[发明专利]一种编码β-甘露聚糖酶的基因，以及含该基因的重组质粒和重组菌及其构建方法

说明书

本发明涉及β‑甘露聚糖酶技术领域，具体地，涉及一种编码β‑甘露聚糖酶的基因及以及含该基因的重组质粒和重组菌及其构建方法。所述编码β‑甘露聚糖酶的基因的核苷酸序列如SEQ UENCE NO.2所示。

技术领域

本发明涉及β-甘露聚糖酶技术领域，具体地，涉及一种编码β-甘露聚糖酶的基因及以及含该基因的重组质粒和重组菌及其构建方法。

背景技术

甘露聚糖是植物性饲料原料中除纤维素、木聚糖之外，分布最广泛、含量最高的一类半纤维素，甘露聚糖类物质作为半纤维素的第二大组分，广泛分布于自然界中。β-甘露聚糖是非淀粉多糖(NSP)的一种，是籽实类植物细胞壁的主要组成成分，尤其在棕榈粕、椰子粕、豆粕、芝麻粕中含量最多，在其他植物性饲料原料中含量也很高，如玉米、小麦、菜籽粕、麸皮等。

甘露聚糖是以1,4-β-D-吡喃甘露糖苷键连结而成的线状多糖，如果主链某些残基被葡萄糖取代，或半乳糖通过1,6-α-糖苷键与甘露糖残基相连形成分枝，则称之为异甘露聚糖，主要有半乳甘露聚糖(galactomannan)、葡甘露聚糖(glucomannan)、半乳葡甘露聚糖(galactoglucomannan)(龙健儿等，1998)。豆粕中甘露聚糖属于半乳甘露聚糖(galactomannan)。上述物质构成了植物半纤维素的第二大组份，这些物质的降解主要依靠的酶就是β-甘露聚糖酶(β-mannanase；endo-1,4-β-D-mannan mannohydrolaser，EC3.2.1.78)。

β-甘露聚糖酶是一种新型的工业酶制剂，可广泛应用于食品、医药、造纸、饲料、石油开采及精细化工等行业，对于自然资源的高附加值开发、发展生物技术改造化学工业，满足资源、环境、能源、医药等领域内的需求具有重要意义。β-甘露聚糖酶为一种多功能的促生长剂，可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率，促进生长。其主要原理是：

1、消除饲料中甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高豆粕的能量消化率，能给玉米豆粕型日粮提高100-150kcal/kg的代谢能。

2、甘露聚糖分解产生的甘露寡糖，可被动物肠道中的有益菌吸收，改善菌群组成，减少大肠杆菌、沙门氏菌的感染。减少肉鸡球虫病的危害，提高肉鸡均匀度。

3、降低肠道粘度，促进能量、蛋白、纤维素的消化和吸收。

因此，研究β-甘露聚糖酶，优化β-甘露聚糖酶基因的表达和提高β-甘露聚糖酶生产甘露糖的效率具有极大的市场价值。

发明内容

为此，本发明提供了一种编码β-甘露聚糖酶的基因，以及含该基因的重组质粒和重组菌，该重组质粒的构建方法，β-甘露聚糖酶的体外表达方法，以及利用该β-甘露聚糖酶水解生产甘露单糖的应用。

本发明的技术方案如下：一种编码β-甘露聚糖酶的基因，所述基因的核苷酸序列如SEQUENCE NO.2所示。

一种重组质粒，包含如SEQ ID NO.2所示的基因，所述重组载体为重组pPICZaA质粒，所述基因插入所述pPICZaA质粒的多克隆位点。

一种重组菌，包含上述的重组质粒。

所述的重组菌为重组毕赤酵母GS115菌株。

上述的重组质粒的构建方法，包括如下步骤：

1)密码子偏向性优化：对β-甘露聚糖酶的核苷酸序列SEQ ID NO:1根据酵母菌的密码子偏好性进行改造，获得适宜在酵母菌内高效表达的核苷酸序列SEQ ID NO:2；

2)pPICZaA表达载体构建：以质粒pPICZaA为载体，将核苷酸序列SEQ ID NO:2插入启动子AOX1下游，5'端酶切位点为EcoR I，3'端酶切位点为Not I，构建pPICZaA-LrMan5B表达载体。