[發明專利]合成的植酸酶變體

無效

• 申請號: 201080047766.5
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102575237A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: S·哈夫納;A·澤維;B·斯托希克
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;A23K1/165;C12N15/55;C12N1/15;C12N1/21
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 黃革生;林柏楠

技術領域

本發明涉及植酸酶、編碼植酸酶的氨基酸序列和編碼植酸酶的核苷酸序列、生產和使用植酸酶的方法、以及包含這些植酸酶的動物飼料。

背景技術

磷是活生物體生長的必需元素。在畜牧業中，通常必須在飼料中補充無機磷，以獲得良好的生長性能。在谷物和豆科植物中，磷主要是以植酸鹽的形式儲存。然而，單胃動物，例如豬、家禽和魚，不能直接吸收植酸鹽或植酸，因此導致植酸鹽的排泄，這意味著在進行密集家畜飼養區域中磷的過度富集。此外，通過結合例如，鈣、銅或鋅等金屬，植酸形成對單胃動物新陳代謝造成不利影響的組合物。為了補償這些動物中磷酸鹽的不足和確保其充分生長和足夠健康，需要向動物飼料中添加無機磷酸鹽。該無機磷酸鹽的添加花費昂貴，并會導致進一步的環境污染。通過在動物飼料中使用植酸酶，可以水解植酸鹽，導致糞肥中較低含量的肌醇磷酸鹽和無機磷酸鹽。向動物飼料中添加植酸酶，提高了有機磷的利用度，減少由排泄的、結合于植酸的磷酸鹽所導致的環境污染。在文獻中，描述了大量的天然植酸酶，其不僅來源于真菌，也來源于細菌。

植酸酶，也稱為肌醇六磷酸磷酸水解酶，是一類能夠從植酸釋放至少一個磷酸基團的磷酸酶。

EP?420?358一般地描述了微生物植酸酶的克隆和表達，WO?2006/38062描述了作為動物飼料添加劑的來源于弗氏檸檬酸細菌(Citrobacter?freundii)的微生物植酸酶，WO?2007/112739描述了基于來自布氏檸檬酸細菌(Citrobacter?braakii)的天然植酸酶的植酸酶和其生產及其在動物飼料中使用的方法。

在Haefner等(Haefner?S.，Knietsch?A.，Scholten?E.，Braun?J.，Lohscheidt?M.和Zelder?O.(2005).植酸酶的生物技術生產和應用.Appl?Microbiol?Biotechnol?68：588-597)中，描述了植酸酶在人或動物營養方面上的多種已知的用途。WO2008/097620中描述了植酸酶的其它用途，例如用于在生物乙醇生產中水解生物質或淀粉。WO?2008/116878描述了來自蜂房哈夫尼菌(Hafnia?alvei)的植酸酶及其蛋白質序列。Zinin等(FEMS?Microbiology?Letters(2004)236：283-290)公開了來自變形肥桿菌(Obesumbacterium?proteus)的植酸酶，其序列存在UNIPROT數據庫中，登錄號為Q6U677。專利申請WO?2006/043178，WO?2008/097619和WO?2008/092901描述了來自各種布丘氏菌(Buttiauxella?sp.)的植酸酶。目前具有最高比活的天然植酸酶包括來自中間型耶爾森氏菌(Yersinia?intermedia)(WO2007/128160)和鼠疫耶爾森氏菌(Yersinia?pestis)(WO02/048332)的天然植酸酶。

然而，這些目前可利用的植酸酶中沒有一種顯示出生產動物飼料添加劑所必需的特性。目前可利用的植酸酶不具備足夠的熱穩定性來用于動物飼料顆粒的生產中而其活性沒有顯著的喪失。在動物飼料顆粒的生產中，植酸酶與其它常規動物飼料成分在高溫和高濕下被擠壓一起，以便作為整體來飼喂農場動物。在這種熱和濕的擠壓中，植酸酶活性發生大量損失。防止該活性損失的一個可能性是對植酸酶顆粒的復雜包衣，以使它們免受熱的作用。這種植酸酶添加劑的包衣會由于包衣所使用的脂或聚合物而產生相當大的成本。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供具有足夠的熱穩定性的植酸酶，以使其能夠被用于飼料顆粒的生產而不需要例如包衣等額外的保護性措施。本發明另外的目的是提供具有足夠高比活的植酸酶，以使在飼料生產過程中所使用的總植酸酶的量盡可能低。本發明再一目的是提供可以在廣泛的pH范圍內使用的植酸酶，以使其在不同動物物種的消化道的不同pH范圍內可用，以及即使在由于不同的飼料成分而導致pH范圍變化的情況下也保留其活性。