一种超表达β-半乳糖苷酶的乳酸片球菌及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种超表达β

【技术实现步骤摘要】
一种超表达
β
‑
半乳糖苷酶的乳酸片球菌及应用


[0001]本专利技术涉及生物工程
，特别是涉及一种超表达β
‑
半乳糖苷酶的乳酸片球菌及应用。

技术介绍

[0002]利用乳酸菌发酵秸秆生产乳酸等代谢产物可以避免秸秆焚烧造成的环境污染问题，有利于实现农作物秸秆的资源化利用，同时乳酸菌发酵秸秆所得的活菌培养物可以被开发为一种新型绿色健康型饲料用于促进动物健康。秸秆等木质纤维素资源中的纤维素和半纤维素被包裹在木质素中，难以被乳酸菌直接利用，需要先进行预处理才能将其暴露出来。但预处理后的秸秆含有酚醛类、呋喃化合物等抑制物，会严重影响后续酶解糖化的活性以及发酵菌株的细胞活性，严重抑制了发酵性能。
[0003]除了传统的食品、工业等领域的应用，乳酸菌近年来还被广泛用于人类疾病的预防和治疗，目前已有大量关于乳酸菌益生菌消除病原菌感染，缓解炎症，甚至是治疗癌症的报道。益生菌疗法的局限性在于肠道环境或人体其它部位微环境中对益生菌造成的胁迫(如低pH、胆盐等)可能不利于其在肠道定植或存活，从而导致益生菌的益生活性和治疗效果下降。
[0004]基于外界环境胁迫因素对于乳酸菌在各方面应用的影响，增强乳酸菌对于环境中胁迫因子的耐受能力对于提升乳酸菌活性具有重要意义。传统的包埋技术能够提高乳酸菌对外界不良因素的抗性，但工艺复杂，成本较高。通过筛选与乳酸菌抗逆性有关的关键基因，对细菌进行遗传改造，直接获得胁迫耐受性强的菌株，以有效增强乳酸菌在外界环境中的稳定性，并使其充分发挥生物学功能是十分有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种超表达β
‑
半乳糖苷酶的乳酸片球菌及应用，以解决上述现有技术存在的问题，该菌株对环境胁迫因子的耐受性、降解酚醛化合物的能力、乳酸发酵能力，以及对酒精性肝病的治疗效果增强，扩大了益生菌的使用价值，易于推广应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)LA412::lacZ，已于2023年2月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国，武汉，武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：M2023183。
[0008]本专利技术还提供一种所述的乳酸片球菌LA412::lacZ的构建方法，以乳酸片球菌为出发菌株，导入编码β
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半乳糖苷酶的外源基因，获得超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ；编码所述β
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半乳糖苷酶的基因序列如SEQ ID NO：1所示。
[0009]本专利技术还提供β
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半乳糖苷酶在提高乳酸菌性能中的应用，其特征在于，编码所述β
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半乳糖苷酶的基因序列如SEQ ID NO：1所示；所述乳酸菌性能包括乳酸菌对环境胁迫的耐受性、乳酸菌降解酚醛化合物的性能、乳酸菌乳酸发酵性能，以及对酒精性肝病的治疗性
能。
[0010]本专利技术还提供所述的乳酸片球菌LA412::lacZ在增强乳酸菌对环境胁迫耐受性中的应用。
[0011]进一步地，所述环境胁迫包括酸胁迫、胆盐胁迫、香兰素胁迫、对羟基苯甲醛胁迫和丁香醛胁迫。
[0012]本专利技术还提供所述的乳酸片球菌LA412::lacZ在促进乳酸菌降解酚醛化合物中的应用。
[0013]进一步地，所述酚醛化合物包括香兰素和对羟基苯甲醛。
[0014]本专利技术还提供所述的乳酸片球菌LA412::lacZ在促进乳酸菌乳酸发酵生产中的应用。
[0015]本专利技术还提供所述的乳酸片球菌LA412::lacZ在制备治疗酒精性肝病药物中的应用。
[0016]本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]本专利技术通过对乳酸菌进行遗传改造，获得超表达β
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半乳糖苷酶的工程菌，利用超表达β
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半乳糖苷酶增强乳酸菌抗逆性，促进乳酸菌降解酚醛，促进乳酸菌乳酸发酵，以及促进对酒精性肝病的治疗；经实验证实，与野生型菌株相比，超表达β
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半乳糖苷酶的工程化乳酸片球菌在含有高浓度胆盐、香兰素、对羟基苯甲醛、丁香醛或者低pH的培养基中均表现出显著的生存优势，且能够有效降低香兰素以及对羟基苯甲醛两种酚醛抑制物的浓度。此外，工程化乳酸片球菌在乳酸发酵过程中具有更高的乳酸生产效率，且对小鼠酒精性肝病具有显著的治疗作用，对于秸秆的资源化利用，聚乳酸等绿色可降解材料的生产，新型饲料添加剂的开发，以及活体生物药物的研究具有重要意义。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ在低pH培养基中的存活结果；
[0020]图2为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ在含有不同浓度胆盐的培养基中的存活结果；
[0021]图3为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ在含有不同浓度的香兰素的培养基中的生长曲线；
[0022]图4为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ在含有不同浓度的对羟基苯甲醛的培养基中的生长曲线；
[0023]图5为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ在含有不同浓度的丁香醛的培养基中的生长曲线；
[0024]图6为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ对香兰素的降解曲线及产物香兰醇的生成曲线；
[0025]图7为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ对对羟基苯甲醛的降解曲线及产物羟基苯甲醇的生成曲线；
[0026]图8为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ以15％Ca(OH)2预处理秸秆为底物的乳酸发酵结果；
[0027]图9为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ治疗组的小鼠肝体比称重结果；
[0028]图10为超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ治疗组的小鼠肝脏组织切片HE染色和油红O染色结果。
具体实施方式
[0029]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0030]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)LA412::lacZ，其特征在于，已于2023年2月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国，武汉，武汉大学，保藏编号为CCTCCNO：M2023183。2.一种如权利要求1所述的乳酸片球菌LA412::lacZ的构建方法，其特征在于，以乳酸片球菌为出发菌株，导入编码β
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半乳糖苷酶的外源基因，获得超表达β
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半乳糖苷酶的乳酸片球菌LA412::lacZ；编码所述β
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半乳糖苷酶的基因序列如SEQ ID NO：1所示。3.β
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半乳糖苷酶在提高乳酸菌性能中的应用，其特征在于，编码所述β
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半...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭楠，刘玲，罗雨藩，王维韬，蔡殷凡，赵述淼，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：