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2002年瑞典研究人员首先报道了高温加工的富含碳水化合物的食品中含有大量的丙烯酰胺。由于丙烯酰胺具有神经毒性、生殖发育毒性、遗传毒性及潜在的致癌性,因此采取相应措施来降低食品中丙烯酰胺的含量具有重要的意义。现在的研究普遍证实,食品中的天冬酰胺和还原糖在高温加热过程中通过美拉德反应生成丙烯酰胺是其形成的主要方式。大多数减少丙烯酰胺含量的方法是通过消除它生成的前体物质（还原糖和天冬酰胺）或抑制美拉德反应的强度来实现。L-天冬酰胺酶（L-ASNase）能够催化天冬酰胺水解,用在热加工食品中可以消除丙烯酰胺形成的最重要前体物质——天冬酰胺,能够在几乎不影响产品的色泽、味道及营养特性的情况下抑制食品中丙烯酰胺的形成。用L-天冬酰胺酶抑制食品中丙烯酰胺的形成是一种值得推广的方法。本课题研究了来源于Thermococcus gammatolerans EJ3、Thermococcus zilligii AN1Tzi AN11和Pyrococcus yayanosii CH1这三种极端耐热微生物中编码L-ASNase基因的克隆、表达以及L-ASNase的纯化和性质鉴定,并且评估了耐热L-ASNase抑制薯条中丙烯酰胺生成的潜能。这三种基因的表达都在E.coli BL21（DE3）中进行。表达的重组酶通过镍亲和层析分离纯化,对纯化后的酶进行SDS-PAGE电泳分析。电泳结果表明纯化后T.gammatolerans L-ASNase、T.zilligii L-ASNase和P.yayanosii L-ASNase三种酶的分子量分别为36.5、35.5和37.0 k Da,与它们的理论分子量一致。研究了这三种L-ASNase的酶学性质,发现它们的最适p H分别为8.5、8.5和8.0,最适温度分别为85、90和85°C。酶的热稳定性实验表明这三种耐热L-ASNase在较高温度下都具有较好的热稳定性。测定了三种L-ASNase对底物L-天冬酰胺的动力学常数,三种L-ASNase的Km值分别为10.0、6.02和12.3 m M;kcat值分别为5721、3358和1989 s-1;kcat/Km值分别为572.1、557.8和162.7 m M-1 s-1。研究了热烫时间及T.zilligii L-ASNase和P.yayanosii L-ASNase这两种耐热酶对薯条中丙烯酰胺含量的影响。实验结果表明随着热烫时间的延长,薯条中丙烯酰胺的含量呈下降趋势,在80°C热烫10 min时可以使丙烯酰胺的含量降低39.3%。使用来源于T.zilligii和P.yayanosii的两种耐热L-ASNase在80°C、10 U/m L时处理生薯条4 min和5min可以使丙烯酰胺的含量分别降低80.5%和79.0%。与其他非耐热酶处理相比,本课题中将薯条的热烫与耐热酶处理相结合,在短时间内就能够达到抑制丙烯酰胺的效果。