[發明專利]一株產阿魏酸酯酶的重組枯草芽孢桿菌及其應用

有效

• 申請號: 202011048393.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112210523B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 張濤;江波;段曉莉
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/75;C12N15/55;C12N9/18;C12P7/42;A23K10/18;D21C5/00;C12R1/125
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一株產阿魏酸酯酶的重組枯草芽孢桿菌及其應用，屬于生物技術領域。本發明提供了一株重組枯草芽孢桿菌，此重組枯草芽孢桿菌可高產阿魏酸酯酶，具體體現在：將此重組枯草芽孢桿菌接種至發酵培養基中進行發酵，發酵14h，即可使細胞破碎上清液中阿魏酸酯酶的酶活高達82.53U/mL，因此，此重組枯草芽孢桿菌在生產阿魏酸酯酶以及阿魏酸中具有巨大的應用前景。

技術領域

本發明涉及一株產阿魏酸酯酶的重組枯草芽孢桿菌及其應用，屬于生物技術領域。

背景技術

阿魏酸(Ferulic acid，FA)廣泛存在于植物細胞壁中，與多糖、纖維素、木質素通過酯鍵或醚鍵的形式連接構成細胞壁中復雜的網狀骨架結構，以維持細胞壁的完整性，同時降低生物分解率。

阿魏酸是世界上公認的安全抗氧化劑，在日本、美國等國家被列入食品添加劑中。此外，阿魏酸還具有紫外吸收、抗菌消炎、防癌降血脂等作用，在醫藥、化妝品、造紙等領域均有廣泛的應用前景。

目前，生產阿魏酸的方法主要有植物提取法、化學合成法以及生物酶法。其中，植物提取法主要是通過酸堿水解的方式從當歸、黃連、米糠、麥麩等植物中提取分離天然阿魏酸，但是，由于酸堿水解法會引起細胞壁中其他化學成分的改變，因此，使用此方法生產阿魏酸會破壞植物內其他高價值化學成分，同時，由于酸堿水解法生產阿魏酸的副產物多，產物分離困難，并且，使用此方法生產阿魏酸能耗大、污染環境。化學合成法主要是以香草醛為基原料通過一系列有機反應生產阿魏酸，但是，由于產物中摻雜順式阿魏酸，使用此方法生產阿魏酸會使分離成本增加，并且，使用此方法生產得到的阿魏酸無法直接作為醫藥原料使用，另外，使用此方法生產阿魏酸還具有反應時間長、對環境污染嚴重等缺陷。

生物酶法主要是通過將阿魏酸酯酶(Feruloyl esterase，Ferulic acidesterase，FAE，E.C.3.1.1.73)添加至含有阿魏酸酯類化合物的反應體系中進行反應以生產阿魏酸，與生物提取法、酸堿水解法以及化學合成法相比，使用生物酶法生產阿魏酸具有反應條件溫和、專一性高、對環境友好等優點，這些優點使得生物酶法成為生產阿魏酸的研究熱點。但是，由于現有的可產阿魏酸酯酶的菌株產阿魏酸酯酶的產量低下，例如，李翠翠等人將枝狀枝孢霉菌接種至發酵培養基中發酵3d，僅可使發酵液中阿魏酸酯酶的酶活達175.4U/L(具體可見參考文獻：李翠翠,毛健,劉雙平,等.產阿魏酸酯酶的枝狀枝孢霉篩選、發酵特性及在黃酒中應用研究[J].食品與生物技術學報,2018,37(08):793-801.)；胡博涵等人將煙曲霉接種至發酵培養基中發酵4d，僅可使發酵液中阿魏酸酯酶的酶活達32.7U/L(具體可見參考文獻：胡博涵,吳暉,賴富饒,et al.產阿魏酸酯酶菌株的篩選及其酚酸釋放研究[J].現代食品科技,2015(07):99-105.)，這大大限制了使用生物酶法生產阿魏酸的工業化進程。

因此，急需找到一種可高產阿魏酸酯酶的菌株。

發明內容

[技術問題]

本發明要解決的技術問題是提供一株可高產阿魏酸酯酶的重組枯草芽孢桿菌。

[技術方案]

為解決上述問題，本發明提供了一株重組枯草芽孢桿菌，所述重組枯草芽孢桿菌以枯草芽孢桿菌為宿主表達編碼阿魏酸酯酶的基因；所述阿魏酸酯酶的氨基酸序列如SEQID NO.1所示。

在本發明的一種實施方式中，所述編碼阿魏酸酯酶的基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。

在本發明的一種實施方式中，所述重組枯草芽孢桿菌以枯草芽孢桿菌為宿主，以pMA5質粒、pUB110質粒或pTSC質粒為表達載體表達編碼阿魏酸酯酶的基因。

在本發明的一種實施方式中，所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌168、枯草芽孢桿菌WB800、枯草芽孢桿菌WB600或枯草芽孢桿菌1A751。