[发明专利]转芽孢杆菌源α-淀粉酶基因重组乳酸杆菌及制品和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因重组技术，特别是一种转芽孢杆菌源α-淀粉酶基因重组乳酸杆菌及制品和应用。

背景技术

众所周知，动物的生长是依赖于营养丰富的饲料，而动物的生长速度的快慢是取决于动物对饲料的消化利用率，而饲料的消化利用率又取决于其消化道内的消化酶的多少，因为饲料中的营养物质大多都是以高分子形式存在的，所以必须有相应的酶将其降解后方能被肠道吸收利用，因此肠道消化酶的多少对于动物的生长、料肉比和经济效益至关重要。目前，很多消化酶如淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等已被开发，在饲料中也有广泛的应用。而在饲料成分中，淀粉是其中最主要的营养物质之一，所以淀粉在肠道中的分解率在很大程度上影响着动物的生长速度。因此研究淀粉酶以适当的形式应用于动物生产具有重要的实践意义。

淀粉酶是α-淀粉酶、β-淀粉酶及葡糖淀粉酶的总称，由于淀粉酶在工业、农业和畜牧业上应用广泛，因此，在酶家族中它是非常重要的一种酶。淀粉酶的来源很广泛，可以来自于植物、动物以及微生物。大部分的α-淀粉酶存在于微生物中，α-淀粉酶是胞外酶，可以随机的切断线状直链淀粉链中连接相邻的两个葡萄糖单位的1，4-α-糖苷键。β-淀粉酶主要来源于植物，但也有少部分微生物产生，它是在外面起作用的酶，可以分解直链淀粉、支链淀粉以及糖原分子的非还原性末端链，它可以水解交替的糖苷键，产生麦芽糖。葡糖淀粉酶可以水解单个的葡萄糖。α-淀粉酶已经从多种细菌、真菌和酵母中分离获得。由于细菌淀粉酶具有多种优良的特性，因此，细菌淀粉酶应用比较多，其中曲霉和杆菌，特别是淀粉液化芽孢杆菌已用于工业化生产。

在动物养殖业中，从某种程度上，淀粉酶主要被用作消化助剂，补充面粉的糖化活性，改善一些动物饲料的可消化性。淀粉酶存在于单胃动物的消化道内，由动物的消化道自身分泌。但是幼禽幼畜消化机能尚未发育健全，淀粉酶分泌量往往不足，而且动物年老时消化酶分泌能力降低，另外动物在受到应激或疾病感染后引起消化酶分泌紊乱(McTigue MA et al. The alkaline amylase of the alkalophilic Bacillus sp. IMD 370. Enzyme and Microbial Technology, 1995, 20 (17): 45～47)。由于消化酶的分泌不足，大量的饲粮无法被顺利的消化吸收，较多的饲粮进入后肠发生腐败分解，引起大肠杆菌等有害菌群增殖，产生多量的胺类毒性物质，对肠壁组织造成损伤，使肠道蠕动加快和分泌增加，造成腹泻。在这些情况下，在其日粮中添加外源淀粉酶，不但能补充体内内源酶的不足，而且能激活内源酶的分泌，增强动物对饲料养分的消化吸收能力，明显提高饲料利用率，同时无毒、无副作用、无残留(Yasuji Minoa et al. Developments in the use of Bacillus species　for Industrial production. Canadian Journal of Microbiology, 2004, 23(2): 1-17)。20世纪90年代初，我国开始淀粉酶制剂的研究与应用，在短短十几年的时间里，淀粉酶已被逐步应用到畜、禽、水产动物等各个养殖领域，具有显著增强消化功能、提高饲料利用率、促进生长、提高动物的生产性能等功效(刘庆华等，添加淀粉酶与复合酶对蛋种鸡生产性能及养分利用率的影响.西北农林科技大学学报(自然科学版)，2010，8：23-25)。