[发明专利]β‐甘露聚糖酶突变体β‐ManM及其与胆汁酸制备的添加剂和应用

说明书

本发明公开了β‑甘露聚糖酶突变体β‑ManM及其与胆汁酸制备的添加剂和应用。本发明将来源于地衣芽孢杆菌的甘露聚糖酶β‑Man进行突变，通过筛选获得了氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示的甘露聚糖酶突变体β‑ManM1、氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示的β‑ManM2以及氨基酸序列如SEQ ID NO：7所示的β‑ManM3，并在枯草芽孢杆菌中进行高效分泌表达。和原始基因相比，本发明的甘露聚糖酶突变体热稳定性分别提高了32.5％、35.0％、50％，且与胆汁酸混合得到的添加剂不仅成本低，且能够明显提高鱼苗的增重率和降低其饵料系数，非常有利于水产养殖。

技术领域

本发明属于基因工程领域，具体涉及β-甘露聚糖酶突变体β-ManM及其与胆汁酸制备的添加剂和应用。

背景技术

甘露聚糖是植物半纤维素的主要成分，主要存在于软木植物及一些特殊结构，如植物种子中，是多种植物、微生物细胞壁的主要组成成分，也是自然界中含量仅次于木聚糖的半纤维素。由于甘露聚糖的多样性与结构的复杂性，它的完全水解需要多种酶的协同作用才能完成，包括内切-β-甘露聚糖酶、外切-β-甘露糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰甘露聚糖酯酶和α-半乳糖苷酶等。其中，内切-β-甘露聚糖酶能够降解甘露聚糖主链的β-1,4-糖苷键，是甘露聚糖降解过程中发挥最重要作用的酶。

β-甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)能够随机水解甘露聚糖的β-1,4-甘露糖苷键，产生低分子量的甘露寡糖。β-甘露聚糖酶能够降低甘露聚糖的抗营养因子作用，且降解产物甘露寡糖，能够促进乳酸菌和双歧杆菌的生长，利于动物肠道健康。然而，目前市场上的大多甘露聚糖酶在耐热性及酶活力等方面并不理想，另外，国内外市场上β-甘露聚糖酶因为酶活低、产量小，产品的相对价格很高，限制了其应用范围，因此，该问题急需解决。

微生物是酶最主要的生产来源，而细菌产的β-甘露聚糖酶比真菌来源的温度稳定性更好，尤其是以地衣芽孢杆菌等来源的甘露聚糖酶，但该酶在地衣芽孢杆菌产量低，难于满足市场需求。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了β-甘露聚糖酶突变体β-ManM及其与胆汁酸制备的添加剂和应用。所述的β-甘露聚糖酶突变体β-ManM1、β-ManM2、β-ManM3具有更好的热稳定性，与胆汁酸混合后制得的添加剂在水产养殖中具有很好的增重效果。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了β-甘露聚糖酶突变体β-ManM，其氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示、或者如SEQ ID NO：5所示、或者如SEQ ID NO：7所示。

进一步的，所述β-甘露聚糖酶突变体β-ManM具体为由氨基酸序列为SEQ ID NO：1所示的甘露聚糖酶的第68位的酪氨酸变为甲硫氨酸得到的甘露聚糖酶突变体β-ManM1。

进一步的，所述β-甘露聚糖酶突变体β-ManM具体还为由氨基酸序列为SEQ ID NO：1所示的甘露聚糖酶的第68位的酪氨酸变为甲硫氨酸以及第97位的甘氨酸变为半胱氨酸得到甘露聚糖酶突变体β-ManM2；由氨基酸序列为SEQ ID NO：1所示的甘露聚糖酶的第68位的酪氨酸变为甲硫氨酸以及第273位的天冬酰胺变为脯氨酸得到的甘露聚糖酶突变体β-ManM3。

本发明提供了一种编码所述的β-甘露聚糖酶突变体β-ManM的基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO：4所示、或者如SEQ ID NO：6所示、或者如SEQ ID NO：8所示。

本发明提供了一种包含所述的基因的重组工程菌株。

本发明提供了一种包含所述的β-甘露聚糖酶突变体β-ManM的添加剂，其中还包含胆汁酸。

进一步的，所述添加剂是由含β-甘露聚糖酶突变体β-ManM的重组工程菌株发酵制得的发酵液与胆汁酸以3～5:1的体积比混合而成的。