[发明专利]一种脂肪酶及其应用

说明书

技术领域

本发明属于酶基因的分离和应用技术领域，具体涉及一种脂肪酶及其应用，即一种来源于黑葡萄穗霉（Stachybotrys chatarum）菌株的脂肪酶及其应用。

背景技术

脂肪酶(E.C. 3.1.1.3)又名甘油酯水解酶、三酰基甘油酰基水解酶，是指水解羧酸甘油三酯中酯键的酶。脂肪酶能催化甘油三酯来生成甘油二脂、单甘脂、脂肪酸和甘油。脂肪酶具有催化疏水性的油脂变成水溶性的脂肪酸和甘油的生物功能，在无机溶剂中能保持高催化活力和极强稳定性。另外，脂肪酶对底物的广谱性/特殊专一性，赋予了脂肪酶在食品油脂加工工业、洗涤剂工业、酯键化合物的合成和手性药物合成等工业的巨大应用价值。脂肪酶已经成为蛋白酶、淀粉酶之后的第三大工业用酶。

脂肪酶是生物体内一类重要的代谢酶，从催化特性看，它具有高度的化学选择性和立体异构性，且反应不需辅酶，反应条件温和，副产物少。脂肪酶的另外一个特征是可以在异相系统（如油、水界面）或有机相中起作用，在水相中，脂肪酶通常催化水解反应的进行；而在有机相中，它却能催化多种合成反应：如酯化、酯交换、酯的醇解、酯的酸解等。脂肪酶的这些特性使其成为在手性化合物合成中重要的生物催化剂，多被用来催化一些酯类合成和转化反应，在食品增香、脱脂加工、污水处理及化工产品中有着广泛的应用。然而，目前脂肪酶的生产效率仍然较低且生产成本也较高，因此需要对现有的脂肪酶的种类及生产技术进行改进。

脂肪酶广泛存在于动物组织、植物种子和微生物体中。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，因此微生物来源的脂肪酶比动植物来源的脂肪酶具有更广的作用pH、作用温度范围；以及高稳定性、高活性和底物专一性。而且微生物脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，适合于工业化大生产和获得高纯度样品。已经公布的适用于甘油三酯加工的不同来源的脂肪酶有33种，其中18种来自霉菌，7种来自细菌。因此，从霉菌和细菌中筛选出具有更好效果的脂肪酶一直是本领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种脂肪酶及其应用，即提供一种新的脂肪酶，从而弥补现有技术的不足。

本发明一个方面提供一种脂肪酶，该脂肪酶的氨基酸序列为SEQ ID NO: 1。

用于编码上述脂肪酶的基因组DNA，其序列为SEQ ID NO:2。

本发明另一个方面提供一种用于表达上述脂肪酶的重组质粒，所述的重组质粒携带有用于表达上述脂肪酶的DNA片段，其序列为SEQ ID NO:3。

本发明的脂肪酶，是在曲霉细胞中生产的，是将用于表达脂肪酶的重组质粒转入曲霉宿主细胞，所述的曲霉细胞为黑曲霉细胞；

本发明的另一个方面涉及一种酶组合物，包含有上述的脂肪酶；

本发明的脂肪酶为碱性低温脂肪酶，在洗涤、皮革、食品、饲料等方向将拥有巨大的市场前景。本发明脂肪酶在较高的碱性环境下仍有很高的酶活力，反应最佳pH9.0。在应用试验中检测脂肪酶的去污效果发现，本发明未浓缩的脂肪酶发酵液样品和诺维信6万单位的脂肪酶高浓缩样品相比，其洗涤去污能力仅相差10倍，而其生产成本远低于诺维信脂肪酶的成本，有望通过进一步的发酵优化和产品浓缩达到相同去污效果，实现产业化。

附图说明

图1：本发明所用的pGm质粒的遗传图谱；

图2：本发明所用的pGm-Lip3404质粒的遗传图谱；

图3：本发明的Lip3404的表达产物的 SDS-PAGE凝胶图，显示了如实施例3所述的黑曲霉转化子的Lip3404的表达情况；其中泳道1所示为蛋白标准分子量标记，由上至下为116.0 kD，66.2 kD，45.0 kD，35.0kD，25.0kD，18.4kD和14.4kD；泳道2所示为黑曲霉宿主在发酵5 d后的蛋白表达情况；泳道3所示为Lip3404的脂肪酶表达情况，在34kD附近可以看到清晰蛋白条带；

图4：本发明的脂肪酶的相对酶活与温度的曲线图；

图5：本发明的脂肪酶的相对酶活与pH的曲线图。

具体实施方式