[发明专利]一种含有低温脂肪酶基因的工程菌及其构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有低温脂肪酶基因的重组工程菌及其构建方法。本发明还公开了一种融合蛋白sole‑lip‑948。本发明还公开了重组工程菌株BL21‑pCAMBIA1301‑sole‑lip‑948在污水处理中的应用。本发明还公开了一种污水处理方法。本发明首次将sole基因和南极适冷菌低温脂肪酶基因lip‑948融合获得融合基因sole‑lip‑948，并成功构建重组工程菌株BL21‑pCAMBIA1301‑sole‑lip‑948。本发明首次将该融合蛋白sole‑lip‑948与进行固定化获得固定化脂肪酶，该固定化脂肪酶酶活高达200U/ml。本发明的固定化脂肪酶能高效处理生活污水，CODcr去除率高达97.8%，BOD去除率高达97.1%，氨氮去除率高达86.6%。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种含有低温脂肪酶基因的工程菌及其构建方法和应用。

背景技术

随着我国的经济发展，社会的进步促进了工农提高，随之也带来了不同程度的环业生产能力得到境污染，特别是污水成为了环境污染的来源之一，污水的污染程度也日益严重，逐渐由低向高演变，处理污水的难度也日益加大。

目前，污水处理的方法主要有物理、化学和生物处理方法，其中，生物处理方法是利用微生物产生的酶进行对污水中的油脂进行水解从而达到净化污水的目的。近年来有不少研究者将脂肪酶用于污水处理获得了很大的进展，但是这些脂肪酶在污水处理时，在低温或极低温度下处理效率大大降低。

脂肪酶是一类酯键水解酶，广泛存在于动物组织、植物种子和微生物中，它能在油水界面催化天然油脂，将其降解为甘油和游离的脂肪酸，目前工业上实用的脂肪酶基本上都是中温酶，最是酶活温度一般都在50℃左右，与中温酶相比，低温脂肪酶具有较低的活化能和低温下仍具有较高的酶活力，低温脂肪酶是一种胞外酶，酶的产生要经过异源表达、修饰折叠，最终分泌到细胞外。决定脂肪酶表达的因素有很多，比如宿主、外源基因、外界环境等因素，目前虽然有少数低温脂肪酶基因已经得到克隆和测序，但是克隆到工程菌中后，基本都用于洗涤业、食品加工、生物制药、环境生物技术等领域，很少有能成功用于污水处理的相关报道。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一种含有低温脂肪酶基因的工程菌的构建方法。本发明采用融合基因技术，采用重叠PCR技术将低温脂肪酶基因lip-948与sole基因成功融合表达获得了融合基因sole-lip-948。该融合基因sole-lip-948是通过上海生工生物公司合成获得。

本发明还要解决的技术问题是提供了所述的构建方法获得的工程菌。

本发明还要解决的技术问题是提供了所述的构建方法获得的工程菌的高效表达。

本发明最后要解决的技术问题是提供了该含有低温脂肪酶基因的工程菌在污水处理中的应用。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有低温脂肪酶基因的工程菌的构建方法，包括以下步骤：

1)融合基因sole-lip-948的制备；本发明的融合基因sole-lip-948的制备是在生工生物工程(上海)股份有限公司合成得到；

2)将融合基因sole-lip-948导入表达载体pCAMBIA1301中获得重组表达载体pCAMBIA1301-sole-lip-948；

3)将重组表达载体pCAMBIA1301-sole-lip-948转化到大肠杆菌BL21中，挑取阳性克隆LB培养基中过夜培养得到重组工程菌株BL21-pCAMBIA1301-sole-lip-948。

其中，上述融合基因sole-lip-948的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明内容还包括上述的构建方法获得的重组工程菌株BL21-pCAMBIA1301-sole-lip-948。