que comprende al menos un fragmento de ADN que codifica el módulo de unión a celulosa ligado, con o sin un enlazador, a una secuencia de ADN que codifica la enzima de interés, y cultivando la célula huésped transformada para expresar el gen fundido. [0027] Enzymatic hybrids containing CBM, as well as detailed descriptions of the preparation and purification thereof, are known in the art [see, p. eg, WO 90/00609, WO 94/24158 and WO 95/16782, as well as Greenwood et al., Biotechnology and Bioengineering 44 (1994) p. 1295-1305]. These can be prepared, e.g. eg, transforming into a host cell a DNA construct comprising at least one DNA fragment encoding the cellulose binding module linked, with or without a linker, to a DNA sequence encoding the enzyme of interest, and culturing the host cell transformed to express the molten gene.
[0028] La construcción de una proteína híbrida entre un módulo de unión a carbohidratos (CBM) y una alfa-amilasa requiere uno o más de los siguientes pasos para obtener una enzima estable, expresable y aplicable. [0028] The construction of a hybrid protein between a carbohydrate-binding module (CBM) and an alpha-amylase requires one or more of the following steps to obtain a stable, expressible and applicable enzyme.
1) Para identificar posibles puntos de cruce a menudo es necesario alinear la molécula donante de CBM con el donante de los módulos catalíticos usando métodos convencionales. Si la homología es relativamente alta puede haber varios puntos de cruce posibles. No obstante, si la homología es baja o si la secuencia del módulo catalítico y el CBM están disponibles, respectivamente, el CBM puede unirse como una enlongación al módulo catalítico, bien al principio de la secuencia, es decir, en el N-terminal insertado después de una secuencia señal al final, o en el C-terminal antes de la señal de terminación. Indiferentemente de si el CBM se localiza en el N- terminal o en el C-terminal, puede ser beneficioso eliminar unos cuantos aminoácidos o insertar varios aminoácidos como enlazadores para obtener una enzima expresable y estable en uso. 1) To identify possible crossing points it is often necessary to align the CBM donor molecule with the donor of the catalytic modules using conventional methods. If the homology is relatively high there may be several possible crossing points. However, if the homology is low or if the sequence of the catalytic module and the CBM are available, respectively, the CBM can be attached as a link to the catalytic module, either at the beginning of the sequence, that is, in the inserted N-terminal after a signal sequence at the end, or at the C-terminal before the termination signal. Regardless of whether the CBM is located in the N-terminal or in the C-terminal, it may be beneficial to eliminate a few amino acids or insert several amino acids as linkers to obtain an expressible and stable enzyme in use.
2) La construcción del ADN híbrido de los genes que codifican el CBM y el módulo amilolítico según las consideraciones hechas según 1) se puede realizar mediante métodos conocidos por expertos en la técnica. Estos métodos incluyen entre otros, reacciones de la PCR usando cebadores diseñados para hibridar sobre el punto de cruce de ADN resultante, digestión de ADN seguida de ligamiento o combinación in-vivo, por ejemplo, mediante levadura. 2) The construction of the hybrid DNA of the genes encoding the CBM and the amylolytic module according to the considerations made according to 1) can be carried out by methods known to those skilled in the art. These methods include, among others, PCR reactions using primers designed to hybridize on the resulting DNA crossing point, DNA digestion followed by in-vivo ligation or combination, for example, by yeast.
3) Una fijación simple de un CBM a un módulo amilolítico frecuentemente resulta en una proteína híbrida que es expresada mal debido a problemas de pliegue o de estabilidad o en una proteína híbrida carente de estabilidad suficiente y/o actividad en una aplicación dada. Para superar tales problemas, la proteína híbrida se pueden someter a ingeniería de proteínas bien mediante métodos de mutagénesis dirigida o mediante más métodos aleatorios. Esto incluye tanto los aminoácidos en los módulos del CBM y en los módulos amilolíticos, como optimizar la transición desde el módulo amilolítico al CBM, respecto a la longitud y secuencia de aminoácidos. 3) A simple fixation of a CBM to an amylolytic module often results in a hybrid protein that is poorly expressed due to problems of folding or stability or in a hybrid protein lacking sufficient stability and / or activity in a given application. To overcome such problems, the hybrid protein can be engineered by either directed mutagenesis methods or by more random methods. This includes both amino acids in the modules of the CBM and in the amylolytic modules, such as optimizing the transition from the amylolytic module to the CBM, with respect to the length and sequence of amino acids.
[0029] Como una primera enzima para la presente invención se prefieren enzimas híbridas que comprenden un CBM que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:1, SEC ID NO:2, y SEC ID NO:3, así como enzimas con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60%, al menos un 65%, al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:3 [0029] As a first enzyme for the present invention, hybrid enzymes comprising a CBM comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of amino acid sequences SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO are preferred : 3, as well as enzymes with an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80 %, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence with at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with SEQ ID NO: 2 , and an amino acid sequence with at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with SEQ ID NO: 3
[0030] También se prefieren como primera enzima para la presente invención las enzimas híbridas que comprenden una secuencia de aminoácidos con actividad alfa-amilolítica y que comprenden una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO:7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO: 10, SEC ID N0:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18, así como enzimas que comprenden una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO:7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO:10, SEC ID N0:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18. [0030] Hybrid enzymes comprising an amino acid sequence with alpha-amylolytic activity and comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of amino acid sequences SEQ ID NO: 4, SEC are also preferred as the first enzyme for the present invention. ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO : 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, and SEQ ID NO: 18, as well as enzymes comprising an amino acid sequence with at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with an amino acid sequence selected from the group consisting of amino acid sequences SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10 , SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, and SEQ ID NO: 18.
[0031] Preferiblemente, la primera enzima de la presente invención comprende un CBM y/o una secuencia alfaamilolítica derivada de unos hongos, tales como de una cepa de una especie de Talaromyces, o de una cepa de una especie de Aspergillus tal como A. awamori, A. kawachii, A. niger A. orizae, etc. o de una bacteria, tal como de una cepa de la especie de Bacillus, tal como de una cepa de B. amilolyquefaciens, B. flavothermus, B. licheniformis o B. stearothermophilus. [0031] Preferably, the first enzyme of the present invention comprises a CBM and / or an alpha-amolytic sequence derived from fungi, such as from a strain of a species of Talaromyces, or from a strain of a species of Aspergillus such as A. awamori, A. kawachii, A. niger A. orizae, etc. or from a bacterium, such as from a strain of the Bacillus species, such as from a strain of B. amilolyquefaciens, B. flavothermus, B. licheniformis or B. stearothermophilus.
[0032] Más preferida como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos que consiste en un núcleo de amilasa de tres módulos y un módulo de unión a carbohidratos de la familia 20 separado. La más preferida es una alfa-amilasa de cuatro módulos que comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22. [0032] More preferred as the first enzyme of the present invention is a four-module alpha-amylase consisting of a three-module amylase core and a separate family-20 carbohydrate-binding module. Most preferred is a four module alpha-amylase comprising an amino acid sequence with at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21 and SEQ ID NO: 22
[0033] Preferiblemente la primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos aislada de un hongo o una bacteria, tal como de una especie de Bacillus, tal como los polipéptidos mostrados en la SEC ID NO:20, y en la SEC ID NO:21, o de una cepa de Bacillus flavothermus, tal como el polipéptido mostrado en la SEC ID NO:19, o de una cepa de Aspergillus kawachii tal como el polipéptido mostrado en la SEC ID NO:22. [0033] Preferably the first enzyme of the present invention is a four-module alpha-amylase isolated from a fungus or a bacterium, such as from a Bacillus species, such as the polypeptides shown in SEQ ID NO: 20, and in SEQ ID NO: 21, or a strain of Bacillus flavothermus, such as the polypeptide shown in SEQ ID NO: 19, or a strain of Aspergillus kawachii such as the polypeptide shown in SEQ ID NO: 22.
[0034] Más preferida como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa que comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22. [0034] More preferred as the first enzyme of the present invention is an alpha-amylase comprising an amino acid sequence with at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, such as at least 99% homology with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21 and SEQ ID NO: 22.
[0035] Las alfa-amilasas anteriores se pueden adicionar en una cantidad de 0,001-1,0 KNU/g de DS, preferiblemente de 0,002-0,5 KNU/g de DS, preferiblemente 0,02-0,1 KNU/g de DS. [0035] The above alpha-amylases may be added in an amount of 0.001-1.0 KNU / g DS, preferably 0.002-0.5 KNU / g DS, preferably 0.02-0.1 KNU / g of DS.
Alfa-amilasa fúngica Fungal alpha-amylase
[0036] Una enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención es una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), tal como una alfa-amilasa tipo Fungamyl. En la presente divulgación, el término "alfa-amilasa tipo Fungamyl" indica una alfa-amilasa que muestra una alta homología, es decir, más de un 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% o incluso un 90% de homología con la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEC ID NO: 10 en WO96/23874. Alfa-amilasas fúngicas se pueden adicionar en una cantidad de 0,001-1,0 AFAU/g de DS, preferiblemente de 0,002-0,5 AFAU/g de DS, preferiblemente 0,02-0,1 AFAU/g de DS. [0036] A particular enzyme to be used as a second enzyme in the processes of the invention is a fungal alpha-amylase (EC 3.2.1.1), such as a Fungamyl-type alpha-amylase. In the present disclosure, the term "fungamyl type alpha-amylase" indicates an alpha-amylase that shows high homology, that is, more than 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80 %, 85% or even 90% homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 in WO96 / 23874. Fungal alpha-amylases may be added in an amount of 0.001-1.0 AFAU / g DS, preferably 0.002-0.5 AFAU / g DS, preferably 0.02-0.1 AFAU / g DS.
Beta-amilasa Beta-amylase
[0037] Otra enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención puede ser una beta-amilasa [0037] Another particular enzyme to be used as a second enzyme in the processes of the invention may be a beta-amylase.
(E.C 3.2.1.2). Beta-amilasa es el nombre generalmente dado a amilasas maltogénicas exoactivas, que catalizan la hidrólisis de los enlaces glucosídicos alfa 1,4 en amilosa, amilopectina y polímeros de glucosa relacionados, liberando así maltosa. (E.C 3.2.1.2). Beta-amylase is the name generally given to exoactive maltogenic amylases, which catalyze the hydrolysis of alpha 1,4 glycoside bonds in amylose, amylopectin and related glucose polymers, thus releasing maltose.
[0038] Beta-amilasas han sido aisladas de varias plantas y microorganismos (W.M. Fogarty y C.T. Kelly, Progress in Industrial Microbiology, vol. 15, págs. 112-115, 1979). Estas beta-amilasas se caracterizan por el hecho de tener temperaturas óptimas en el intervalo de 40°C a 65°C y un pH óptimo en el intervalo de 4.5 a 7.0. Beta-amilasas contempladas incluyen la beta-amilasa de cebada de Spezyme® BBA 1500, Spezyme® DBA y Optima™ ME, Optimalt™ BBA de Genencor Int., así como Novozym™ WBA de Novozymes A/S. [0038] Beta-amylases have been isolated from various plants and microorganisms (W.M. Fogarty and C.T. Kelly, Progress in Industrial Microbiology, vol. 15, pp. 112-115, 1979). These beta-amylases are characterized by having optimum temperatures in the range of 40 ° C to 65 ° C and an optimum pH in the range of 4.5 to 7.0. Beta-amylases contemplated include Spezyme® BBA 1500 barley beta-amylase, Spezyme® DBA and Optima ™ ME, Optimalt ™ BBA from Genencor Int., As well as Novozym ™ WBA from Novozymes A / S.
Glucoamilasa Glucoamylase
[0039] Otra enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención puede también ser una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3) derivada de un microorganismo o una planta. Se prefieren las glucoamilasas de origen bacteriano o fúngico seleccionadas del grupo que consiste en glucoamilasas de Aspergillus, en particular la glucoamilasa G1 o G2 de A. niger (Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), p. 1097-1102), o variantes de las mismas, tales como las descritos en WO92/00381 y WO00/04136; la glucoamilasa de A. awamori (WO84/02921), A. oryzae (Agric. Biol. Chem. (1991), 55 (4), págs. 941-949), o variantes o fragmentos de las mismas. [0039] Another particular enzyme to be used as a second enzyme in the processes of the invention may also be a glucoamylase (E.C.3.2.1.3) derived from a microorganism or a plant. Bacterial or fungal glucoamylases selected from the group consisting of Aspergillus glucoamylases, in particular G1 or G2 glucoamylase from A. niger (Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), p. 1097 are preferred -1102), or variants thereof, such as those described in WO92 / 00381 and WO00 / 04136; A. awamori glucoamylase (WO84 / 02921), A. oryzae (Agric. Biol. Chem. (1991), 55 (4), pp. 941-949), or variants or fragments thereof.
[0040] Otras variantes de glucoamilasa de Aspergillus contempladas incluyen variantes para mejorar la termoestabilidad: G137A y G139A (Chen et al. (1996), Prot. Engng. 9, 499-505); D257E y D293E/Q (Chen et al. (1995), Prot. Engng. 8, 575-582); N182 (Chen et al. (1994), Biochem. J. 301, 275-281); enlaces disulfuros, A246C (Fierobe et al. (1996), Biochemistry, 35, 8698-8704 ; e introducción a los residuos de prolina en posición A435 y S436 (Li et al. (1997), Protein Engng. 10, 1199-1204 . Otras glucoamilasas contempladas incluyen glucoamilasas de Talaromyces, en particular derivado de Talaromyces emersonii (WO99/28448), Talaromyces leycettanus (patente estadounidense nº. Re.32, 153), Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilus (patente estadounidense n°. 4.587.215). Glucoamilasas bacterianas contempladas incluyen glucoamilasas del género de Clostridium, en particular C. thermoamylolyticum (EP135.138), y C. thermohydrosulfuricum(WO86/01831). Glucoamilasas preferidas incluyen las glucoamilasas derivadas de Aspergillus oryzae, tales como una glucoamilasa con un 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% o incluso un 90% de homología con la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEC ID NO:2 en WO00/04136. También se contemplan los productos comerciales AMG 200L; AMG 300 L; SAN™ SUPER y AMG™ E (de Novozymes); OPTIDEX™ 300 (de Genencor Int.); AMIGASE™ y AMIGASE™ PLUS (de DSM); G-ZYME™ G900 (de Enzyme Bio-Systems); G-ZYME™ G990 ZR (glucoamilasa de A. niger y bajo contenido de proteasa). [0040] Other variants of Aspergillus glucoamylase contemplated include variants to improve thermostability: G137A and G139A (Chen et al. (1996), Prot. Engng. 9, 499-505); D257E and D293E / Q (Chen et al. (1995), Prot. Engng. 8, 575-582); N182 (Chen et al. (1994), Biochem. J. 301, 275-281); disulfide bonds, A246C (Fierobe et al. (1996), Biochemistry, 35, 8698-8704; and introduction to proline residues in A435 and S436 (Li et al. (1997), Protein Engng. 10, 1199-1204 Other contemplated glucoamylases include Talaromyces glucoamylases, in particular derived from Talaromyces emersonii (WO99 / 28448), Talaromyces leycettanus (U.S. Patent No. Re.32, 153), Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilus (U.S. Patent No. 4,587,215) Bacterial glucoamylases contemplated include glucoamylases of the genus of Clostridium, in particular C. thermoamylolyticum (EP135.138), and C. thermohydrosulfuricum (WO86 / 01831) Preferred glucoamylases include glucoamylases derived from Aspergillus oryzae, such as a 50% glucoamylase with a , 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% or even 90% homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in WO00 / 04136. commercial products AMG 200L; AMG 300 L; SA N ™ SUPER and AMG ™ E (from Novozymes); OPTIDEX ™ 300 (from Genencor Int.); AMIGASE ™ and AMIGASE ™ PLUS (from DSM); G-ZYME ™ G900 (from Enzyme Bio-Systems); G-ZYME ™ G990 ZR (A. niger glucoamylase and low protease content).
[0041] Glucoamilasas se pueden adicionar en una cantidad de 0,02-2,0 AGU/g de DS, preferiblemente 0,1-1,0 AGU/g de DS, tal como 0,2 AGU/g de DS. [0041] Glucoamylases can be added in an amount of 0.02-2.0 AGU / g of DS, preferably 0.1-1.0 AGU / g of DS, such as 0.2 AGU / g of DS.
Enzimas adicionales. Additional enzymes
[0042] Los procesos de la invención se pueden llevar a cabo en presencia de una tercera enzima. Un tercera enzima en particular puede ser una alfa-amilasa de Bacillus (frecuentemente referida como "alfa-amilasas tipo Termamyl" ). Alfaamilasas tipo Termamyl muy conocidas incluyen alfa-amilasa derivada de una cepa de B. licheniformis (disponible comercialmente como Termamyl), B. amyloliquefaciens, y alfa-amilasa de B. stearothermophilus. Otras alfa-amilasas tipo Termamyl incluyen alfa-amilasa derivada de una cepa de las especies de Bacillus NCIB 12289, NCIB 12512, NCIB 12513 o DSM 9375, las cuales son todas descritas en detalle en WO95/26397, y la alfa-amilasa descrita por Tsukamoto et al., Biophysical Research Communications, 151 (1988), págs. 25-31. En el contexto de la presente invención una alfaamilasa tipo Termamyl es una alfa-amilasa tal y como se define en WO99/19467 en la página 3, línea 18 hasta la página 6, línea 27. Variantes e híbridos contemplados son descritos en WO96/23874, WO97/41213 y WO99/19467. Específicamente contemplado es una variante recombinante de alfa-amilasa de B. stearothermophilus con las mutaciones: I181* + G182* + N193F. Alfa-amilasas de Bacillus se pueden adicionar en cantidades eficaces bien conocidas por el experto en la técnica. [0042] The processes of the invention can be carried out in the presence of a third enzyme. A third enzyme in particular may be a Bacillus alpha-amylase (often referred to as "Termamyl-type alpha-amylases"). Well-known Termamyl alphaamylases include alpha-amylase derived from a strain of B. licheniformis (commercially available as Termamyl), B. amyloliquefaciens, and B. stearothermophilus alpha-amylase. Other Termamyl type alpha-amylases include alpha-amylase derived from a strain of the Bacillus species NCIB 12289, NCIB 12512, NCIB 12513 or DSM 9375, which are all described in detail in WO95 / 26397, and the alpha-amylase described by Tsukamoto et al., Biophysical Research Communications, 151 (1988), p. 25-31. In the context of the present invention a Termamyl type alphaamylase is an alpha-amylase as defined in WO99 / 19467 on page 3, line 18 to page 6, line 27. Variants and hybrids contemplated are described in WO96 / 23874 , WO97 / 41213 and WO99 / 19467. Specifically contemplated is a recombinant variant of B. stearothermophilus alpha-amylase with the mutations: I181 * + G182 * + N193F. Bacillus alpha-amylases can be added in effective amounts well known to those skilled in the art.
[0043] Otro tercera enzima del proceso en particular puede ser una enzima desramificante, tal como una isoamilasa [0043] Another third enzyme in the particular process may be a de-branching enzyme, such as an isoamylase.
(E.C. 3.2.1.68) o una pululanasa (E.C. 3.2.1.41). La isoamilasa hidroliza los enlaces ramificados alfa-1,6-D-glucosídicos en amilopectina y beta-dextrinas límite y se puede distinguir de las pululanasas por la incapacidad de la isoamilasa para atacar al pululano, y por la acción limitada en alfa-dextrinas límite. La enzima desramificante se puede adicionar en cantidades eficaces bien conocidas por el experto en la técnica. (E.C. 3.2.1.68) or a pululanase (E.C. 3.2.1.41). Isoamylase hydrolyzes the branched alpha-1,6-D-glucosidic linkages in amylopectin and beta-dextrin boundary and can be distinguished from pululanases by the inability of isoamylase to attack the pululane, and by the limited action at boundary alpha-dextrins . The de-branching enzyme can be added in effective amounts well known to those skilled in the art.
Formas de realización de la invención Embodiments of the invention
[0044] La suspensión de almidón a someter a los procesos de la invención puede tener un 20-55% de sólidos secos de almidón granulado, preferiblemente un 25-40% de sólidos secos de almidón granulado, más preferiblemente un 30-35% de sólidos secos de almidón granulado. [0044] The starch suspension to be subjected to the processes of the invention may have 20-55% dry solids of granulated starch, preferably 25-40% dry solids of granulated starch, more preferably 30-35% of dried solids of granulated starch.
[0045] Después de ser sometido al proceso del primer aspecto de la invención, al menos un 85%, al menos un 86%, al menos un 87%, al menos un 88%, al menos un 89%, al menos un 90%, al menos un 91%, al menos un 92%, al menos un 93%, al menos un 94%, al menos un 95%, al menos un 96%, al menos un 97%, al menos un 98%, o preferiblemente al menos un 99% de los sólidos secos del almidón granulado se convierte en un hidrolizado de almidón soluble. [0045] After being subjected to the process of the first aspect of the invention, at least 85%, at least 86%, at least 87%, at least 88%, at least 89%, at least 90 %, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or preferably at least 99% of the dried solids of the granulated starch is converted into a soluble starch hydrolyzate.
[0046] Según la invención los procesos del primer y segundo aspecto se llevan a cabo a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización. Preferiblemente la temperatura a la que se realizan los procesos es de al menos 30°C, al menos 31°C, al menos 32°C, al menos 33°C, al menos 34°C, al menos 35°C, al menos 36°C, al menos 37°C, al menos 38°C, al menos 39°C, al menos 40°C, al menos 41°C, al menos 42°C, al menos 43°C, al menos 44°C, al menos 45°C, al menos 46°C, al menos 47°C, al menos 48°C, al menos 49°C, al menos 50°C, al menos 51 °C, al menos 52°C, al menos 53°C, al menos 54°C, al menos 55°C, al menos 56°C, al menos 57°C, al menos 58°C, al menos 59°C, o preferiblemente al menos 60°C. [0046] According to the invention, the processes of the first and second aspects are carried out at a temperature below the initial gelatinization temperature. Preferably the temperature at which the processes are performed is at least 30 ° C, at least 31 ° C, at least 32 ° C, at least 33 ° C, at least 34 ° C, at least 35 ° C, at least 36 ° C, at least 37 ° C, at least 38 ° C, at least 39 ° C, at least 40 ° C, at least 41 ° C, at least 42 ° C, at least 43 ° C, at least 44 ° C, at least 45 ° C, at least 46 ° C, at least 47 ° C, at least 48 ° C, at least 49 ° C, at least 50 ° C, at least 51 ° C, at least 52 ° C, at least 53 ° C, at least 54 ° C, at least 55 ° C, at least 56 ° C, at least 57 ° C, at least 58 ° C, at least 59 ° C, or preferably at least 60 ° C.
[0047] El pH con el que se lleva a cabo el proceso del primer aspecto de la invención puede estar en el intervalo de 3.0 a 7.0, preferiblemente de 3.5 a 6.0, o más preferiblemente de 4.0-5.0. [0047] The pH with which the process of the first aspect of the invention is carried out may be in the range of 3.0 to 7.0, preferably 3.5 to 6.0, or more preferably 4.0-5.0.
[0048] La composición exacta de los productos del proceso del primer aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble, depende de la combinación de enzimas aplicada, así como del tipo de almidón granulado procesado. Preferiblemente el hidrolizado soluble es maltosa con una pureza de al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95,0%, al menos un 95,5%, al menos un 96,0%, al menos un 96,5%, al menos un 97,0%, al menos un 97,5%, al menos un 98,0%, al menos un 98,5%, al menos un 99,0% o al menos un 99,5%. Incluso más preferiblemente el hidrolizado de almidón soluble es glucosa, y de la forma más preferible el hidrolizado de almidón tiene un DX (porcentaje de glucosa del total de sólidos secos solubilizados) de al menos un 94,5%, al menos un 95,0%, al menos un 95,5%, al menos un 96,0%, al menos un 96,5%, al menos un 97,0%, al menos un 97,5%, al menos un 98,0%, al menos un 98,5%, al menos un 99,0% o al menos un 99,5%. No obstante, igualmente contemplado está el proceso donde el producto del proceso de la invención, el hidrolizado de almidón soluble, es un jarabe de especialidad, tal como un jarabe de especialidad con una mezcla de glucosa, maltosa, DP3 y DPn para su uso en la producción de helados, pasteles, caramelos, fruta enlatada. [0048] The exact composition of the products of the process of the first aspect of the invention, the soluble starch hydrolyzate, depends on the combination of enzymes applied, as well as the type of granulated starch processed. Preferably the soluble hydrolyzate is maltose with a purity of at least 85%, at least 90%, at least 95.0%, at least 95.5%, at least 96.0%, at least 96 , 5%, at least 97.0%, at least 97.5%, at least 98.0%, at least 98.5%, at least 99.0% or at least 99.5 %. Even more preferably the soluble starch hydrolyzate is glucose, and most preferably the starch hydrolyzate has a DX (percentage of glucose of the total solubilized dry solids) of at least 94.5%, at least 95.0 %, at least 95.5%, at least 96.0%, at least 96.5%, at least 97.0%, at least 97.5%, at least 98.0%, at least 98.5%, at least 99.0% or at least 99.5%. However, equally contemplated is the process where the product of the process of the invention, the soluble starch hydrolyzate, is a specialty syrup, such as a specialty syrup with a mixture of glucose, maltose, DP3 and DPn for use in The production of ice cream, cakes, candies, canned fruit.
[0049] El almidón granulado a procesar en los procesos de la invención puede ser obtenido en particular a partir de tubérculos, raíces, tallos, leguminosas, cereales o grano entero. Más específicamente el almidón granulado se puede obtener de granos, sémola de maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, sorgo, sagú, mandioca, tapioca, sorgo, arroz, guisantes, judías, plátano o patatas. Especialmente contemplados están ambos tipos cerosos y no cerosos de maíz y cebada. El almidón granulado a procesar puede ser de una calidad de almidón altamente refinado, preferiblemente con al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 97% o al menos un 99,5 % de pureza o puede ser un almidón más bruto conteniendo material que comprende grano molido entero incluyendo fracciones no amiláceas tales como residuos de germen y fibras. La materia prima, tal como grano entero, se muele para descubrir la estructura y permitir el proceso posterior. Dos procesos de molienda se prefieren según la invención: molienda húmeda y seca. En la molienda seca, la avellana entera es molida y usada. La molienda húmeda proporciona una buena separación de germen y harina (gránulos de almidón y proteína) y es aplicada con algunas excepciones en lugares donde el hidrolizado de almidón se usa en la producción de jarabes. Ambas moliendas seca y húmeda son bien conocidas en la técnica del tratamiento de almidón y son igualmente contempladas para los procesos de la invención. El proceso del primer aspecto de la invención se puede llevar a cabo en un sistema de ultrafiltración donde el concentrado se mantienen en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el concentrado es el hidrolizado de almidón soluble. Igualmente contemplado es el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. También se contempla el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de microfiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. [0049] The granulated starch to be processed in the processes of the invention can be obtained in particular from tubers, roots, stems, legumes, cereals or whole grain. More specifically, granulated starch can be obtained from grains, corn grits, cobs, wheat, barley, rye, sorghum, sago, cassava, tapioca, sorghum, rice, peas, beans, bananas or potatoes. Especially contemplated are both waxy and non-waxy types of corn and barley. The granulated starch to be processed may be of a highly refined starch quality, preferably with at least 90%, at least 95%, at least 97% or at least 99.5% purity or it may be one more starch crude containing material comprising whole ground grain including non-starchy fractions such as germ and fiber residues. The raw material, such as whole grain, is ground to discover the structure and allow further processing. Two milling processes are preferred according to the invention: wet and dry milling. In dry grinding, the whole hazelnut is ground and used. Wet milling provides a good separation of germ and flour (starch and protein granules) and is applied with some exceptions in places where starch hydrolyzate is used in syrup production. Both dry and wet mills are well known in the art of starch treatment and are also contemplated for the processes of the invention. The process of the first aspect of the invention can be carried out in an ultrafiltration system where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch and water, and where the concentrate is the soluble starch hydrolyzate. Equally contemplated is the process carried out in a continuous membrane reactor with ultrafiltration membranes and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch and water, and where the permeate is the soluble starch hydrolyzate. The process carried out in a continuous membrane reactor with microfiltration membranes is also contemplated and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch and water, and where the permeate is the hydrolyzate of soluble starch.
[0050] En el proceso del segundo aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención se somete a una conversión en jarabe a base de almidón rico en fructosa (HFSS), tal como jarabe de maíz rico en fructosa (HFCS). Esta conversión se consigue preferiblemente usando una glucosa isomerasa, y más preferiblemente mediante una glucosa isomerasa inmovilizada soportada en un soporte sólido. Isomerasas contempladas comprenden los productos comerciales Sweetzyme™ IT de Novozymes A/S, G -zyme™ IMGI y G-zyme™ G993, Ketomax™ y G-zyme™ G993 de Rhodia, G-zyme™ G993 líquido y GenSweet™ IGI de Genencor Int. [0050] In the process of the second aspect of the invention, the soluble starch hydrolyzate of the process of the first aspect of the invention is subjected to a conversion into syrup based on fructose-rich starch (HFSS), such as rich corn syrup in fructose (HFCS). This conversion is preferably achieved using a glucose isomerase, and more preferably by an immobilized glucose isomerase supported on a solid support. Isomerases contemplated include the commercial products Sweetzyme ™ IT from Novozymes A / S, G -zyme ™ IMGI and G-zyme ™ G993, Ketomax ™ and G-zyme ™ G993 from Rhodia, G-zyme ™ G993 liquid and GenSweet ™ IGI from Genencor Int.
[0051] En el proceso del tercer aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención se usa para la producción de combustible o etanol potable. En el proceso del tercer aspecto, la fermentación se puede llevar a cabo de manera simultánea o separada/secuencial a la hidrólisis de la suspensión de almidón granulado. Cuando la fermentación se realiza de manera simultánea a la hidrólisis, la temperatura es preferiblemente de entre 30°C y 35°C, y más preferiblemente de entre 31°C y 34°C. El proceso del tercer aspecto de la invención se puede llevar a cabo en un sistema de ultrafiltración donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo, levadura, nutrientes de levadura y agua, y donde el permeado es un líquido que contiene etanol. Igualmente se contempla el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo, levadura, nutrientes de levadura y agua, y donde el permeado es un líquido que etanol. [0051] In the process of the third aspect of the invention, the soluble starch hydrolyzate of the process of the first aspect of the invention is used for the production of fuel or potable ethanol. In the process of the third aspect, fermentation can be carried out simultaneously or separately / sequentially to the hydrolysis of the granulated starch suspension. When the fermentation is carried out simultaneously with the hydrolysis, the temperature is preferably between 30 ° C and 35 ° C, and more preferably between 31 ° C and 34 ° C. The process of the third aspect of the invention can be carried out in an ultrafiltration system where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch, yeast, yeast nutrients and water, and where the permeate is a liquid containing ethanol. The process carried out in a continuous membrane reactor with ultrafiltration membranes is also contemplated and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch, yeast, yeast nutrients and water, and where the permeate is a liquid that ethanol.
[0052] El hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención puede también ser usado para la producción de un producto de fermentación que comprende la fermentación del almidón tratado en un producto de fermentación, tal como ácido cítrico, glutamato monosódico, ácido glucónico, gluconato sódico, gluconato cálcico, gluconato potásico, glucono-delta-lactona, o eritorbato sódico. [0052] The soluble starch hydrolyzate of the process of the first aspect of the invention can also be used for the production of a fermentation product comprising the fermentation of treated starch in a fermentation product, such as citric acid, monosodium glutamate, acid gluconic, sodium gluconate, calcium gluconate, potassium gluconate, glucono-delta-lactone, or sodium erythorbate.
[0053] En otra forma de realización la suspensión de almidón está en contacto con un polipéptido que comprende un CBM, pero ningún módulo amilolítico, es decir, aplicación de CBMs sueltos. Los CBMs sueltos puede ser módulos de unión a almidón, módulos de unión de celulosa, módulos de unión de quitina, módulos de unión de xilano, módulos de unión de manano, y otros módulos de unión. CBMs preferidos en el presente contexto son los CBMs microbianos, particularmente CBMs fúngicos o bacterianos. Particularmente preferidos son los módulos de unión a almidón mostrados en la presente divulgación como las secuencias de polipéptidos SEC ID NO:1, SEC ID NO:2, y SEC ID NO:3 o los módulos de unión a almidón descritos en solicitud provisional de patente estadounidense n°. 60/511044 como SEC ID NO:12; el CBM de la glucoamilasa de la especie de Hormoconis tal como de Hormoconis resinae (Sin. Creosote fungus [0053] In another embodiment the starch suspension is in contact with a polypeptide comprising a CBM, but no amylolytic module, that is, application of loose CBMs. The loose CBMs can be starch junction modules, cellulose junction modules, chitin junction modules, xylan junction modules, mannan junction modules, and other junction modules. Preferred CBMs in the present context are microbial CBMs, particularly fungal or bacterial CBMs. Particularly preferred are the starch binding modules shown in the present disclosure as the polypeptide sequences SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: 3 or the starch binding modules described in provisional patent application American No. 60/511044 as SEQ ID NO: 12; the glucoamylase CBM of the Hormoconis species such as Hormoconis resine (Sin. Creosote fungus
o Amorphoteca resinae) (SWISSPROT:Q03045), SEC ID NO:13; el CBM de especies de Lentinula tal como de Lentinula edodes (hongo shiitake) (SPTREMBL:Q9P4C5), SEC ID NO:14 el CBM de especies de Neurospora tal como de Neurospora crassa (SWISSPROT:P14804), SEC ID NO:15; el CBM de especies de Talaromyces tal como de Talaromyces byssochlamydioides, SEC ID NO:16; el CBM de especies de Geosmithia tal como de Geosmithia cylindrospora, SEC ID NO:17; el CBM de especies de Scorias tal como de Scorias spongiosa, SEC ID NO:18; el CBM de especies de Eupenicillium tal como de Eupenicillium ludwigii, SEC ID NO:19; el CBM de especies de Aspergillus tal como de Aspergillus japonicus, SEC ID NO:20; el CBM de especies de Penicillium tal como de Penicillium cf. miczynskii, SEC ID NO:21; el CBM de especies de Mz1 Penicillium, SEC ID NO:22; el CBM de especies de Thysanophora, SEC ID NO:23; el CBM de especies de Humicola tal como de Humicola grisea var. thermoidea. Muchos CBMs preferidos incluyen los CBMs descritos en la solicitud provisional de patente estadounidense n°. 60/511044 como SEC ID NO:24; el CBM de la glucoamilasa de especies de Aspergillus tal como de Aspergillus niger, y como SEC ID NO:25; el CBM de la glucoamilasa de especies de Athelia tal como de Athelia rolfsii. También se prefiere para la invención la aplicación de cualquier CBM que tenga al menos un 50%, 60%, 70%, 80% o incluso al menos un 90% de homología con cualquiera de las secuencias de aminoácidos de CBM mencionadas anteriormente. or Amorphoteca resine) (SWISSPROT: Q03045), SEQ ID NO: 13; the CBM of Lentinula species such as Lentinula edodes (shiitake fungus) (SPTREMBL: Q9P4C5), SEQ ID NO: 14 the CBM of Neurospora species such as Neurospora crassa (SWISSPROT: P14804), SEQ ID NO: 15; CBM of Talaromyces species such as Talaromyces byssochlamydioides, SEQ ID NO: 16; the CBM of Geosmithia species such as Geosmithia cylindrospora, SEQ ID NO: 17; the CBM of Scorias species such as Scorias spongiosa, SEQ ID NO: 18; CBM of Eupenicillium species such as Eupenicillium ludwigii, SEQ ID NO: 19; the CBM of Aspergillus species such as Aspergillus japonicus, SEQ ID NO: 20; the CBM of Penicillium species such as Penicillium cf. miczynskii, SEQ ID NO: 21; CBM of Mz1 Penicillium species, SEQ ID NO: 22; the CBM of Thysanophora species, SEQ ID NO: 23; the CBM of Humicola species such as Humicola grisea var. thermoidea Many preferred CBMs include the CBMs described in provisional US Patent Application No. 60/511044 as SEQ ID NO: 24; the glucoamylase CBM of Aspergillus species such as Aspergillus niger, and as SEQ ID NO: 25; the glucoamylase CBM of Athelia species such as Athelia rolfsii. Also preferred for the invention is the application of any CBM having at least 50%, 60%, 70%, 80% or even at least 90% homology with any of the above-mentioned CBM amino acid sequences.
[0054] Los CBMs sueltos se pueden aplicar a la suspensión de almidón granulado en cantidades eficaces. [0054] Loose CBMs can be applied to the granulated starch suspension in effective amounts.
Actividad de alfa-amilasa (KNU) Alpha-Amylase Activity (KNU)
[0055] La actividad amilolítica se puede determinar usando almidón de patata como sustrato. Este método se basa en la descomposición del almidón de patata modificado por la enzima, y la reacción es seguida de muestras de mezcla de la solución de almidón/enzima con una solución de yodo. Inicialmente, se forma un color azul negruzco, pero durante la descomposición del almidón el color azul se debilita y gradualmente se convierte en un marrón rojizo, que es comparable a un estándar de vidrio coloreado. [0055] The amylolytic activity can be determined using potato starch as a substrate. This method is based on the decomposition of the enzyme modified potato starch, and the reaction is followed by samples of mixing the starch / enzyme solution with an iodine solution. Initially, a blackish blue color is formed, but during the decomposition of the starch the blue color weakens and gradually becomes a reddish brown, which is comparable to a standard of colored glass.
[0056] Una unidad Kilo Novo (KNU) de alfa-amilasa es definida como la cantidad de enzima que, en condiciones estándar (es decir, a 37°C +/- 0,05; 0,0003 M Ca2+; y pH 5.6) dextriniza 5,26 g de sustancia seca del almidón Merck Amylum soluble. [0056] A Kilo Novo (KNU) unit of alpha-amylase is defined as the amount of enzyme that, under standard conditions (ie at 37 ° C +/- 0.05; 0.0003 M Ca2 +; and pH 5.6 ) dextrinizes 5.26 g of dry substance from soluble Merck Amylum starch.
[0057] Un prospecto AF 9/6 que describe este método analítico con más detalle está disponible previa solicitud a Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia . [0057] A prospectus AF 9/6 describing this analytical method in more detail is available upon request to Novozymes A / S, Denmark, said prospectus is included herein by reference.
Actividad de glucoamilasa (AGU) Glucoamylase Activity (AGU)
[0058] La unidad de glucoamilasa Novo (AGU) es definida como la cantidad de enzima que hidroliza 1 micromol de maltosa por minuto a 37°C y pH 4.3. [0058] The Novo glucoamylase unit (AGU) is defined as the amount of enzyme that hydrolyzes 1 micromol of maltose per minute at 37 ° C and pH 4.3.
[0059] La actividad se determina como AGU/ml mediante un método modificado (AEL-SM-0131, disponible previa solicitud en Novozymes) después de usar un kit de diagnóstico glucosa GOD-Perid de Boehringer Mannheim, 124036. Estándar: estándar AMG, lote 7- 1195, 195 AGU/ml. 375 microL de sustrato (1% de maltosa en 50 mM de acetato sódico, pH 4.3) son incubados durante 5 minutos a 37°C. Se añaden 25 microL de enzima diluida en acetato sódico. Después de 10 minutos, la reacción se detiene añadiendo 100 microL 0,25 M de NaOH. 20 microL se transfieren a una placa de microtitulación de 96 pocillos y se añaden 200 microL de solución GOD-Perid (124036, Boehringer Mannheim). Después de 30 minutos a temperatura ambiente, la absorbencia se mide a 650 nm y la actividad se calcula en AGU/ml del estándar AMG. Un prospecto (AEL-SM-0131) que describe este método analítico en más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia. [0059] Activity is determined as AGU / ml by a modified method (AEL-SM-0131, available upon request in Novozymes) after using a GOD-Perid glucose diagnostic kit from Boehringer Mannheim, 124036. Standard: AMG standard, lot 7- 1195, 195 AGU / ml. 375 microL of substrate (1% maltose in 50 mM sodium acetate, pH 4.3) are incubated for 5 minutes at 37 ° C. 25 microL of enzyme diluted in sodium acetate are added. After 10 minutes, the reaction is stopped by adding 100 microL 0.25 M NaOH. 20 microL are transferred to a 96-well microtiter plate and 200 microL of GOD-Perid solution (124036, Boehringer Mannheim) is added. After 30 minutes at room temperature, the absorbency is measured at 650 nm and the activity is calculated in AGU / ml of the AMG standard. A leaflet (AEL-SM-0131) describing this analytical method in more detail is available upon request in Novozymes A / S, Denmark, which leaflet is included herein by reference.
Actividad de alfa-amilasa fúngica (FAU) Fungal alpha-amylase activity (FAU)
[0060] La actividad de alfa-amilasa fúngica se puede medir en FAU (unidades de alfa-amilasa fúngica). Un (1) FAU es la cantidad de enzima que en condiciones estándar (es decir, a 37°C y pH 4.7) descompone 5260 mg de almidón sólido (almidón soluble, Merck) por hora. Un prospecto AF 9.1/3, que describe este ensayo FAU con más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia. [0060] Fungal alpha-amylase activity can be measured in FAU (fungal alpha-amylase units). One (1) FAU is the amount of enzyme that under standard conditions (i.e. at 37 ° C and pH 4.7) decomposes 5260 mg of solid starch (soluble starch, Merck) per hour. An AF 9.1 / 3 leaflet, which describes this FAU test in more detail, is available upon request in Novozymes A / S, Denmark, which leaflet is included in this document by reference.
Actividad de alfa-amilasa ácida (AFAU) Acid alpha-amylase activity (AFAU)
[0061] La actividad de alfa-amilasa ácida se puede medir en AFAU (unidades de alfa-amilasa ácida fúngica), que se determinan en relación a un estándar enzimático. [0061] The activity of acid alpha-amylase can be measured in AFAU (fungal acid alpha-amylase units), which are determined in relation to an enzymatic standard.
[0062] El estándar usado es AMG 300 L (de Novozymes A/S, glucoamilasa de Aspergillus niger G1 tipo salvaje, también descrito en Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), págs. 1097-1102 y en WO92/00381). La alfa-amilasa neutra en esta AMG disminuye, después de su almacenamiento a temperatura ambiente durante 3 semanas, de aprox. 1 FAU/mL a menos de 0,05 FAU/mL. [0062] The standard used is AMG 300 L (from Novozymes A / S, wild-type Aspergillus niger G1 glucoamylase, also described in Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), pp. 1097-1102 and in WO92 / 00381). The neutral alpha-amylase in this AMG decreases, after storage at room temperature for 3 weeks, of approx. 1 FAU / mL at less than 0.05 FAU / mL.
[0063] La actividad de alfa-amilasa ácida en este estándar AMG se determina conforme a la siguiente descripción. En este método 1 AFAU se define como la cantidad de enzima que degrada 5,26 mg de sólidos secos de almidón por hora en condiciones estándar. [0063] The acid alpha-amylase activity in this AMG standard is determined according to the following description. In this method 1 AFAU is defined as the amount of enzyme that degrades 5.26 mg of dried starch solids per hour under standard conditions.
[0064] El yodo forma un complejo azul con almidón, pero no con sus productos de degradación. Por tanto, la intensidad del color es directamente proporcional a la concentración de almidón. La actividad de amilasa es determinada usando colorimetría inversa como reducción en la concentración de almidón en condiciones analíticas especificas. [0064] Iodine forms a blue complex with starch, but not with its degradation products. Therefore, the intensity of the color is directly proportional to the concentration of starch. Amylase activity is determined using inverse colorimetry as a reduction in starch concentration under specific analytical conditions.
5 5
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
Condiciones estándar/condiciones de reacción: (por minuto) Standard conditions / reaction conditions: (per minute)
Sustrato: Almidón, approx. 0,17 g/L Tampón: Citate, approx. 0,03 M Yodo (I2): 0,03 g/L CaCl2: 1,85 mM pH: 2.50 - 0.05 Temperatura de 40°C Substrate: Starch, approx. 0.17 g / L Buffer: Citate, approx. 0.03 M Iodine (I2): 0.03 g / L CaCl2: 1.85 mM pH: 2.50 - 0.05 40 ° C temperature
incubación: Tiempo de reacción: 23 seconds Longitud de onda: lambda=590nm Concentración 0.025 AFAU/mL incubation: Reaction time: 23 seconds Wavelength: lambda = 590nm 0.025 AFAU / mL concentration
enzimática: Intervalo de trabajo 0,01-0,04 AFAU/mL enzimático: enzymatic: Working range 0.01-0.04 AFAU / mL enzymatic:
[0065] Si se prefiere información más detallada, ésta se puede encontrar en EB-SM-0259.02/01, disponible previa solicitud en Novozymes A/S, y que se incorpora por referencia. [0065] If more detailed information is preferred, it can be found in EB-SM-0259.02 / 01, available upon request in Novozymes A / S, and incorporated by reference.
Actividad de beta-amvlase (DP°) Beta-amvlase activity (DP °)
[0066] La actividad de SPEZYME® BBA 1500 se expresa en grados de potencia diastásica (DP°). Es la cantidad de enzima contenida en 0,1 ml de un 5% de solución de la preparación enzimática de muestra que producirá azúcares de reducción suficientes para reducir 5 ml de solución de Fehling cuando la muestra se incuba con 100 ml de sustrato durante 1 hora a 20°C. [0066] The activity of SPEZYME® BBA 1500 is expressed in degrees of diastatic power (DP °). It is the amount of enzyme contained in 0.1 ml of a 5% solution of the sample enzyme preparation that will produce sufficient reduction sugars to reduce 5 ml of Fehling solution when the sample is incubated with 100 ml of substrate for 1 hour at 20 ° C.
Actividad de pululanasa (nueva unidad de pululanasa Novo (NPUN) Pululanase activity (new Novo pululanase unit (NPUN)
[0067] La actividad de pululanasa se puede determinar en relación a un sustrato de pululano. El pululano es un polímero de D-glucosa lineal que consiste esencialmente en unidades maltotriosil unidas por enlaces alfa 1,6. Las endopululanasas hidrolizan el los enlaces alfa 1,6 aleatoriamente, liberando maltotriosa de liberación, 63-alfa-maltotriosilmaltotriosa, 63-alfa-(63-alfa-maltotriosil-maltotriosyl)-maltotriosa. [0067] Pululanase activity can be determined in relation to a pululane substrate. Pululane is a linear D-glucose polymer consisting essentially of maltotriosyl units linked by alpha 1.6 bonds. Endopululanases hydrolyse the alpha 1,6 bonds randomly, releasing maltotriose release, 63-alpha-maltotriosylmaltotriose, 63-alpha- (63-alpha-maltotriosyl-maltotriosyl) -maltotriose.
[0068] Una nueva unidad de pululanasa Novo (NPUN) es una unidad de actividad de endo-pululanasa y se mide en relación a un estándar Promozyme D de Novozymes A/S. Condiciones estándar son 30 minutos de tiempo de reacción a 40°C y pH 4.5 y con 0,7% de pululano como sustrato. La cantidad de producto de degradación de sustrato rojo se mide espectrofotométricamente en 510 nm y es proporcional a la actividad de endo-pululanasa en la muestra. Un prospecto (EB-SM.0420.02/01) que describe este método analítico con más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia. [0068] A new Novo pululanase unit (NPUN) is a unit of endo-pululanase activity and is measured in relation to a Novozymes A / S Promozyme D standard. Standard conditions are 30 minutes of reaction time at 40 ° C and pH 4.5 and with 0.7% of pululane as substrate. The amount of degradation product of red substrate is measured spectrophotometrically at 510 nm and is proportional to the endo-pululanase activity in the sample. A leaflet (EB-SM.0420.02 / 01) describing this analytical method in more detail is available upon request in Novozymes A / S, Denmark, which leaflet is included in this document by reference.
[0069] En las condiciones estándar un NPUN es aproximadamente igual a la cantidad de enzima que libera carbohidrato reductor con una potencia reductora equivalente a 2,86 micromoles de glucosa por minuto. [0069] Under standard conditions an NPUN is approximately equal to the amount of enzyme that releases reducing carbohydrate with a reducing potency equivalent to 2.86 micromoles of glucose per minute.
Determinación del perfil de azúcar y sólidos secos solubilizados Determination of sugar profile and solubilized dry solids
[0070] La composición de azúcar de los hidrolizados de almidón fue determinada mediante HPLC y posteriormente se calculó el rendimiento de glucosa como DX. °BRIX, sólidos secos solubilizados (solubles) de hidrolizado de almidón fueron determinados mediante la medición del índice de refracción. [0070] The sugar composition of the starch hydrolysates was determined by HPLC and subsequently the glucose yield was calculated as DX. BRIX, solubilized (soluble) dried solids of starch hydrolyzate were determined by measuring the refractive index.
[0071] Las siguientes actividades enzimáticas fueron usadas. Una alfa-amilasa bacteriana con un CBD con la secuencia representada en SEC ID NO:19 y la misma alfa-amilasa bacteriana, pero sin el módulo CBD (SEC ID NO:4). Una glucoamilasa derivada de Aspergillus niger con la secuencia de aminoácidos mostrada en WO00/04136 como SEC ID nº: 2 o una de las variantes descritas. Una alfa-amilasa ácida fúngica derivada de Aspergillus niger. [0071] The following enzymatic activities were used. A bacterial alpha-amylase with a CBD with the sequence depicted in SEQ ID NO: 19 and the same bacterial alpha-amylase, but without the CBD module (SEQ ID NO: 4). A glucoamylase derived from Aspergillus niger with the amino acid sequence shown in WO00 / 04136 as SEQ ID NO: 2 or one of the variants described. A fungal acid alpha-amylase derived from Aspergillus niger.
[0072] Almidón de trigo (S-5127) se obtuvo de Sigma-Aldrich. [0072] Wheat starch (S-5127) was obtained from Sigma-Aldrich.
Ejemplo 1 Example 1
[0073] Este ejemplo ilustra la conversión de almidón granulado de trigo en glucosa usando una alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos y una glucoamilasa y una amilasa ácida fúngica. Una suspensión con un 33% de sólidos secos (DS) de almidón granulado fue preparada añadiendo 247,5 g de almidón de trigo, mientras se agitaba, a 502,5 ml de agua. El pH fue ajustado con HCl a 4.5. La suspensión de almidón granulado fue distribuida en matraces de tapón azul de 100 ml con 75 g en cada matraz. Los matraces fueron incubados con agitación magnética en un baño maría a 60°C. A las cero horas las actividades enzimáticas mostradas en la tabla 1 fueron dosificadas a los matraces. Las muestras fueron retiradas después 24, 48, 72, y 96 horas. [0073] This example illustrates the conversion of granulated wheat starch into glucose using a four-module bacterial alpha-amylase and a glucoamylase and a fungal acid amylase. A suspension with 33% dry solids (DS) of granulated starch was prepared by adding 247.5 g of wheat starch, while stirring, to 502.5 ml of water. The pH was adjusted with HCl to 4.5. The granulated starch suspension was distributed in 100 ml blue cap flasks with 75 g in each flask. The flasks were incubated with magnetic stirring in a 60 ° C water bath. At zero hours the enzymatic activities shown in Table 1 were dosed into the flasks. Samples were removed after 24, 48, 72, and 96 hours.
Tabla 1. Los niveles de actividad enzimática usados. Table 1. The levels of enzyme activity used.
100,0 200 50 100.0 200 50
[0074] El total de sólidos secos de almidón fue determinado usando el siguiente método. El almidón fue completamente [0074] The total dry solids of starch was determined using the following method. The starch was completely
10 hidrolizado añadiendo una cantidad en exceso de alfa-amilasa (300 KNU/Kg de sólidos secos) y colocando la muestra en un baño de aceite a 95 °C durante 45 minutos. Posteriormente las muestras fueron enfriadas a 60°C y una cantidad en exceso de glucoamilasa (600 AGU/kg de DS) fue añadida seguida de una incubación durante 2 horas a 60°C. 10 hydrolyzed by adding an excess amount of alpha-amylase (300 KNU / Kg of dry solids) and placing the sample in an oil bath at 95 ° C for 45 minutes. Subsequently the samples were cooled to 60 ° C and an excess amount of glucoamylase (600 AGU / kg of DS) was added followed by an incubation for 2 hours at 60 ° C.
[0075] Sólidos secos solubles en el hidrolizado de almidón fueron determinados mediante medición del índice de refracción en muestras después de filtrar a través de un filtro de 0,22 microM. El perfil de azúcar fue determinado [0075] Dry solids soluble in the starch hydrolyzate were determined by measuring the refractive index in samples after filtering through a 0.22 microM filter. The sugar profile was determined
15 mediante HPLC. La cantidad de glucosa fue calculada como DX. Los resultados se muestran en la tabla 2 y 3. 15 by HPLC. The amount of glucose was calculated as DX. The results are shown in Table 2 and 3.
Tabla 2. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total a 100 KNU/kg de DS de dosificación de alfaamilasa. Table 2. Soluble dry solids as a percentage of total dry substance at 100 KNU / kg of alpha dosage of alphaamylase.
100,0 92,5 96 97,3 99,2 100.0 92.5 96 97.3 99.2
Tabla 3. DX del hidrolizado soluble a 100 KNU/kg de DS de dosificación de alfa-amilasa. Table 3. DX of the soluble hydrolyzate at 100 KNU / kg of DS of alpha-amylase dosage.
100,0 88,4 92,4 93,7 95,3 100.0 88.4 92.4 93.7 95.3
[0076] Este ejemplo ilustra la única conversión parcial de almidón granulado en glucosa usando una glucoamilasa y una alfa-amilasa ácida fúngica. [0076] This example illustrates the only partial conversion of granulated starch into glucose using a glucoamylase and a fungal acid alpha-amylase.
25 [0077] Matraces con un 33% de DS de almidón granulado fueron preparados e incubados como se describe en el ejemplo 1. A las cero horas las actividades enzimáticas mostradas en la tabla 4 fueron dosificadas a los matraces. Las muestras fueron retiradas después de 24, 48, 72, y 96 horas. Las muestras fueron analizadas como se describe en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 5 y 6. [0077] Flasks with 33% DS of granulated starch were prepared and incubated as described in example 1. At zero hours the enzymatic activities shown in Table 4 were dosed into the flasks. Samples were removed after 24, 48, 72, and 96 hours. The samples were analyzed as described in example 1. The results are shown in Table 5 and 6.
30 Tabla 4. El nivel de actividad enzimática usado. 30 Table 4. The level of enzyme activity used.
200 50 200 50
Tabla 5. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total. Table 5. Soluble dry solids as a percentage of total dry substance.
28,5 36,3 41,6 45,7 Tabla 6. DX del hidrolizado soluble. 28.5 36.3 41.6 45.7 Table 6. DX of the soluble hydrolyzate.
27,7 34,9 39,2 42,2 27.7 34.9 39.2 42.2
5 Ejemplo 3 5 Example 3
[0078] En el ejemplo 3 la conversión del almidón granulado de trigo en glucosa fue realizada usando una glucoamilasa (200 AGU/kg de DS), una amilasa ácida fúngica (50 AFAU/kg de DS) y la alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos intacta (SEC ID NO:19), también usada en el ejemplo 1 o la misma alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos, pero sin el módulo CBD (SEC ID NO:4) (100 KNU/kg de DS). Una suspensión con un 33% de sólidos secos (DS) de almidón [0078] In Example 3, the conversion of granulated wheat starch to glucose was performed using a glucoamylase (200 AGU / kg of DS), a fungal acid amylase (50 AFAU / kg of DS) and bacterial alpha-amylase of four intact modules (SEQ ID NO: 19), also used in example 1 or the same four-module bacterial alpha-amylase, but without the CBD module (SEQ ID NO: 4) (100 KNU / kg DS). A suspension with 33% dry solids (DS) starch
10 granulado fue preparada e incubada como se describe en el ejemplo 1. Las muestras fueron retiradas después de 24, 46, 70, y 90 horas. The granulate was prepared and incubated as described in example 1. The samples were removed after 24, 46, 70, and 90 hours.
[0079] El total de sólidos secos de almidón fue determinado como se describe en el ejemplo 1. Sólidos secos solubles en el hidrolizado de almidón y el perfil de azúcar fueron determinados como se describe en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 7 y 8. [0079] The total dry starch solids were determined as described in example 1. Dry solids soluble in the starch hydrolyzate and the sugar profile were determined as described in example 1. The results are shown in the table. 7 and 8.
15 Tabla 7. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total. Enzimas: glucoamilasa, amilasa ácida fúngica y alfa-amilasa bacteriana con el módulo CBD (SEC ID NO:19) o sin el módulo CBD (SEC ID NO:4). 15 Table 7. Soluble dry solids as a percentage of total dry substance. Enzymes: glucoamylase, fungal acid amylase and bacterial alpha-amylase with the CBD module (SEQ ID NO: 19) or without the CBD module (SEQ ID NO: 4).
Sin CBD 89,7 92,4 92,4 92,5 Con CBD 94,1 95,2 96,9 97,1 Without CBD 89.7 92.4 92.4 92.5 With CBD 94.1 95.2 96.9 97.1
Tabla 8. DX del hidrolizado soluble: enzimas: glucoamilasa, amilasa ácida fúngica y alfa-amilasa bacteriana con el módulo CBD (SEC ID NO:19) o sin el módulo CBD (SEC ID NO:4). Table 8. DX of the soluble hydrolyzate: enzymes: glucoamylase, fungal acid amylase and bacterial alpha-amylase with the CBD module (SEQ ID NO: 19) or without the CBD module (SEQ ID NO: 4).
- 20 twenty
- Sin CBD Con CBD 24 horas 85,9 89,9 46 horas 88,7 93,3 70 horas 89,0 93,0 90 horas 89,0 93,2 Without CBD With CBD 24 hours 85.9 89.9 46 hours 88.7 93.3 70 hours 89.0 93.0 90 hours 89.0 93.2
- LISTADO DE SECUENCIAS [0080] LIST OF SEQUENCES [0080]
- 25 25
- <110> Novozymes A/S <110> Novozymes A / S
- <120> Licuefacción fría con alfa-amilasa de cuatro-dominios <120> Cold liquefaction with four-domain alpha-amylase
- 30 30
- <130> 10473 <160> 22 <130> 10473 <160> 22
- <170> Versión de patentIn 3.2 <170> PatentIn version 3.2
<210> 1 <210> 1
<211> 102 <211> 102
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus flavothermus <213> Bacillus flavothermus
<400> 1 <400> 1
<210> 2 <210> 2
<211> 99 10 <212> PRT <211> 99 10 <212> PRT
<213> Bacillus sp. <213> Bacillus sp.
<400> 2 <400> 2
<210> 3 <210> 3
<211> 102 <211> 102
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus alcalifílico <213> Alkaryl Bacillus
<400> 3 <400> 3
<210> 4 <210> 4
<211> 484 <211> 484
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus flavothermus <213> Bacillus flavothermus
<400> 4 <400> 4
<210> 5 <210> 5
<211> 485 <211> 485
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus sp <213> Bacillus sp
<400> 5 <400> 5
<210> 6 <210> 6
<211> 484 <211> 484
<212> PRT <212> PRT
<213> bacillus alcalifílico <213> alkaryl bacillus
<400> 6 <400> 6
<210> 7 <210> 7
<211> 517 <211> 517
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus sp.: <213> Bacillus sp .:
<400> 7 <400> 7
<210> 8 <210> 8
<211> 550 <211> 550
- <212> <212>
- PRT 5 <213> Desconocido PRT 5 <213> Unknown
<220> <220>
<223> Fuente desconocida <223> Unknown source
<210> 9 <210> 9
<211> 482 <211> 482
<212> PRT <212> PRT
<213> Desconocido <213> Unknown
<220> <220>
<223> fuente desconocida <223> unknown source
<400> 9 <400> 9
<210> 10 <210> 10
<211> 482 <211> 482
<212> PRT <212> PRT
<213> Desconocido <213> Unknown
<220> <220>
<223> Fuente desconocida <223> Unknown source
<400> 10 <400> 10
<210> 11 <210> 11
<211> 482 <211> 482
<212> PRT <212> PRT
<213> Desconocido <213> Unknown
<220> <220>
<223> Fuente desconocida <223> Unknown source
<400> 11 <400> 11
<210> 12 <210> 12
<211> 482 <211> 482
- <212> <212>
- PRT 5 <213> Desconocido PRT 5 <213> Unknown
<220> <220>
<223> Fuente desconocida <223> Unknown source
<210> 13 <210> 13
<211> 483 <211> 483
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus licheniformis <213> Bacillus licheniformis
<400> 13 <400> 13
<210> 14 <210> 14
<211> 483 <211> 483
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus amyloliquefaciens <213> Bacillus amyloliquefaciens
<400> 14 <400> 14
<210> 15 <210> 15
<211> 483 <211> 483
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus stearothermophilus <213> Bacillus stearothermophilus
<400> 15 <400> 15
<210> 16 <210> 16
<211> 485 <211> 485
- <212> <212>
- PRT 5 <213> desconocido PRT 5 <213> unknown
<220> <220>
<223> fuente desconocida <223> unknown source
<210> 17 <210> 17
<211> 484 <211> 484
- <212> <212>
- PRT 5 <213> Desconocido PRT 5 <213> Unknown
<220> <220>
<223> fuente desconocida <223> unknown source
<210> 18 <210> 18
<211> 485 <211> 485
- <212> <212>
- PRT 5 <213> desconocido PRT 5 <213> unknown
10 <400> 8 10 <400> 8
10 <400> 12 10 <400> 12
10 <400> 16 10 <400> 16
10 <400> 17 10 <400> 17
<220> <220>
<223> fuente desconocida <223> unknown source
10 <400> 18 10 <400> 18
<210> 19 <210> 19
<211> 619 <211> 619
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus flavothermus <213> Bacillus flavothermus
<400> 19 <400> 19
<210> 20 <210> 20
<211> 613 <211> 613
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus <213> Bacillus
<400> 20 <400> 20
<210> 21 <210> 21
<211> 619 <211> 619
<212> PRT <212> PRT
<213> Bacillus alcalifílico <213> Alkaryl Bacillus
<400> 21 <400> 21
<210> 22 <210> 22
<211> 640 <211> 640
<212> PRT <212> PRT
<213> Aspergillus kawachii <213> Aspergillus kawachii
<400> 22 <400> 22
Claims (21)
- (a) (to)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; it is an element of the 13 family of glycoside hydrolases;
- (b) (b)
- tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y; It has alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and;
- (c) (C)
- comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; comprising a functional carbohydrate binding module (CBM) of the family 20 of CBM, said CBM has an amino acid sequence selected from the group consisting of an amino acid sequence with at least 60% homology with SEQ ID NO: 1 , an amino acid sequence with at least 75% homology with SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence with at least 90% homology with SEQ ID NO: 3;
- 2. 2.
- Proceso según la reivindicación 1, donde la primera enzima comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO: 7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO:10, SEC ID NO:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18. Process according to claim 1, wherein the first enzyme comprises an amino acid sequence with at least 75% homology with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, and SEQ ID NO: 18.
- 3. 3.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera enzima comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22. Process according to any of the preceding claims, wherein the first enzyme comprises an amino acid sequence with at least 75% homology with an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21 and SEQ ID NO: 22.
- 4. Four.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la suspensión de almidón tiene un 20-55% de sólidos secos de almidón granulado. Process according to any of the preceding claims, wherein the starch suspension has 20-55% dry solids of granulated starch.
- 5. 5.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos un 85% de los sólidos secos del almidón granulado se convierten en un hidrolizado de almidón soluble. Process according to any of the preceding claims, wherein at least 85% of the dried solids of the granulated starch are converted into a soluble starch hydrolyzate.
- 6. 6.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el hecho de someter la suspensión de almidón granulado a la acción de una isoamilasa y/o una pululanasa. Process according to any of the preceding claims, comprising subjecting the suspension of granulated starch to the action of an isoamylase and / or a pululanase.
- 7. 7.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la temperatura es de al menos 58°C. Process according to any of the preceding claims, wherein the temperature is at least 58 ° C.
- 8. 8.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el pH se encuentra en el intervalo de 3.0 a Process according to any of the preceding claims, wherein the pH is in the range of 3.0 to
- 9. 9.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el porcentaje de glucosa del total de sólidos secos solubilizados del hidrolizado de almidón soluble es al menos un 94,5%. Process according to any of the preceding claims, wherein the percentage of glucose of the total solubilized dry solids of the soluble starch hydrolyzate is at least 94.5%.
- 10. 10.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene de tubérculos, raíces, tallos, o grano entero. Process according to any of the preceding claims, wherein the granulated starch is obtained from tubers, roots, stems, or whole grain.
- 11. eleven.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de cereales. Process according to any of the preceding claims, wherein the granulated starch is obtained from cereals.
- 12. 12.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, mijo, sagú, mandioca, tapioca, sorgo, arroz o patatas. Process according to any of the preceding claims, wherein the granulated starch is obtained from corn, ears, wheat, barley, rye, millet, sago, cassava, tapioca, sorghum, rice or potatoes.
- 13. 13.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de la molienda en seco de grano entero o a partir de la molienda húmeda de grano entero o a partir de sémola de maíz molida. Process according to any of the preceding claims, wherein the granulated starch is obtained from dry milling of whole grain or from wet milling of whole grain or from ground corn grits.
- 14. 14.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un sistema de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. Process according to any of the preceding claims, wherein the process is carried out in an ultrafiltration system and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, raw starch and water and where the permeate is the soluble starch hydrolyzate.
- 15. fifteen.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. Process according to any of the preceding claims, wherein the process is carried out in a continuous membrane reactor with ultrafiltration membranes and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, crude starch and water and where the permeate is the hydrolyzate of soluble starch.
- 16. 16.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de microfiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. Process according to any of the preceding claims, wherein the process is carried out in a continuous membrane reactor with microfiltration membranes and where the concentrate is kept in recirculation in the presence of enzymes, crude starch and water and where the permeate is the hydrolyzate of soluble starch.
- 17. 17.
- Proceso para la producción de jarabe a base de almidón rico en fructosa (HFSS), incluyendo el proceso los pasos de: Process for the production of syrup based on fructose starch (HFSS), including the process the steps of:
- (i)(i)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; it is an element of the 13 family of glycoside hydrolases;
- (ii)(ii)
- tiene actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; it has alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and;
- (i)(i)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; it is an element of the 13 family of glycoside hydrolases;
- (ii)(ii)
- tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y; It has alpha-1,4-glycosidic hydrolysis activity, and;
- 19. 19.
- Proceso según la reivindicación 18 donde el producto de fermentación es etanol. Process according to claim 18 wherein the fermentation product is ethanol.
- 20. twenty.
- Proceso según cualquiera de reivindicaciones 18 ó 19, donde el paso de fermentación se realiza de manera simultánea o separada/secuencial a la hidrólisis del almidón granulado. Process according to any of claims 18 or 19, wherein the fermentation step is carried out simultaneously or separately / sequentially to the hydrolysis of the granulated starch.
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