[發明專利]一種構建蝦青素生產菌的方法

有效

• 申請號: 202010633127.2
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111635907B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 范文超;高書良;王金剛;俞想
• 申請（專利權）人: 浙江華睿生物技術有限公司
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/02;C12N1/19;C12N15/81;C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 賈師英

本發明公開了一種多核苷酸SEQ ID NO:1，其能夠用于構建生產蝦青素的紅發夫酵母工程菌，提高蝦青素的產量。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，涉及一種多核苷酸及其在構建蝦青素生產菌中的用途，具體涉及一種構建用于生產蝦青素的紅發夫酵母工程菌的方法。

背景技術

蝦青素亦稱蝦黃素，是至今唯一為人們所知的天然2-硫代咪唑氨基酸，屬于一種類胡蘿卜素，色澤為粉紅色，具脂溶性，不溶于水，可溶于有機溶劑。其化學名3,3’-二羥基-4,4’-二酮基-β,β’-胡蘿卜素，結構式如下。

蝦青素是一種萜烯類不飽和化合物，分子式為C₄₀H₅₂O₄，相對分子質量為596.86，其化學結構是由4個異戊二烯單位以共軛雙鍵形式連接，兩端又有2個異戊二烯單位組成的六節環結構。蝦青素分子結構中的共軛雙鍵鏈、共軛雙鍵鏈末端的不飽和酮基和羥基，能吸引自由基未配對電子或向自由基提供電子，從而清除自由基起抗氧化作用，使得蝦青素具有極強的抗氧化能力，可以清除二氧化氮、硫化物、二硫化物等，也可降低脂質過氧化作用，有效的抑制自由基引起的脂質過氧化，從而有效抑制腫瘤發生，抗衰老，增強免疫力，清除體內自由基等多方面的生理作用，對紫外線引起的皮膚癌有很好的治療效果，對糖尿病引起的眼病也有防治作用，在保健品、醫藥、化妝品、食品添加劑以及水產養殖等方面具有廣闊的應用前景。

蝦青素除利用生物提取法獲得外，也可用化學合成法，還可利用藻類、細菌、酵母等微生物發酵生產?；瘜W合成的蝦青素不僅價格昂貴，而且分子結構生物學功能、應用效果及生物安全性能方面和天然蝦青素存在顯著差異，進而促使天然蝦青素的提取逐漸占據主導地位。

紅發夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous，曾用名：Phaffia rhodozyma)被認為是目前真菌發酵生產中最為合適的蝦青素來源。從紅法夫酵母中提取蝦青素是生產蝦青素的主要途徑之一(袁超.蝦青素生產及應用研究進展.糧食與油脂,2014,27,.221(09):14-16.)。

1976年首次在紅發夫酵母中發現蝦青素，紅發夫酵母屬于擔子菌綱的紅發夫酵母屬，是唯一天然可產蝦青素的酵母，其反式蝦青素已于2000年獲得FDA批準，用于食品添加劑。紅發夫酵母以單細胞為主，有時形成假菌絲，繁殖方式為無性繁殖的芽殖，無有性繁殖，細胞中不但含有豐富的蛋白質、脂類、維生素，而且還含有大量的不飽和脂肪酸及多種蝦青素的前體，其生長的溫度范圍0-27℃。在野生酵母所產的10多種類胡蘿卜素中，蝦青素是最大的組分，占總類胡蘿卜素的40％-95％。(肖素榮，李京東.蝦青素生產方法研究進展.中國食物與營養,2011(4).)

紅發夫酵母已成為工業化生產蝦青素的優良菌種，其生產蝦青素的特點是：紅發夫酵母不需要光照，能利用多種糖作為碳源進行快速異養代謝，發酵周期短，生產速度快，能夠在發酵罐中實現高密度培養，而且色素提取后菌體單細胞蛋白可作為餌料、飼料添加劑等，因此一直是本領域的研究熱點。

文獻(Contreras,G.,S.Barahona,M.C.Rojas,M.Baeza,V.Cifuentes and J.Alcaíno.Increase in the astaxanthin synthase gene(crtS)dose by in vivo DNAfragment assembly in Xanthophyllomyces dendrorhous.BMC biotechnology.2013,13:84-84.)研究顯示，增加紅發夫酵母中的蝦青素合酶基因crtS的劑量，可以大幅提高蝦青素的產量。物理或化學誘變，往往效率低，篩選成本高。組合代謝工程和酶工程方法，可大大提高突變進化效率，有望大大提高紅發夫酵母的蝦青素產量。

發明內容