开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
课题背景
酶是由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成，少数为 RNA。在机体中，酶能够高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。与其他蛋白之处在于酶具有活性中心，即与催化有关系的一个特定区域。酶的催化能力比一般的无机催化剂高千万倍甚至上亿倍；酶的专一性很强，通常一种酶只能作用于一种化学键或催化某一类化学反应。
国际生物化学联合会（EC）根据酶所催化的反应性质的不同，将酶分为六大类，分别为：氧化还原酶类、水解酶类、转移酶类、裂合酶类、合成酶类、异构酶类。其中水解酶类是最早实现工业化生产，并且用途最广泛的酶。按催化底物的不同又可分为：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶、纤维素酶等。淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类统称，其一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等。根据酶水解产物异构类型的不同可分为 alpha;-淀粉酶与 beta;-淀粉酶[1]。
alpha;-淀粉酶(a-amylase)又称为液化型淀粉酶,其系统名称为alpha;-1,4-葡聚糖水解酶,常用名为alpha;-淀粉酶,又名淀粉alpha;-1,4糊精酶,是一种内切酶,能从淀粉分子的内部任意切开alpha;-1,4键,而不能切开alpha;-1,6键。淀粉在alpha;-淀粉酶的作用下,分子迅速降解,粘度下降,这种现象叫液化作用,所以alpha;-淀粉酶又称液化酶。因其水解产物还原性末端葡萄糖第一位碳原子的光学性质呈alpha;-型,故叫alpha;-淀粉酶。
不同来源的alpha;-淀粉酶具有不同的热稳定性,因此根据alpha;-淀粉酶的热稳定性也可将它们分成耐热alpha;-淀粉酶和不耐热alpha;-淀粉酶。耐热alpha;-淀粉酶又称耐高温alpha;-淀粉酶（Thermostable alpha-amylase）,是指热稳定性在90℃以上的alpha;-淀粉酶。耐高温alpha;-淀粉酶在pH5.0~11.0稳定,pH4.0以下易失活,酶活性的最适pH5.0~9.0[2]。每分子耐高温alpha;-淀粉酶含有1个Ca2 ,有的酶分子中多达10个，它可以在酶的催化过程中起作用, 同时使酶分子保持适当的构象,从而维持其最大活性与稳定性[3]。
耐高温alpha;-淀粉酶是最早实现工业化生产，并且是迄今为止用途最广、产量最大的酶制剂品种，几乎占酶制剂总产量的 50%以上，由于具有相当高的热稳定性,被广泛应用于啤酒、酒精及食品等行业。近年来随着淀粉原料深加工工业的发展,酒精行业工艺条件的改变,要求酶制剂工业不断更新和完善酶的种类以满足工业生产的要求。如对于淀粉糖工业,一般先加淀粉酶液化,再加糖化酶糖化来生产葡萄糖。但是由于目前市售的淀粉酶最适pH为5.5~9.0,而糖化酶的最适pH为4.5左右,因此,由液化进入糖化需调节pH值,这样一来使工艺变得繁琐,又引入了外源离子,加重了离交负担。不仅如此,还易产生麦芽酮糖,使葡萄糖收率降低。而在酒精行业中,由于废水的回填,使得原料液pH值降为4.0~5.0,也不适合alpha;-淀粉酶的作用。为了适应整个淀粉糖工业及酒精行业的需要,简化工艺、降低成本、节省水和能源,满足一些在高温条件下进行淀粉原料液化工艺的要求,开发一种耐热的高温alpha;-淀粉酶就势在必行[1~2]。
微生物具有独特和高效的生物转化能力，能产生多种代谢产物，其产物中的一些生物活性物质 （如抗生素、氨基酸、糖肽等）在医药、食品和化工工业中有着不可取代的地位。然而，通常从自然界分离得到的野生菌株代谢产物产量往往很低，远不能满足工业生产的需要，因此微生物应用的难题集中到如何对菌种进行改良，以获得高产高效的优良工业菌株。而微生物育种的目的就是要人为地使某些代谢产物过量积累，把生物合成的代谢途径朝着人们所希望的方向加以引导，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种，以降低生产成本[4]。
研究的现状
能分泌产生淀粉酶的微生物种类繁多，所涉及的菌种范围相当广泛。据统计仅芽孢杆菌属就有大约 50个种可以分泌淀粉酶。耐高温的alpha;-淀粉酶是由地衣芽抱杆菌等菌体分泌的一种淀粉水解酶类,最早由国外研制成功。我国于九十年代中期引进国外技术进行生产应用。随后,国内许多单位对此进行了研究。研究主要集中在用基因工程技术对耐高温的alpha;-淀粉酶基因进行克隆和表达。
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