[发明专利]一种产α-淀粉酶的黑曲霉菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物诱变筛选技术领域，具体涉及一种产α-淀粉酶的黑曲霉诱变菌株及其应用。 

背景技术

α-淀粉酶(α-amylase)是一种内切酶，它以在淀粉分子的内部随机切开α-1,4糖苷键的方式作用于淀粉从而淀粉分子迅速降解，失去粘性，同时使水解物的还原力增加。 

淀粉酶是一种用途极广的生物催化剂,α-淀粉酶是较早发现并应用于工业的重要酶制剂之一。α-淀粉酶广泛应用于淀粉加工业，如制造葡萄糖、麦芽糖、各种糊精等；食品工业中，如面包烘焙、饴糖、味精、果汁、香料等行业；酿造发酵工业，如啤酒、白酒、醋、醫油等；纺织工业，α-淀粉酶用于化学纤维、高质量的丝绸及人造棉的退浆工艺；制药、医疗方面，α-淀粉酶可制成不同品种的工业酶、医用酶、消化药、诊断酶等。在洗涤剂工业中，淀粉酶与碱性蛋白酶、脂肪酶等添加到洗衣粉中协同作用，使其发挥更好的洗涤效果；还有造纸工业、饲料工业等等。 

已报道有多种α‐淀粉酶基因在不同宿主中得到表达，其中真菌α‐淀粉酶基因的异源表达主要集中在真核表达系统。与原核表达系统(如大肠杆菌表达系统或芽孢杆菌表达系统等)相比，真核表达系统在表达真核来源的异源蛋白时具有很大的优势，如翻译后加工修饰(如糖基化、二硫键的形成)、内含子的识别、信号肽的剪除和肽链的正确折叠与分泌等。此外，有多种真菌表达系统被美国FDA列为GRAS(generally recognized as safe)菌株，使得对一些食品或医药用异源蛋白的生产和应用更易获得相关机构的认可和批准。 

目前，已有大量来自曲霉属（Aspergillus.sp）的α‐淀粉酶被报道并用于工业生产，这些淀粉酶具有优良的酶学性质，但其生产菌株的表达量普遍较低，严重制约了淀粉酶的广泛应用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高产α‐淀粉酶的黑曲霉菌株及其应用。本发明通过将来源于棒曲霉（Aspergillus clavatus）的α‐淀粉酶基因导入黑曲霉（Aspergillus niger）中，构建得到重组表达异源α‐淀粉酶的黑曲霉工程菌株， 并经过诱变筛选后获得一种α‐淀粉酶表达量显著提高的黑曲霉突变株。 

本发明一方面提供了一种α-淀粉酶，其氨基酸序列为SEQ ID NO:1。 

编码上述α-淀粉酶的一种编码mRNA序列为SEQ ID NO:2。 

本发明另一方面提供了一种表达上述α-淀粉酶的黑曲霉P11-51(Aspergillus niger P11-51)，并已于2014年1月12日保藏于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，菌株编号为CCTCC NO:M2014017。 

上述黑曲霉P11-51用于生产α-淀粉酶。 

本发明通过紫外诱变方法获得的突变菌株黑曲霉P11-51能够高效表达来源于棒曲霉的α-淀粉酶，其发酵酶活高达486.45CU/mL，是出发菌株的1.99倍。所述黑曲霉P11-51是食品安全菌（GRAS），其生产的α-淀粉酶可广泛应用于食品加工领域。本发明所述α-淀粉酶可以使面包的比容增加10-15%，减小面包皮和面包心的硬度，改善面包质地，提高面包的焙烤品质，还能改进面包的体积，改良面包的口感，使面包等产品体积更大，颗粒更柔软，显著提高面包的品质。 

附图说明

图1：突变株黑曲霉P11-51与出发菌株菌丝形态对比图； 

图2：突变株黑曲霉P11-51与出发菌株菌落形态对比图； 

图3：突变株黑曲霉P11-51发酵上清液SDS-PAGE电泳分析图，箭头所指处即为重组表达的α-淀粉酶。 

具体实施方式

本发明用到了在遗传工程和分子生物学领域中常用的常规技术和方法，例如MOLECULAR CLONING:A LABORATORY MANUAL,3nd Ed.(Sambrook,2001)和CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(Ausubel,2003)等参考书中所记载的技术。但是，这并不意味着将本发明限定于实施例中所记载的具体方法、实验方案和试剂，本领域的普通技术人员可以选用已公开的技术来实施本发明实施例中记载的方案。