[發明專利]一種外切葡聚糖酶基因CEL1及其在制備海帶水解液中的應用

有效

• 申請號: 202010074668.6
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113151224B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王本新;姜周
• 申請（專利權）人: 山東宏業海洋科技股份有限公司
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N9/50;C12N15/56;C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張立娜

本發明公開了一種外切葡聚糖酶基因CEL1及其在制備海帶水解液中的應用。本發明提供的新型外切葡聚糖酶為SEQ ID No.1或其經過一個或幾個氨基酸殘基取代和/或缺失和/或添加或與其具有80％以上同一性且具有相同功能的蛋白質，或在其N端和/或C端連接蛋白標簽后得到的融合蛋白。利用本發明提供的外切葡聚糖酶及配套方法制備海帶水解液，8小時可獲得1.2g/L還原糖。因此，利用本發明提供的方法具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及海帶加工、工業酶、食品工業領域，具體涉及一種外切葡聚糖酶基因CEL1及其在制備海帶水解液中的應用。

背景技術

海帶是一種在低溫海水中生長的大型海生褐藻植物，屬海藻類植物。海帶不僅可以用于食用，同時因其富含豐富的礦物質和功能成分，在醫療、保健等領域均具有廣泛的應用價值。在我國，海帶的人工養殖模式建立于20世紀50年代，隨著我國水產業的迅速發展和海帶科技的進步，海帶產業進入了持續、快速、健康發展階段。近年來中國海帶養殖規模迅速發展。中國海帶年產量從1999年的398.26萬噸提高至2008年的539.64萬噸，中國海帶年產量約占世界海帶年產量的81％-88％，其養殖產量和規模在世界海藻養殖中均列首位。

海帶含數十種營養成分，主要包括甘露醇、褐藻膠等。其中海帶最主要的功能物質是多糖類物質。海帶多糖具有多種生物活性及藥用功能，包括增強免疫、抗腫瘤等。將海帶加工成富含海帶糖成分的水解液，能夠促進對海帶功能成分的吸收。海帶水解液可以作為食品添加成分、營養液應用于海帶醬油、功能飲料等諸多領域。傳統海帶水解液主要通過高溫蒸煮、酸堿處理等方法，耗費能量較大，且排除大量的污水，無法適應綠色環保工藝的要求。以纖維素酶系(例如外切葡聚糖酶)為基礎，結合蛋白酶、果膠酶等，建立高效的酶法加工海帶水解液工藝，能夠大幅減少酸、堿等化學試劑的使用量。但如何提高酶催化效率是降低成本的關鍵。環境微生物元基因組是優良酶基因的重要來源，從中能夠挖掘新型外切葡聚糖酶等纖維素酶資源，并用于海帶水解液的制備。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型外切葡聚糖酶基因及其在制備海帶水解液中的應用。

第一方面，本發明要求保護一種蛋白質。

本發明要求保護的蛋白質，可為如下任一：

(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白質；

(A2)將(A1)所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質；

(A3)與(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白質；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白質的N端和/或C端連接蛋白標簽后得到的融合蛋白。

上述蛋白質中，所述蛋白標簽(protein-tag)是指利用DNA體外重組技術，與目的蛋白一起融合表達的一種多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表達、檢測、示蹤和/或純化。所述蛋白標簽可為Flag標簽、His標簽、MBP標簽、HA標簽、myc標簽、GST標簽和/或SUMO標簽等。

第二方面，本發明要求保護編碼前文所述蛋白質的核酸分子。

本發明要求保護的所述核酸分子，可為如下任一所示DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在嚴格條件下與(B1)限定的DNA分子雜交且編碼所述融合蛋白的DNA分子；

(B3)與(B1)-(B2)中任一限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且編碼所述融合蛋白的DNA分子。