【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于基因工程，具體涉及一種耐酸性和酶活力提高的木聚糖酶突變體及其編碼基因和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、在養(yǎng)殖行業(yè)中，飼料中的木聚糖在動(dòng)物消化系統(tǒng)中不能被有效的降解，同時(shí)還會(huì)影響其他營(yíng)養(yǎng)成分的吸收利用，降低了飼料的轉(zhuǎn)化利用效率。木聚糖酶(xylanase)，通過(guò)隨機(jī)的內(nèi)切水解木聚糖主鏈的1,4-β-d-糖苷鍵，產(chǎn)生木糖或低聚木糖，是木聚糖降解過(guò)程中的關(guān)鍵酶。通過(guò)在飼料中添加木聚糖酶轉(zhuǎn)化抗?fàn)I養(yǎng)因子木聚糖對(duì)提高飼料轉(zhuǎn)化率非常經(jīng)濟(jì)有效。
2、目前市場(chǎng)上大多數(shù)木聚糖酶最適溫度在40～70℃之間，最適ph在5.0-7.0之間，銷(xiāo)售的木聚糖酶產(chǎn)品主要有畢氏酵母和里氏木霉產(chǎn)的兩大類(lèi)。木霉來(lái)源的酸性木聚糖酶一定程度耐受胃蛋白酶降解，但是在80度加熱3分鐘殘余酶活不足10%。酵母產(chǎn)的中性木聚糖酶耐溫性和酶活性都很高，一般最適ph5.5，但是，在ph3.0條件下酶活性只有最適酶活的4%，且不耐受胃蛋白酶的降解，在動(dòng)物胃部環(huán)境活性低，在經(jīng)過(guò)消化道中極易失活，解決這類(lèi)問(wèn)題的一種方法是利用包被劑和載體來(lái)提高酶的耐酸和穩(wěn)定性，這不但會(huì)增加酶制劑的生產(chǎn)成本，而且會(huì)嚴(yán)重影響酶制劑的生物利用率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)難題，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供了一種耐酸性和酶活力提高的木聚糖酶突變體及其編碼基因和應(yīng)用。本專(zhuān)利技術(shù)提供的木聚糖酶突變體是通過(guò)定點(diǎn)飽和突變和隨機(jī)突變相結(jié)合的方式篩選獲得的，其耐酸性更強(qiáng)，抗逆性更好，提高了其作為飼料添加劑在畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果。
3、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m1，所述突變體xyn-m1的氨基酸序列如seq?id?no:4所示，其由氨基酸序列如seq?id?no:2所示的木聚糖酶的第31位的亮氨酸變?yōu)榧琢虬彼岖@得。
4、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m2，所述突變體xyn-m2的氨基酸序列如seq?id?no:6所示，其由所述的突變體xyn-m1的第133位絲氨酸變?yōu)槔i氨酸和第193位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
5、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m3，所述突變體xyn-m3的氨基酸序列如seq?id?no:8所示，其由所述的突變體xyn-m1的第133位絲氨酸變?yōu)樘於彼岷偷?93位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
6、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m4，所述突變體xyn-m4的氨基酸序列如seq?id?no:10所示，其由所述的突變體xyn-m1的第58位的酪氨酸變?yōu)樘K氨酸和第105位的絲氨酸變?yōu)樘於０帆@得。
7、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種酶活力提高的木聚糖酶突變體xyn-m5，所述突變體xyn-m5的氨基酸序列如seq?id?no:12所示，其由所述的突變體xyn-m1的第71位的蘇氨酸變?yōu)槔野彼岷偷?68位的谷氨酰胺變?yōu)楦彼岖@得。
8、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種酶活力提高的木聚糖酶突變體xyn-m6，所述突變體xyn-m6的氨基酸序列如seq?id?no:14所示，其由所述的突變體xyn-m1的第145位的谷氨酸變?yōu)楸彼岷偷?68位的谷氨酰胺變?yōu)楦彼岖@得。
9、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種酶活力提高的木聚糖酶突變體xyn-m7，所述突變體xyn-m7的氨基酸序列如seq?id?no:16所示，其由所述的突變體xyn-m1的第145位的谷氨酸變?yōu)楣劝滨０贰⒌?49位的蘇氨酸變?yōu)槔i氨酸以及第189位的甲硫氨酸變?yōu)榱涟彼岖@得。
10、本專(zhuān)利技術(shù)還提供了所述的木聚糖酶突變體的編碼基因。
11、本專(zhuān)利技術(shù)還提供了所述的木聚糖酶突變體在制備低聚木糖、木糖中的應(yīng)用。
12、本專(zhuān)利技術(shù)還提供了所述的木聚糖酶突變體在制備動(dòng)物飼料添加劑中的應(yīng)用。
13、進(jìn)一步的：所述動(dòng)物包括為豬、雞、鴨、魚(yú)類(lèi)、蝦類(lèi)和蟹類(lèi)。?
14、進(jìn)一步的：所述木聚糖酶突變體能夠提高動(dòng)物的日增重，降低料肉比。
15、進(jìn)一步的：所述木聚糖酶突變體能夠提高動(dòng)物的增重率與特定增長(zhǎng)率。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：
17、本專(zhuān)利技術(shù)采用分析和隨機(jī)突變相結(jié)合的方法，從木聚糖酶的基因和結(jié)構(gòu)入手，通過(guò)向目的基因關(guān)鍵位點(diǎn)中引入隨機(jī)突變，構(gòu)建突變體庫(kù)，從而篩選需要的正向突變體，進(jìn)一步提高其在酸性條件下的耐酸性和酶活力，使其更適合于動(dòng)物腸道環(huán)境。本專(zhuān)利技術(shù)篩選到的木聚糖酶突變體xyn-m1、xyn-m2、xyn-m3、xyn-m4提高了在酸性環(huán)境下的酶活力，更適合于動(dòng)物腸胃環(huán)境，提高飼料原料的消化利用率，xyn-m5、xyn-m6、xyn-m7酶活力較原始基因顯著提高，且其抗逆性更好，具有較好的耐熱性能，在畜禽、水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中，其能夠顯著降低養(yǎng)殖動(dòng)物的料肉比和提高養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)性能指標(biāo)。因此，通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn)的木聚糖酶突變體可以廣泛應(yīng)用于動(dòng)物養(yǎng)殖、飼料、食品等行業(yè)中，具有很好的應(yīng)用前景。
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1.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體Xyn-M1，其特征在于：所述突變體Xyn-M1的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:4所示，其由氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示的木聚糖酶的第31位的亮氨酸變?yōu)榧琢虬彼岖@得。
2.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體Xyn-M2，其特征在于：所述突變體Xyn-M2的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:6所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體Xyn-M1的第133位絲氨酸變?yōu)槔i氨酸和第193位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
3.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體Xyn-M3，其特征在于：所述突變體Xyn-M3的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:8所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體Xyn-M1的第133位絲氨酸變?yōu)樘於彼岷偷?93位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
4.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體Xyn-M4，其特征在于：所述突變體Xyn-M4的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:10所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體Xyn-M1的第58位的酪氨酸變?yōu)樘K氨酸和第105位的絲氨酸變?yōu)樘於０帆@得。
5.一種酶活力提高的木聚糖酶突變體Xyn-
6.一種酶活力提高的木聚糖酶突變體Xyn-M6，其特征在于：所述突變體Xyn-M6的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:14所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體Xyn-M1的第145位的谷氨酸變?yōu)楸彼岷偷?68位的谷氨酰胺變?yōu)楦彼岖@得。
7.一種酶活力提高的木聚糖酶突變體Xyn-M7，其特征在于：所述突變體Xyn-M7的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:16所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體Xyn-M1的第145位的谷氨酸變?yōu)楣劝滨０?、?49位的蘇氨酸變?yōu)槔i氨酸以及第189位的甲硫氨酸變?yōu)榱涟彼岖@得。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的木聚糖酶突變體的編碼基因。
9.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的木聚糖酶突變體在制備動(dòng)物飼料添加劑中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述動(dòng)物包括為豬、雞、鴨、魚(yú)類(lèi)、蝦類(lèi)和蟹類(lèi)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m1，其特征在于：所述突變體xyn-m1的氨基酸序列如seq?id?no:4所示，其由氨基酸序列如seq?id?no:2所示的木聚糖酶的第31位的亮氨酸變?yōu)榧琢虬彼岖@得。
2.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m2，其特征在于：所述突變體xyn-m2的氨基酸序列如seq?id?no:6所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體xyn-m1的第133位絲氨酸變?yōu)槔i氨酸和第193位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
3.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m3，其特征在于：所述突變體xyn-m3的氨基酸序列如seq?id?no:8所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體xyn-m1的第133位絲氨酸變?yōu)樘於彼岷偷?93位的賴(lài)氨酸變?yōu)槔野彼岖@得。
4.一種耐酸性提高的木聚糖酶突變體xyn-m4，其特征在于：所述突變體xyn-m4的氨基酸序列如seq?id?no:10所示，其由權(quán)利要求1所述的突變體xyn-m1的第58位的酪氨酸變?yōu)樘K氨酸和第105位的絲氨酸變?yōu)樘於０帆@得。
5.一種酶活力提高的木聚糖酶突變...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：方安然，郭苗苗，張坪，肖志壯，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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