[發(fā)明專利]植酸酶突變體

在審

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• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113717959A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 李馨培;吳秀秀;黃亦鈞
• 申請（專利權）人: 青島蔚藍生物集團有限公司
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12N15/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及生物技術領域，特別涉及一種植酸酶突變體、其制備方法及應用、編碼該植酸酶突變體的DNA分子、載體、宿主細胞。本發(fā)明提供的突變體在選自下組中的至少一個位置上包含氨基酸的取代：36，111、202。所述突變體的耐熱性得到顯著提高，從而有利于植酸酶在飼料中的廣泛應用。

技術領域

本發(fā)明涉及生物技術領域，特別涉及一種植酸酶突變體、其制備方法及應用、編碼該植酸酶突變體的DNA分子、載體、宿主細胞。

背景技術

植酸酶是一種能水解植酸的磷酸酶類。它能將植酸磷（六磷酸肌醇）降解為肌醇和無機磷酸。此酶分為兩類: 3 -植酸酶（EC. 3. 1. 3. 8）和 6 -植酸酶（EC. 3. 1. 2. 6）。植酸酶廣泛存在于植物、動物和微生物中, 如玉米、小麥等高等植物, 枯草芽孢桿菌、假單孢桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌等原核微生物及酵母、根霉、曲霉等真核微生物中。

在谷物、豆類和油料等作物籽實中，磷的基本貯存形式是植酸磷，其含量高達 1%～3%，它占植物中總磷的 60%～80%。但是以植酸磷形式存在的磷卻因單胃動物體內(nèi)缺乏能分解植酸的酶而難以被利用，其利用率僅在 0%～40%，從而造成了許多問題：首先是造成磷源浪費，一方面飼料中的磷源不能得到有效利用，另一方面為了滿足動物對磷的需求，又必須在飼料中添加無機磷, 提高了飼料成本；其次是形成高磷糞便污染環(huán)境。飼料中 85%左右的植酸磷會被動物直接排出體外，糞便中大量的植酸磷使水和土壤受到嚴重污染。另外，植酸磷還是一種抗營養(yǎng)因子，它在動物胃腸道的消化吸收過程中會與多種金屬離子如 Zn²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺等以及蛋白質(zhì)螯合成相應的不溶性復合物，降低了動物對這些營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用。

植酸酶可作為一種單胃動物的飼料添加劑，它的飼喂效果已在世界范圍內(nèi)得到了確證。它可使植物性飼料中磷的利用率提60%，糞便中磷排泄量減少40%，同時還可降低植酸的抗營養(yǎng)作用。因此在飼料中添加植酸酶對提高畜禽業(yè)生產(chǎn)效益及降低植酸磷對環(huán)境的污染有重要意義。

現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的植酸酶主要有來源于黑曲霉的真菌植酸酶和來源于大腸桿菌的細菌植酸酶兩種。其中來源于大腸桿菌的植酸酶APPA具有高比活性及良好的消化道穩(wěn)定性等特點。目前主要通過在粉末飼料直接添加或顆粒飼料后噴涂的方法應用在飼料行業(yè)。

因為目前在顆粒飼料生產(chǎn)過程中有一個短暫的80-90℃的高溫階段。細菌植酸酶APPA熱穩(wěn)定性較差，其水溶液在70℃下保溫5分鐘剩余酶活性低于30％，直接添加到動物飼料中進行制粒后存留酶活一般低于20%，使APPA植酸酶在顆粒飼料的應用受到限制。采用飼料制粒后植酸酶液噴涂到飼料上的方法不僅增加設備投入，而且對酶制劑的穩(wěn)定性、飼料中分布均一性都無法很好的保證。因此，提高熱穩(wěn)定性對目前飼料用植酸酶具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種植酸酶突變體，獲得突變體蛋白，提高其耐熱性，從而有利于植酸酶在飼料領域的廣泛應用。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明涉及一種植酸酶突變體，其包含與SEQ ID NO:3具有至少90%同一性的氨基酸序列，且與SEQ ID NO:3相比在選自下組中的至少一個位置上包含氨基酸的取代：36，111，202。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述突變體的氨基酸序列與SEQ ID NO:3相比具有至少91%，92%，93%，94%，95%，96%，97%，98%，或至少99%的同一性。

在一些更具體的實施例中，所述突變體的氨基酸序列與SEQ ID NO:3相比具有至少99.1%，99.2%，99.3%，99.4%，99.5%，99.6%，99.7%，99.8%，或至少99.9%的同一性。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述突變體包含下組中至少一個氨基酸的取代：A36P，T111P，A202P。