β-1,3-1,4葡聚糖酶基因双拷贝工程菌株的构建与发酵研究

本试验旨在研究β-1,3-1,4葡聚糖酶双拷贝基因毕赤酵母工程菌株的构建及发酵。首先,通过对质粒pGAP-glu-opt进行PCR扩增获得密码子优化的β-1,3-1,4葡聚糖酶基因glu-opt,用EcoR I和Not I双酶切后与毕赤酵母表达载体pPIC9K连接,获得重组质粒p9K-glu-opt。该重组质粒经Sac I线性化后转化毕赤酵母GS115菌株,利用不含组氨酸的MDS平板和摇瓶培养,筛选重组菌株,命名为GS115/9K-glu-opt。制备GS115/9K-glu-opt感受态细胞,再用线性化的重组质粒pPIC-glu-opt二次转化,在含有抗生素Zeocin的YPDS平板上筛选glu-opt基因双拷贝重组菌株GS115/2xglu-opt。双拷贝重组菌在10 L发酵罐中进行高密度发酵培养及甲醇诱导表达,β-1,3-1,4葡聚糖酶最高酶活达到21 600 U/mL,约为单拷贝工程菌株X33/pPIC-glu-opt发酵活力的1.44倍;蛋白表达量达8.4 g/L,约为X33/pPIC-glu-opt的1.68倍。     

一种酸性木聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达及体外活性评价研究

通过构建硫色曲霉酸性木聚糖酶基因xynA串联双拷贝工程菌,提高酶的发酵活力。10 L发酵罐中,双拷贝菌株发酵活力达3 574 U/mL。重组木聚糖酶的最适催化温度为50℃,最适反应pH为2.2~3.4,在pH 1.7的酸性缓冲液下保持100 min,酶活残留70%以上。重组木聚糖酶对胃蛋白酶和胰蛋白酶也具有较好的耐受性。该木聚糖酶在低pH条件下的高催化活性、耐酸性及蛋白酶耐受性,使之具有较好的应用前景。通过体外模拟猪胃肠道环境以快速评价重组酶的作用效果。试验以小麦型日粮作为基础日粮,设计4个处理组,重组酶的添加量分别为0 U/kg、2 000 U/kg、4 000 U/kg和6 000 U/kg,每个处理5个重复,使用SDS\|Ⅱ单胃动物仿生消化系统模拟猪的胃肠道环境消化试验日粮,消化后的残渣烘干后测定其总能、粗蛋白质、中性洗涤纤维含量以计算其消化率。结果表明,添加重组酸性木聚糖酶显著提高了总能、粗蛋白质（线性和二次;P<0.01）和中性洗涤纤维的消化率（线性和二次;P<0.05）。重组酶的最适宜添加量为4 000 U/kg。