[发明专利]一种中性植酸酶生产菌株及其应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种中性植酸酶生产菌株及其应用。所述突变菌株是通过紫外诱变筛选获得的，为毕赤酵母ZZ‑3‑85（Pichia pastoris ZZ‑3‑85），保藏编号为CCTCC NO：M20221136。所述突变菌能大幅度提高中性植酸酶的产量，其摇瓶发酵上清液酶活高达15303U/ml，比出发菌提高了85%，有利于降低该酶的生产成本，促进其在水产饲料领域中的广泛应用。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一种中性植酸酶生产菌株及其应用。

背景技术

植酸酶（phytases）是指能够水解植酸及其盐类物质中磷酸单酯键而生成低级磷酸肌醇和无机磷的一类酶的总称。植酸酶普遍存在于植物、真菌、酵母和细菌中，其中微生物植酸酶因活性高、生产比较容易等诸多优点，对其研究和开发最为广泛和深入。不同来源的植酸酶多种多样，根据其最适pH值的不同，植酸酶可分为酸性植酸酶、中性植酸酶和碱性植酸酶。

中性植酸酶主要应用于消化道无胃、肠道呈中性的淡水鲤科鱼类饲料，对提高鱼类的生长效益、品质及降低饲料中植酸磷对环境的污染具有重要意义。此外，中性植酸酶还可在pH值逐渐升高至中性的单胃畜禽动物肠道中起作用，延长植酸酶在整个动物胃肠道中的作用时间，提高其有效性。中性植酸酶作为一种新型绿色饲料用酶，对于减轻因水产动物高磷粪便导致的环境污染有着极其重要的意义。

水产动物对磷的需求量大，为满足其对磷的需求，通常在配合饲料中添加较多的磷酸二氢钙，然而磷酸二氢钙为矿物磷源，非可再生。研究表明，饲料中添加中性植酸酶部分替代磷酸二氢钙并不影响鱼体的生长，并且可以提高水产动物对磷的利用率、降低磷污染，从而带来经济效益和生态效益。

随着饲料工业和养殖业的迅猛发展，饲料中未被消化利用的植酸磷对环境污染日益严重，能降解植酸磷的植酸酶已成为饲用酶制剂研究的热点。目前，在饲料上应用的植酸酶最适pH值主要是酸性的，只能在酸性条件下发挥水解植酸的能力，在pH高于6.0时，酶活性损失严重。但在中性pH值条件下具有高酶活性的植酸酶报道较少，因此，开发中性植酸酶在水产养殖中具有较大的应用潜力和商业价值。

酶制剂在鱼虾饲料中的应用已经取得了一定成效，为了使植酸酶得到更加广泛的应用，科学家们通过遗传工程和蛋白质工程等技术手段获得在酶学性质方面具有更加广泛pH作用范围、蛋白酶抗性、热稳定性提高的植酸酶，以适应动物消化道内pH条件的变化、增加蛋白酶抗性、减少饲料制粒过程中的损失。随着符合水产动物生理特点的酶制剂的开发，中性植酸酶将在水产饲料中得到更多的应用，从而提高饲料利用率，节约饲料资源，促进水产养殖业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种中性植酸酶生产菌株及其应用。本发明通过紫外诱变方法筛选获得一株中性植酸酶高产菌株，可广泛应用于中性植酸酶的生产。

本发明一方面涉及一种中性植酸酶基因，其核苷酸序列为SEQ ID NO:1，编码的氨基酸序列为SEQ ID NO:2。

本发明一方面涉及一种重组质粒，其携带有上述中性植酸酶基因。

本发明一方面涉及一种毕赤酵母工程菌，其携带有上述重组质粒。

本发明还涉及一种毕赤酵母突变菌株，是以上述毕赤酵母工程菌为出发菌，通过紫外诱变的方法获得的。

所述突变菌株为毕赤酵母ZZ-3-85（Pichia pastoris ZZ-3-85），已于2022年7月20日保藏于中国武汉 武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M20221136。

本发明还涉及一种发酵生产中性植酸酶的方法，是以上述毕赤酵母突变菌为发酵菌株。

有益效果