[发明专利]一种胆盐水解酶基因工程菌、胆盐水解酶及其应用

说明书

本申请属于生物技术领域。本申请提供了一种胆盐水解酶基因工程菌、胆盐水解酶及其应用。胆盐水解酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，胆盐水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。通过胆盐水解酶的编码基因构建了表达胆盐水解酶的重组载体质粒，并通过大肠杆菌诱导表达，得到的胆盐水解酶基因工程菌具有很好的蛋白表达能力，表达的胆盐水解酶能够用于催化分解或合成N‑酰基氨基酸表面活性剂，且催化能力强、酶活稳定性好，有潜力开发为合成氨基酸表面活性剂的生物催化剂。

技术领域

本申请属于生物技术领域，尤其涉及一种胆盐水解酶基因工程菌、胆盐水解酶及其应用。

背景技术

胆盐水解酶(bile salt hydrolase，BSH)是微生物生长、繁殖过程中一种非常重要的生物酶。胆盐水解酶是由BSH基因编码的一种胞内酶，对氧气不敏感，适宜在微酸性环境下生成，能水解胃肠道中的结合态胆盐(牛磺胆酸盐和甘氨胆酸盐)，将其转变生成氨基酸和非结合态胆酸，从而使血清中胆固醇含量降低，因而将其用于降低胆固醇的机理及药物方面的研究，未见有将其应用于催化氨基酸表面活性剂的研究。

氨基酸表面活性剂是以氨基酸和脂肪酸为原料合成的表面活性剂，由于其组成属于生物体物质的一部分，因此具有可再生、易降解、毒性低等特点，在食品、药品及化妆品领域具有很大的应用前景。氨基酸表面活性剂可以分为三大类：一类是N-取代化合物(阴离子表面活性剂)，另一类是C-取代化合物(阳离子表面活性剂)，最后一类是N-取代和C-取代化合物(两性离子型表面活性剂)。其中，N-酰基氨基酸表面活性剂是典型的N-取代化合物，在分子结构中，氨基被一个疏水基团或羧基取代，并由酰胺键连接疏水基团和亲水基团。酰胺键有很强的氢键结合能力，在酸性条件下水解可断裂，因此它们有很好的生物降解性和低毒性。

目前，N-酰基氨基酸表面活性剂的生产大多采用化学合成法，虽然具有产量高、易制备等优势，但是在合成过程中需要高能量、强碱或高毒性试剂，而且需要有机溶剂带入等条件，容易带来环境污染且对产品品质造成影响。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种胆盐水解酶基因工程菌、胆盐水解酶及其应用，本申请制得的胆盐水解酶能够用于分解或合成N-酰基氨基酸表面活性剂。

本申请的具体技术方案如下：

本申请第一方面提供一种胆盐水解酶基因工程菌，由载体质粒转化至宿主菌大肠杆菌中得到；

所述载体质粒被导入胆盐水解酶基因；

所述胆盐水解酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的，所述大肠杆菌选自Escherichia coli BL21(DE3)，所述载体质粒选自pET-21a(+)。

本申请第二方面提供一种胆盐水解酶，由所述胆盐水解酶基因工程菌诱导、培养得到；

所述胆盐水解酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本申请中，通过胆盐水解酶的编码基因构建了表达胆盐水解酶的重组载体质粒，并通过大肠杆菌诱导表达，得到的胆盐水解酶基因工程菌具有很好的蛋白表达能力，表达的胆盐水解酶能够用于催化分解或合成N-酰基氨基酸表面活性剂，且催化能力强、酶活稳定性好，有潜力开发为合成氨基酸表面活性剂的生物催化剂。

优选的，所述诱导的试剂为IPTG，所述IPTG的浓度为0.1～1mM；

所述培养的温度为20～30℃。

优选的，所述胆盐水解酶还进行纯化处理，包括如下步骤：

将胆盐水解酶粗酶液过滤、冰浴，用AKTA蛋白纯化仪纯化。

优选的，所述用AKTA蛋白纯化仪纯化中所使用的流动相配方如下：