生物酶Km工业菌株

发布者:马骁骁发布时间:2016-08-17浏览次数:247

本中心构建了饲用酶工业菌株4株,包括耐温木聚糖酶、耐温植酸酶、甘露聚糖酶工业菌株,并实现了高效表达。

1)饲用酶工业菌株-耐温木聚糖工业菌株

木聚糖是饲料中主要成分之一。木聚糖作为一种半纤维素,主要由木糖通过beta-1,4糖苷键进行连接。它不能被牲畜吸收,反而会增加消化道内容物黏稠度,影响肠道蠕动及营养物质的吸收。因此木聚糖是一种主要的抗营养因子。木聚糖酶是一种半纤维素酶,将木聚糖降解为木糖。木糖可以融于水,被肠道中地微生物吸收,有助于促进肠道有益菌的生长。因此,木聚糖酶是一种新型的饲料添加剂,可以提高植物性饲料中蛋白的利用率。中心采用热稳定性定向进化与理论预测相结合的策略,改造木聚糖酶耐热性。获得了耐温木聚糖酶突变体G201C-C60A,该突变体侧链堆积好,疏水作用强,热稳定性高,Tm比野生型提高了12℃。87°C 热处理5分钟后,C60A-G201C突变体的残余活性为90%,而野生型的残余活性仅为25%。中心利用酵母表达系统实现了对耐温木聚糖酶的高效表达,获得了耐温木聚糖工业菌株。


2)饲用酶工业菌株-耐温植酸酶工业菌株

植酸是饲料中常见的一种抗营养因子,由肌醇和六个磷酸组成,能够吸附淀粉、蛋白质和二价离子等营养成分,降低了饲料的利用率。植酸酶的添加能催化水解植酸中磷酸的释放,提高磷的利用率,降低饲料成本,还能降低磷的排放,减少环境污染。中心采用热稳定性定向进化与理论预测相结合的方式,对植酸酶进行改造,获得了耐温植酸酶突变体,分泌表达的耐温植酸酶经80℃热处理后,残余活性达到90%以上,野生型活性则不足10%。中心利用酵母表达系统实现了对耐温植酸酶的高效表达,获得了耐温植酸酶工业菌株。


3) 饲用酶工业菌株-甘露聚糖酶重组菌株

甘露聚糖酶一种多功能的促生长剂,能降低肠道粘度,促进能量、蛋白、纤维素的消化和吸收,可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌,促进蛋白质的合成,提高瘦肉率。甘露聚糖分解产生的甘露寡糖,可被动物肠道中的有益菌吸收,改善菌群组成,减少大肠杆菌、沙门氏菌的感染,减少肉鸡球虫病的危害,提高肉鸡均匀度。利用自主知识产权的克鲁维酵母表达系统,中心构建了甘露聚糖酶重组表达工业菌株,中试发酵优化后甘露聚糖酶产量16000U/ml酶活单位.,酶蛋白产量达10g/L。


4)饲用酶工业菌株-阿魏酸酯酶重组菌株

在饲料中添加阿魏酸酯酶能促进饲料中纤维素的消化,降低了肠道中食糜的粘度,加速了排空速度和营养物质的吸收利用。研究证实阿魏酸酯酶等作为饲料的添加剂,既能加快植物细胞壁等成分在瘤胃中的降解速度,也能提高反刍家畜对饲料的消化程度,减少随粪便排出的营养物质,从而提高饲料的利用效率。中心利用功能基因挖掘鉴定技术获得的新型阿魏酸酯酶基因,构建了马克斯克鲁维酵母重组表达阿魏酸酯酶基因工程菌,中试发酵表明该重组发酵48h后阿魏酸酯酶的产量达1000IU/ml。