[发明专利]一种耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株及其应用

说明书

本发明属生物工程领域，涉及一种重组耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株及其应用。本发明中将耐温木聚糖酶基因克隆到分泌表达载体上，并转化马克斯克鲁维酵母菌，构建获得重组耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株；利用该菌株进一步制备耐温木聚糖酶，发酵罐发酵72小时，木聚糖酶酶活达到15万U/ml；本发明提供的重组耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌用于制备耐温木聚糖酶，具有产酶量高、发酵周期短、成本低和安全性高的特点，耐温木聚糖酶可应用于食品、饲料添加、化工、纺织等领域。

技术领域

本发明属生物工程领域，涉及耐温性木聚糖酶的制备方法和应用。尤其涉及一种耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株及其应用。本发明提供了耐温性木聚糖酶马克斯克鲁维酵母重组质粒、重组工程菌株以及重组耐温性木聚糖酶的制备方法及其应用。

背景技术

现有技术公开了植物细胞壁主要由纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicellulose)和木质素(lignin)等物质构成，研究显示，半纤维素是含量第二丰富的可利用自然资源，仅次于纤维素，而半纤维素的主要成分是木聚糖(xylan)，约占植物细胞干重的20-40％；木聚糖酶(Xylanase)是一种重要的半纤维素酶，能将木聚糖催化水解成寡木聚糖、低聚木糖、木二糖和木糖的酶系总称，包括多种内切酶及外切酶。目前木聚糖酶已广泛应用于造纸、饲料、食品等行业中。

在造纸工业中，木聚糖酶可应用于纸浆漂白、废纸脱墨，木聚糖酶在造纸和纸浆工业中的重要性在于其取代了有毒的化学物质，同时通过酶法预处理可以回收该行业中有用的副产物。据报道，木聚糖酶的使用可以缩短纸浆的处理时间，降低漂白过程中化学药品使用量，并且改善漂白效果(Ziaie-Shirkolaee et al.Bioresource Technol，2008，99:7433-7437)。纸浆漂白中使用木聚糖酶可大大降低废液中的有机氯含量，并且对纸浆强度无显著影响。

在饲料行业中，小麦、黑麦、稻谷、麸皮等饲料原料中含有较多的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSPS)，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、果胶、纤维素等。NSPS被称为抗营养因子，它能结合大量的水，导致采食动物的消化道中食糜体积增大、粘度增加，进而阻碍营养物质尤其是脂肪和蛋白质的消化吸收，是导致营养物质的消化率不高的主要因素，降低了饲料的转化率(Hristov et al.J Anim Sci，2000，78:477-487)。有研究显示，在饲料中添加木聚糖酶制剂可以改善其营养价值，木聚糖酶能降低小麦型日粮水溶性木聚糖导致的食糜黏性增高，从而提高消化酶对底物的作用效率，同时木聚糖酶可作用于不溶性非淀粉多糖，破碎植物细胞壁，释放出营养物质。木聚糖酶在酿酒和食品行业中应用也非常广泛，如木聚糖酶添加到面粉中，可以改善面团的持水性、稳定性和对过度发酵的耐受性，提高入炉急涨性能，增大烘烤后面包的体积，改善面包心质地，降低面包的老化速率，延长货架寿命(Autio et al.Food Sci Technol，1996，29:18-27；Camacho et al.ApplBiochem Biotech，2003，104:159-171)。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供一种具有产酶量高、发酵周期短、成本低和安全性高的耐温性木聚糖酶的制备方法及其应用。

发明内容

本发明的目的在于基于现有技术的现状，提供一种耐温性木聚糖酶的制备方法，尤其涉及一种耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株及其应用。

具体的，本发明提供了耐温性木聚糖酶马克斯克鲁维酵母重组质粒、重组工程菌株以及重组耐温性木聚糖酶的制备方法及其应用。

本发明提供的一种耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母基因工程菌株，可以实现高产量、低成本耐温木聚糖酶的制备。

本发明提供了一种新的耐温木聚糖酶制备方法，所述的制备方法是由耐温木聚糖酶马克斯克鲁维酵母工程菌株重组表达耐温木聚糖酶。