[发明专利]一种胁迫耐受性增强的乳酸菌的构建方法、重组乳酸菌及其用途

说明书

本发明涉及一种胁迫耐受性增强的乳酸菌的构建方法，本发明方法在乳酸菌中分别过表达与菌株胁迫耐受性(酸、乙醇和高温)有关的基因，提高了乳酸菌对乳酸、醋酸、极端pH、乙醇、高温条件的耐受能力，所述构建方法是在乳酸菌中过表达编码酰基载体蛋白的基因acpP、编码乙酰辅酶A羧化酶的基因acc、编码天冬酰胺酶的基因asn、编码ATP合酶的基因atpC、编码冷激蛋白的基因csp、编码锰离子催化酶的基因mnc或者编码细胞壁分离蛋白的基因ftsL。该方法提高了乳酸菌的胁迫耐受性，为提高菌株的工业应用属性和发酵生产能力提供新思路。

技术领域

本发明属于基因工程以及微生物工程技术领域，尤其是一种胁迫耐受性增强的乳酸菌的构建方法、重组乳酸菌及其用途。

背景技术

乳酸菌作为一类重要的工业微生物，菌体及其代谢产物广泛应用于食品、医药、饲料、化学品等工业领域中。乳酸菌在工业生产以及作为益生菌应用的过程中不可避免地面临着多种环境胁迫，包括酸胁迫、乙醇胁迫、高温胁迫、氧胁迫、盐胁迫等，这些环境胁迫均严重限制着乳酸菌的生长性能和发酵活力。因此，提供一种提高乳酸菌胁迫耐受性的方法尤为重要。

在乳酸菌面临的众多胁迫条件中，酸、乙醇和高温胁迫是影响其生理活性的重要胁迫条件。酸胁迫一方面是由乳酸菌代谢产物乳酸等酸性物质造成的，随着菌体的生长，酸性物质不断产生、积累。另一方面，乳酸菌在应用过程中还常常面临醋酸或极端pH的胁迫作用。这些酸性物质通过被动扩散进入细胞质，由于胞内的pH通常较胞外的pH高0.5～1.0，进入胞内的酸性物质迅速解离，导致胞内pH的快速降低，使得细胞面临严重的酸胁迫，严重影响了细胞的生理活性，大大降低了乳酸菌的发酵活力和生产效率。

乙醇属有机溶剂，其主要积累于细胞膜上。乙醇能渗入细胞膜改变它们的结构和功能。因此，过高的乙醇浓度不仅抑制菌体的生长，还会影响其生理代谢活性等，甚至导致菌体死亡。

高温对菌体的毒害主要体现在以下三个方面：导致菌体内酶和蛋白的变性失活；导致菌体细胞膜失去稳定性，使核酸和脂类受到胁迫；导致菌体内产生自由基和过氧化物，影响生物分子的正常功能，甚至导致菌体死亡。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术环境胁迫问题的不足之处，提供一种胁迫耐受性增强的乳酸菌的构建方法、重组乳酸菌及其用途，该方法提高了乳酸菌的胁迫耐受性，为提高菌株的工业应用属性和发酵生产能力提供新思路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种胁迫耐受性增强的乳酸菌的构建方法，所述构建方法是在乳酸菌中过表达编码酰基载体蛋白的基因acpP、编码乙酰辅酶A羧化酶的基因acc、编码天冬酰胺酶的基因asn、编码ATP合酶的基因atpC、编码冷激蛋白的基因csp、编码锰离子催化酶的基因mnc或者编码细胞壁分离蛋白的基因ftsL。

而且，所述编码酰基载体蛋白的基因acpP的核苷酸序列为SEQ ID No.1，所述编码乙酰辅酶A羧化酶的基因acc的核苷酸序列为SEQ ID No.2，所述编码天冬酰胺酶的基因asn的核苷酸序列为SEQ ID No.3，所述编码ATP合酶的基因atpC的核苷酸序列为SEQ ID No.4，所述编码冷激蛋白的基因csp的核苷酸序列为SEQ ID No.5，所述编码锰离子催化酶的基因mnc的核苷酸序列为SEQ ID No.6，所述编码细胞壁分离蛋白的基因ftsL的核苷酸序列为SEQ ID No.7。

而且，所述乳酸菌为乳酸片球菌或乳酸乳球菌。

而且，具体步骤如下：