[發(fā)明專利]一種新型高效的β-葡萄糖苷酶CsBGL及其編碼基因與應用

有效

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• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111893109B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 肖敏;閻振鑫;徐莉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N15/56;C12N15/70;C12N1/21;C12P19/56;C12R1/19
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發(fā)明涉及一種新型高效的β?葡萄糖苷酶CsBGL及其編碼基因與應用。一種β?葡萄糖苷酶CsBGL，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。所述的β?葡萄糖苷酶CsBGL的編碼基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。所述的β?葡萄糖苷酶CsBGL來源于金黃桿菌(Chryseobacterium sp.)1433，所述金黃桿菌(Chryseobacterium sp.)1433于2020年7月6日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號CGMCC No.20188，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所。本發(fā)明提供新型高效的β?葡萄糖苷酶CsBGL可以將甜菊苷的槐糖基水解為葡萄糖基，生成甜茶苷，并且不會進一步水解甜茶苷，使其對甜菊苷的轉(zhuǎn)化率達到100％，甜茶苷的收率達100％。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型高效的β-葡萄糖苷酶CsBGL及其編碼基因與應用，屬于生物技術技術領域。

背景技術

甜茶苷是生長在中國廣西壯族自治區(qū)的薔薇科懸鉤子屬植物甜茶的提取物，是一種天然的高效甜味劑，甜度是蔗糖的300倍，口味接近蔗糖，安全無毒，具有良好的降血糖，降血脂及抗齲齒等功效(Kim et al.,2019)，對糖尿病、高血糖及肥胖人群是良好的代糖天然甜味劑，廣泛應用于食品、保健品等天然無卡路里甜味劑市場。另外，甜茶苷還是一種良好的天然助溶劑，可以幫助難溶的藥物溶解以提高藥效，比如抗癌藥紫杉醇，白藜蘆醇和姜黃素等(Chen et al.,2020；Zhang et al.,2012；Zhang et al.,2017)。但是，由于甜茶只適合于中國廣西壯族自治區(qū)的濕潤山區(qū)生長，所以天然提取的甜茶苷產(chǎn)量少，價格昂貴，限制了其在食品藥品中的應用。為提高廣大人民群眾的生活質(zhì)量和健康水平，科研人員一直在尋找一種可以便宜且大量的獲取甜茶苷的方法。

甜菊苷的化學結構與甜茶苷相似，將甜菊苷在C13上的槐糖基水解為葡萄糖基就可以轉(zhuǎn)化為甜茶苷。而且甜菊苷是甜菊糖的主要成分之一，中國作為全球最大的甜菊糖生產(chǎn)基地，甜葉菊種植面積已超過100萬畝，所以甜菊苷是一種可以大量低價獲取的原料。

現(xiàn)有以甜菊苷為原料生產(chǎn)甜茶苷的方法主要為化學法和生物法，化學法由于不能選擇性的水解糖苷鍵導致甜茶苷的收率低，而且大量使用強酸或強堿試劑易對環(huán)境造成較大污染。而生物法由于對糖苷鍵具有高度的選擇性以及其環(huán)境友好的特點，普遍被認為是更有前景的方法。

目前已經(jīng)報道的可以水解甜菊苷分子中β-1,2糖苷鍵的酶分為兩類，一類是β-半乳糖苷酶，一類是β-葡萄糖苷酶。2012年報道了Aspergillus sp.(CICIM F0620,來自CCTCC)來源的β-半乳糖苷酶甜菊苷的轉(zhuǎn)化率為98.3％，而甜茶苷的收率只有91.4％(Wanet al.,2012)。2015年Streptomyces sp.GXT6來源的β-葡萄糖苷酶甜菊苷的轉(zhuǎn)化率為98.2％，而甜茶苷的收率只有78.8％(Wang et al.,2015)；2019年報道的Sphingomonaselodea ATCC 31461β-葡萄糖苷酶甜菊苷的轉(zhuǎn)化率為98％，而甜茶苷的收率達到99％(Lanet al.,2019)，k_cat/K_m為39.1(s·mM)^-1，但是目前的報道中所涉及的方法在轉(zhuǎn)化率及水解效率上仍不完美，仍需繼續(xù)開發(fā)研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型高效的β-葡萄糖苷酶CsBGL及其編碼基因與應用。

發(fā)明概述

本發(fā)明針對甜茶苷在生產(chǎn)中面臨的酶收率較低、效率低，專一性不好等問題，本發(fā)明提供了一種來源于金黃桿菌(Chryseobacterium sp.)1433的新型高效的β-葡萄糖苷酶CsBGL及其編碼基因與該酶在制備甜茶苷中的應用。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種β-葡萄糖苷酶CsBGL，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。