[发明专利]一种高产硒代甲硫氨酸酿酒酵母的构建及应用

说明书

本发明公开了一种高产硒代甲硫氨酸富硒酿酒酵母的构建及应用。通过同源重组将含有强启动子的目的片段与酵母基因组上MET6基因的启动子区域交换，获得MET6过表达菌株。本发明筛选得到酿酒酵母的MET6过表达突变株SZ1。再利用突变株进行富硒操作，将突变株在半乳糖诱导条件下培养至稳定期，加入终浓度为2.5 mM的Na₂SeO₃，孵育24h，得到高产硒代甲硫氨酸的富硒酵母。本发明首次将酿酒酵母MET6基因改造和酿酒酵母富硒相关联。该菌株富硒后胞内的硒代甲硫氨酸含量相对于野生型酵母细胞提升至少两倍。

技术领域

本发明属于酿酒酵母工程技术领域，具体涉及一种酿酒酵母的MET6过表达突变株的构建方法，还涉及MET6过表达酿酒酵母突变株的应用。

背景技术

硒是人体的必需元素之一，具有抗氧化，增强免疫，解毒，促进基础代谢等功能。硒摄入不足会导致克山病，癌症，心血管等一系列疾病。因此，硒的足够摄入量对于人维持健康具有重要作用。中国营养学会制定了中国居民膳食硒的参考摄入量，提出成人膳食硒平均需要量为41 μg/d，推荐摄入量为50 μg/d。硒代甲硫氨酸是一种低毒性的有机硒化物，可以在人体和动物体内被代谢和保留，在营养方面优于其它硒化合物，是一种理想的硒补充剂。

作为发酵工业的主要菌种，酿酒酵母同时也具有强大的硒耐受性和富集能力。富硒能力高达3000 μg/g，可将无机硒转化为有机硒，其中90%以上的硒存在形式以硒代甲硫氨酸。富硒酵母由于食用安全性强、 生物利用率高等优点而成为首选的补硒添加剂，被广泛地应用于动物，家禽的饲养，以及人体的硒元素补充。

提升酵母富硒能力是一个重要课题，而传统的解决方法一般从培养基成分的优化，培养条件的优化（温度，转速，通气量，pH等）方面入手。本技术利用强大的酵母遗传学操作系统，对胞内硒代甲硫氨酸合成进行进一步的调控，对细胞硒代谢进行了改造，从而提高了胞内硒代甲硫氨酸的合成能力。

MET6基因编码的甲硫氨酸合酶能够催化同型半胱氨酸生成甲硫氨酸，是酿酒酵母胞内甲硫氨酸合成的主要途径之一。目前未见对酿酒酵母MET6基因进行改造提升胞内硒代甲硫氨酸的合成能力的报道。

发明内容

本发明目的是构建一种酿酒酵母的MET6过表达突变株，该突变株MET6基因过表达，富硒时合成硒代甲硫氨酸的能力提高。

本发明的另一个目的在于提供了一种酿酒酵母的MET6过表达突变株的构建方法，利用微生物遗传学方法构建酿酒酵母细胞MET6过表达突变株后，再将突变株用于富硒时高产硒代甲硫氨酸。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种酿酒酵母的MET6基因过表达突变株在提高硒代甲硫氨酸合成的应用。

一种酿酒酵母MET6基因过表达突变株的构建方法，其步骤如下：通过同源重组将含有强启动子的目的片段与酵母基因组上MET6基因的启动子区域交换，获得MET6过表达菌株。

一种酿酒酵母MET6基因过表达突变株SZ1的构建方法，其步骤如下：