[發(fā)明專利]外切型菊糖酶INUGold及其制備方法、以及其應(yīng)用

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• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114262701A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉燕玲;楊巍;鄒茂翠
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢金科天成科技有限公司
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12N15/56;C12N15/81;C12N1/19;C12P19/14;C12P19/02;C12R1/645
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 李幸芳

本發(fā)明公開一種外切型菊糖酶INUGold及其制備方法、以及其應(yīng)用，涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域。所述外切型菊糖酶INUGold的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。本發(fā)明提供的外切型菊糖酶INUGold，是以馬克思克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus)外切型菊糖酶INU1的氨基酸序列(X57202.1)為原始材料，通過人工的設(shè)計(jì)改造，對外切型菊糖酶INU1進(jìn)行了定點(diǎn)突變改造，得到了具有高活性的外切型菊糖酶INUGold(SEQ ID NO：2)，將其用來制備果糖時(shí)，顯著提高了果糖的生產(chǎn)效率，可用于果糖的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種外切型菊糖酶INUGold及其制備方法、以及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

果糖是一種優(yōu)秀的單糖，它口感好、甜度高且升糖指數(shù)低，被稱為“健康糖”。果糖是主要的食用糖。尤其隨著消費(fèi)觀念的改變，食品和飲料行業(yè)對果糖的需求量越來越大，果糖和果葡糖漿的用量已經(jīng)成為食用糖的主要產(chǎn)品。

目前，工業(yè)生產(chǎn)果糖的方法主要有兩種：一、通過淀粉酶水解成葡萄糖，隨后，葡萄糖在葡萄糖異構(gòu)酶的作用下轉(zhuǎn)化成果糖，此即為雙酶法工藝，但通常只能得到果糖和葡萄糖的混合物(即常說的果葡糖漿)，如果需要純的或者高含量的果糖，則需要進(jìn)行復(fù)雜的純化工藝；二、通過酸法和酶法將蔗糖水解成葡萄糖和果糖，然后通過離子排斥層析從葡萄糖中分離果糖，而酸法水解蔗糖存在潛在的污染，且通過異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化葡萄糖制備的果葡糖漿混合物通常果糖含量僅有42％。如果需要高純度的果糖，則需要后繼的復(fù)雜的分離純化系統(tǒng)。

菊糖(又稱菊粉)是一種僅次于淀粉的可食用性、儲藏性多糖，它廣泛存在于菊科植物中，是一種來源豐富、價(jià)格低廉的可再生資源。其主要存在于菊芋和菊苣中，故名菊糖。菊糖是一種由果糖單體聚合形成的天然大分子聚合物，它于1804年由德國科學(xué)家首次從植物中提取。菊糖是由β-D-果糖苷鍵連接多個(gè)果糖基而成的鏈狀多糖。天然菊糖是由長度不同、聚合度各異的果糖聚合物組成的一種混合物，其聚合度(DP)大致在2～100之間。因此，菊糖是生產(chǎn)果糖的理想材料。而通過外切型菊糖酶水解菊糖以產(chǎn)生果糖是一種有效的、綠色的和先進(jìn)的技術(shù)。

外切型菊糖酶在植物和微生物中均有分布，但從自然中獲得的微生物生產(chǎn)出的外切型菊糖酶的活性較低，從而限制了外切型菊糖酶的工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提出一種外切型菊糖酶INUGold及其制備方法、以及其應(yīng)用，旨在提供一種高活性的外切型菊糖酶。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種外切型菊糖酶INUGold，所述外切型菊糖酶INUGold的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

此外，本發(fā)明還提出一種外切型菊糖酶基因，所述外切型菊糖酶基因用于編碼如上所述的外切型菊糖酶INUGold。

可選地，所述外切型菊糖酶基因的核苷酸序列如ID NO：1所示。

此外，本發(fā)明還提出一種表達(dá)盒，所述表達(dá)盒包括如上所述的外切型菊糖酶基因。

此外，本發(fā)明還提出一種重組表達(dá)載體，所述重組表達(dá)載體包括如上所述的外切型菊糖酶基因。

此外，本發(fā)明還提出一種重組菌株，所述重組菌株包括如上所述的外切型菊糖酶基因。

可選地，所述重組菌株的宿主細(xì)胞包括大腸桿菌、芽孢桿菌、曲霉菌和酵母菌中的任意一種。

可選地，所述酵母菌包括乳酸克魯維酵母。

此外，本發(fā)明還提出一種外切型菊糖酶INUGold的制備方法，培養(yǎng)如上所述的重組菌株，得到外切型菊糖酶。

此外，本發(fā)明還提出一種如上所述的外切型菊糖酶INUGold在制備果糖中的應(yīng)用。