[发明专利]一种甘露聚糖酶及其基因与应用

说明书

本发明提供一种甘露聚糖酶，其氨基酸序列包括SEQ ID NO.1。本发明的甘露聚糖酶最适pH为6.0，在pH3.5‑7.0都有较高的酶活性；pH稳定性好；具有良好的抗蛋白酶的能力。其热稳定性高的特性，可使其在需求高温环境的工业生产上应用。本甘露聚糖酶可应用于饲料工业，降低或消除因粘度增加而引起的抗营养作用。此外，也可用作果汁饮料的澄清剂。还可与木聚糖酶协同作用破坏半纤维素与木质素之间的键结，减少漂白剂及氯的用量，进而保护环境，因而显示出巨大的潜力。

技术领域

本发明属于基因工程及酶工程领域，具体涉及一种热稳定性提高的β-甘露聚糖酶突变体及其编码基因、包含该基因的重组载体和应用。

背景技术

β-甘露聚糖酶是一种能够降解β-1,4-甘露糖苷键的糖苷水解酶，在甘露聚糖降解酶系中发挥着重要作用，线状甘露聚糖、葡甘露聚糖、半乳甘露聚糖以及半乳葡甘露聚糖等甘露聚糖均可在其作用下水解为甘露糖或甘露寡糖。其底物甘露聚糖作为一种重要的植物半纤维素，是豆科植物细胞壁的主要组成部分，广泛存在于饲料原料中。对于体内不含甘露聚糖降解酶系的畜禽，饲料成分中的β-甘露聚糖会结合肠道内大量水分，使动物消化道内容物黏度升高，从而对胃肠的蠕动产生抵抗作用，同时还会减少破壁后养分与消化酶的接触，阻碍营养物质的消化吸收。而在饲料中添加β-甘露聚糖酶将甘露聚糖水解为低聚糖，能够有效的解决甘露聚糖带来的抗营养问题。另一方面，水解后的甘露低聚糖还是一种功能性营养物质，能够改善肠道菌群，提高饲料利用率，促进动物生长，改善动物的生产性能，从而进一步提高饲料的饲用价值，因此β-甘露聚糖酶在饲料产业中发挥重要的作用。

随着对β-甘露聚糖酶应用研究的深入开展，其在造纸、清洁、保健食品及生物技术等领域也得到了广泛的应用。在造纸领域，甘露聚糖酶可与木聚糖酶协同作用破坏半纤维素与木质素之间的键结，降低漂白剂及氯的用量；生活中常用到的发胶，护发素，调味酱等物品中普遍含有甘露聚糖用作增稠，采用含有耐碱甘露聚糖酶的洗涤剂可将其水解为易溶的小分子，使衣物等易漂洗。在食品领域，甘露聚糖酶能够用作果汁饮料的澄清剂等；此外甘露聚糖酶作为钻探过程中的优质生物破胶剂，具有成本低，破坏小，效率高等优点，因此在石油和天然气工业中也得到了应用。

基于甘露聚糖酶广阔的应用前景，甘露聚糖酶的研究逐渐成为国内外的研究热点。在饲料行业中，酶制剂生产后一般要经过高温造粒等工艺进行加工，成品常搭配饲料一同向动物饲喂，使得酶制剂需要先经由动物的胃部再到达肠道，才能发挥酶的作用。在此过程中，加工中的高温和动物肠道的消化酶都会对酶制剂产生不同程度的影响，降低其效果。因此开发一种热稳定性高，耐酸且对动物肠道消化酶有高耐受性的甘露聚糖酶具有重要的工业意义和经济价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种中性甘露聚糖酶突变体，它具有耐高温，较宽的pH稳定性，对胰蛋白酶高耐受性等优点。

一方面，本发明提供了一种甘露聚糖酶。

所述的甘露聚糖酶为β-甘露聚糖酶。

所述的甘露聚糖酶氨基酸序列中包括SEQ ID NO.1。

所述的甘露聚糖酶N端包含信号肽序列，所述信号肽的序列为SEQ ID NO.2。

另一方面，本发明提供了一种基因。

所述的基因编码前述的甘露聚糖酶。

所述的基因上包括SEQ ID NO.3。

所述的基因上还包括编码信号肽的序列。

所述的信号肽为SEQ ID NO.2，所述的编码信号肽的序列包括根据密码子简并性衍生的任意可以编码SEQ ID NO.2的基因序列。

再一方面，本发明提供了一种重组载体。

所述的重组载体包含前述的基因。