[发明专利]一种黑曲霉酯合成酶An3131、编码基因及其应用

说明书

本发明公开了一种黑曲霉酯合成酶An3131基因及其应用。所述酯合成酶An3131的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。具体公开了黑曲霉酯合成酶An3131编码基因及携带所述基因的大肠杆菌表达载体的构建，同时还公开了所述酯合成酶An3131在水相体系催化合成白酒风味物质癸酸乙酯中的应用。本发明首次提供了一种在水相体系高效催化合成癸酸乙酯的酶和编码基因。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，尤其涉及一种黑曲霉酯合成酶An3131及其编码基因在水相体系中催化合成癸酸乙酯中的应用。

背景技术

浓香型白酒的主体物质是水和乙醇，以及少量风味物质如酯、酸、酮类化合物等，虽然其含量仅占酒体总量的1％-3％，却是白酒的灵魂所在，决定产品的感官和风味。其中，酯类物质对浓香型白酒的品质起着重要作用。实际生产中，将酒体中己酸乙酯等重要酯类含量的高低作为产品品质的重要衡量参数已成为业内共识。然而，由于酿造过程中产酯生香慢，即己酸乙酯、癸酸乙酯和其它酯类的合成效率低，导致酿造生香周期长且优质酒的出酒率低，而己酸乙酯、癸酸乙酯等重要酯类含量偏低历来是浓香型白酒品质差和优质酒出酒率低的关键原因之一。虽然通过勾调过程外加化学香精己酸乙酯等可以提高酯含量，但此类产品感官上往往呈现“浮香”，刺激性强，香味不协调且缺乏优质酒的“窖香”和“糟香”，失去“窖香浓郁、香味协调”的特点，严重影响产品品质。探究重要酯类的合成机制，对于从根本上保障浓香型白酒的品质和生产稳定性具有重要作用。研究表明，微生物来源的酯合成酶对浓香型白酒中癸酸乙酯的合成具有显著贡献。

中国传统浓香型白酒酿造过程具有复杂而独特的微生物区系，且不同种属的多种微生物均可产生酯合成酶。然而到目前为止，尚无报道黑曲霉来源高效催化合成癸酸乙酯的酯合成酶。原因在于白酒酿造过程复杂的微生物区系，黑曲霉并未被聚焦研究。因此，挖掘黑曲霉来源具有催化合成癸酸乙酯能力的酯合成酶，对于保障白酒中关键风味酯类的稳定合成，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑曲霉酯合成酶An3131及其基因在水相体系催化合成癸酸乙酯中的应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种黑曲霉酯合成酶An3131，具有在白酒酿造的水相体系环境中催化合成癸酸乙酯的性能，所述酯合成酶An3131的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还公开了一种含有上述黑曲霉酯合成酶An3131编码基因的大肠杆菌表达载体，所述载体克隆区域核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还公开了一种黑曲霉酯合成酶An3131在制备癸酸乙酯中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明利用生物基因工程技术，克隆并诱导表达获得黑曲霉酯合成酶An3131及其编码基因，并构建含有酯合成酶An3131编码基因的大肠杆菌表达质粒，将该质粒转入大肠杆菌中，经过诱导表达纯化获得该酶，并经催化体系验证具有在水相体系催化合成癸酸乙酯的能力，催化合成癸酸乙酯的产量为206.5mg/L。本发明的酯合成酶An3131，可用于在白酒酿造的水相体系催化合成重要风味酯癸酸乙酯。

本发明所述的酯合成酶An3131可通过大肠杆菌工程菌诱导表达获得，用于在水相体系中催化合成癸酸乙酯，为在白酒酿造过程中提升奠定基础。

附图说明

图1为酯合成酶An3131编码基因的PCR扩增结果

图2为酯合成酶An3131编码基因的诱导表达结果

图3为酯合成酶An3131编码基因诱导表达粗酶液的纯化结果

图4为酯合成酶An3131催化合成癸酸乙酯的气相色谱原始图谱