[发明专利]一种植酸酶突变体

说明书

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种植酸酶突变体、编码该植酸酶突变体的DNA分子、载体、宿主细胞。所述植酸酶突变体的最适作用pH值为5.5，且在中性pH条件下的耐受性得到显著提高，在pH6.0条件下，所述突变体的相对酶活达到72.80%‑79.25%，在pH6.5条件下，所述突变体的相对酶活仍能达到32.99%‑40.95%，取得了意料不到的技术效果，有利于植酸酶在水产饲料中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及蛋白质工程改造技术领域，具体涉及一种植酸酶突变体及其应用。

背景技术

植酸，又名肌醇六磷酸或环己六醇磷酸酯，广泛存在于植物籽实中，是植物性饲料中磷元素的主要储存形式，但植酸磷不能被动物直接吸收利用，必须在消化道内先水解为无机磷酸盐。水产动物尤其是鱼类消化系统中缺乏内源性植酸酶，无法利用饲料中的植酸磷，大部分随粪便排出，造成严重的水环境污染，同时造成磷的浪费。而水产动物对饲料中磷的需要量又高于畜禽，特别是鲤科鱼类属无胃鱼，没有胃酸分泌，通常采用饲料中添加磷酸氢钙或磷酸二氢钙等方法来满足水产动物机体对磷的营养需求。同时，植酸通常与一些二价或三价阳离子，如Ca2+、Zn2+、Fe2+等形成不溶性盐类，阻碍肠道对矿物元素的吸收。在酸性或近中性环境中植酸还可以与蛋白质形成络合物，影响蛋白质的吸收利用，与一些蛋白消化酶类等结合，降低了其活性。因此植酸也被认定为抗营养物质，它不仅造成饲料原料的浪费，无形中增加了养殖成本，还导致水产动物粪便中含有大量的氮磷和矿物质离子化合物，严重污染水环境。

植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中，是一类能将植酸及其盐类催化水解成肌醇和磷酸的酶的总称，属磷酸单酯水解酶。植酸酶作为环保促生长型饲料添加剂，可提高水产动物饲料中磷的利用率，减少水产动物养殖中磷对水环境的污染和水产饲料中矿物质磷的添加量，同时能提高植物蛋白和植物饲料能量矿物质利用率，从而节约饲料资源，降低饲料成本，符合我国两型社会建设要求，其在水产健康养殖中具有广阔的应用前景。

酸性植酸酶适用于胃pH呈酸性的单胃动物以及少数鱼类如虹蹲等，但不适用于消化道为中性的淡水鲤科鱼类和畜禽消化道中呈中性的部位。而中性植酸酶可以应用于消化道无胃、肠道pH呈中性的淡水鲤科鱼类饲料，对提高鱼类的生产效益、品质及降低饲料中植酸磷对环境的污染有重要意义。此外，中性植酸酶还可在 pH值逐渐升高至中性的单胃畜禽动物肠道中起作用，延长植酸酶在整个动物胃肠道中的作用时间，提高其有效性。但目前现有的植酸酶产品在中性pH条件下的酶活水平普遍偏低，尚不能满足水产养殖的要求。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种植酸酶突变体，其在中性pH条件下的酶活水平得到显著提高，可广泛应用于水产养殖饲料领域。

本发明提供了一种植酸酶突变体，其具有(Ⅰ)或(Ⅱ)所示的氨基酸序列：

（Ⅰ）与植酸酶的氨基酸序列SEQ ID NO:1具有至少90%同源性的序列；

（Ⅱ）具有所述植酸酶的至少一个免疫表位，且所述植酸酶的氨基酸序列经修饰、取代、缺失或添加一个或几个氨基酸获得的氨基酸序列。

在本发明的一些实施例中，所述取代为取代1个、2个、3个、4个、5个或6个氨基酸。

在本发明的一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基酸序列具有至少95%同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基酸序列具有至少96%同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基酸序列具有至少97%同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基酸序列具有至少98%同源性的序列。

在本发明的另一些实施例中，植酸酶突变体的氨基酸序列与植酸酶的氨基酸序列具有至少99%同源性的序列。