一、 选题背景alpha;-淀粉酶（alpha;-amylase），系统名为alpha;-1，4-葡萄糖-4-葡聚糖水解酶（EC 3.2.1.1），也被称为淀粉液化酶，能够从淀粉、多聚糖或寡聚糖分子内部随机地切开alpha;-1，4-葡萄糖苷键，产生糊精、部分低聚糖、麦芽糖和葡萄糖等成分。
根据alpha;-淀粉酶的最适反应温度和热稳定性，通常把alpha;-淀粉酶分为低温alpha;-淀粉酶、中温alpha;-淀粉酶和耐高温alpha;-淀粉酶。
在淀粉酶体系中，即使是中温alpha;-淀粉酶，耐热性也比较差，最适液化温度在70℃，当操作温度大于85℃时，酶活力损失严重，给生产带来了许多不便；相比，耐高温alpha;-淀粉酶的最适反应温度在90-95 ℃、稳定性好、保存条件范围宽、易于储存和运输，有着节约能源和降低成本等优点。
古菌与真细菌是分泌耐高温alpha;-淀粉酶的主要菌属，古菌的生产环境所需温度过高，不常作为发酵菌株；地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）因其热稳定性优于其他菌属、分泌能力高、无内毒素并且生长环境简单、易于培养，常被用做产耐高温alpha;-淀粉酶的发酵菌。
地衣芽孢杆菌alpha;-淀粉酶（Bacillus licheniformis alpha;-amylase，BLA）能在90℃以上的温度下能保持几个小时的活性，比其他细菌来源的具有相似结构或序列的alpha;-淀粉酶具有更高的热稳定性，被广泛应用于酿酒、食品、医药、纺织和环境治理等行业[1]，因此人们对提高BLA的酶活性使其更具竞争力的方法非常感兴趣[2][3]。
以往的研究表明BLA是含有483个氨基酸且分子质量为55kDa的单体酶，包括BLA在内的大多数alpha;-淀粉酶均由三个结构域组成，显示出相似的结构[4]。
近年来，不少学者对BLA的结构及酶活性的提高方法展开研究，如Jongchan Lee等人[5]首次确认了BLA在缓冲溶液形成趋于稳定的单体结构，且酶活性随着外部条件改变而变化；吴向荣等人[6]通过对比BLA，淀粉芽孢杆菌alpha;-淀粉酶和嗜热芽孢杆菌alpha;-淀粉酶，发现了酶活性的部分决定因素，对提高高温淀粉酶的活性有指导意义；Saideh Afrisham等人从温泉中分离得到的地衣芽孢杆菌AT70在最佳条件下，产酶量得到了十倍的提高，酶活性也得到了34%的提高[7]。
通过近年来关于BLA酶活的研究，我们可以发现BLA的酶活力虽然得到了提高，但仍然提高的远远不够，尤其是在面对广泛巨大的应用领域时。
所以，为了更大幅度地提高BLA的活性，本研究拟对BLA进行定向进化改造。
定向进化不需要了解目的酶的结构功能关系即可对酶性质进行有效改造[8]，通过构建随机突变库，并用具有针对性的筛选方式对突变体的性质进行评估和分选，从而实现酶功能在分子水平上的改造。
