[發明專利]一種植酸酶突變體

有效

• 申請號: 201811423428.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN111218436B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 吳秀秀;李玉強;劉揚;黃亦鈞
• 申請（專利權）人: 青島蔚藍生物集團有限公司;濰坊康地恩生物科技有限公司
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/55;C12N15/81;C12N15/80;C12N1/15;C12N1/19;C12R1/84;C12R1/885;C12R1/66
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本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種植酸酶突變體、編碼該植酸酶突變體的DNA分子、載體、宿主細胞。所述植酸酶突變體的最適作用pH值為5.5，且在中性pH條件下的耐受性得到顯著提高，在pH6.0條件下，所述突變體的相對酶活達到72.80%?79.25%，在pH6.5條件下，所述突變體的相對酶活仍能達到32.99%?40.95%，取得了意料不到的技術效果，有利于植酸酶在水產飼料中的廣泛應用。

技術領域

本發明涉及蛋白質工程改造技術領域，具體涉及一種植酸酶突變體及其應用。

背景技術

植酸，又名肌醇六磷酸或環己六醇磷酸酯，廣泛存在于植物籽實中，是植物性飼料中磷元素的主要儲存形式，但植酸磷不能被動物直接吸收利用，必須在消化道內先水解為無機磷酸鹽。水產動物尤其是魚類消化系統中缺乏內源性植酸酶，無法利用飼料中的植酸磷，大部分隨糞便排出，造成嚴重的水環境污染，同時造成磷的浪費。而水產動物對飼料中磷的需要量又高于畜禽，特別是鯉科魚類屬無胃魚，沒有胃酸分泌，通常采用飼料中添加磷酸氫鈣或磷酸二氫鈣等方法來滿足水產動物機體對磷的營養需求。同時，植酸通常與一些二價或三價陽離子，如Ca2+、Zn2+、Fe2+等形成不溶性鹽類，阻礙腸道對礦物元素的吸收。在酸性或近中性環境中植酸還可以與蛋白質形成絡合物，影響蛋白質的吸收利用，與一些蛋白消化酶類等結合，降低了其活性。因此植酸也被認定為抗營養物質，它不僅造成飼料原料的浪費，無形中增加了養殖成本，還導致水產動物糞便中含有大量的氮磷和礦物質離子化合物，嚴重污染水環境。

植酸酶廣泛存在于動物、植物和微生物中，是一類能將植酸及其鹽類催化水解成肌醇和磷酸的酶的總稱，屬磷酸單酯水解酶。植酸酶作為環保促生長型飼料添加劑，可提高水產動物飼料中磷的利用率，減少水產動物養殖中磷對水環境的污染和水產飼料中礦物質磷的添加量，同時能提高植物蛋白和植物飼料能量礦物質利用率，從而節約飼料資源，降低飼料成本，符合我國兩型社會建設要求，其在水產健康養殖中具有廣闊的應用前景。

酸性植酸酶適用于胃pH呈酸性的單胃動物以及少數魚類如虹蹲等，但不適用于消化道為中性的淡水鯉科魚類和畜禽消化道中呈中性的部位。而中性植酸酶可以應用于消化道無胃、腸道pH呈中性的淡水鯉科魚類飼料，對提高魚類的生產效益、品質及降低飼料中植酸磷對環境的污染有重要意義。此外，中性植酸酶還可在 pH值逐漸升高至中性的單胃畜禽動物腸道中起作用，延長植酸酶在整個動物胃腸道中的作用時間，提高其有效性。但目前現有的植酸酶產品在中性pH條件下的酶活水平普遍偏低，尚不能滿足水產養殖的要求。

發明內容

本發明為解決現有技術問題，提供了一種植酸酶突變體，其在中性pH條件下的酶活水平得到顯著提高，可廣泛應用于水產養殖飼料領域。

本發明提供了一種植酸酶突變體，其具有(Ⅰ)或(Ⅱ)所示的氨基酸序列：

（Ⅰ）與植酸酶的氨基酸序列SEQ ID NO:1具有至少90%同源性的序列；

（Ⅱ）具有所述植酸酶的至少一個免疫表位，且所述植酸酶的氨基酸序列經修飾、取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸獲得的氨基酸序列。

在本發明的一些實施例中，所述取代為取代1個、2個、3個、4個、5個或6個氨基酸。

在本發明的一些實施例中，植酸酶突變體的氨基酸序列與植酸酶的氨基酸序列具有至少95%同源性的序列。

在本發明的另一些實施例中，植酸酶突變體的氨基酸序列與植酸酶的氨基酸序列具有至少96%同源性的序列。

在本發明的另一些實施例中，植酸酶突變體的氨基酸序列與植酸酶的氨基酸序列具有至少97%同源性的序列。

在本發明的另一些實施例中，植酸酶突變體的氨基酸序列與植酸酶的氨基酸序列具有至少98%同源性的序列。

在本發明的另一些實施例中，植酸酶突變體的氨基酸序列與植酸酶的氨基酸序列具有至少99%同源性的序列。