System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种重组里氏木霉及其制备方法和应用技术_技高网
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一种重组里氏木霉及其制备方法和应用技术

技术编号:44501170 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-04 18:10
本发明专利技术涉及一种重组里氏木霉及其制备方法和应用,属于基因工程和酶工程技术领域。重组里氏木霉,包含启动子和木聚糖酶基因;所述启动子来源于里氏木霉,所述木聚糖酶基因来源于草酸青霉。本发明专利技术利用包括木聚糖酶基因表达质粒转化里氏木霉,实现草酸青霉来源的木聚糖酶的异源表达,并利用获得的木聚糖酶以啤酒糟为原料制备阿魏酰低聚糖,使阿魏酰低聚糖具有高得率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因工程和酶工程,具体涉及一种重组里氏木霉及其制备方法和应用


技术介绍

1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、啤酒厂的废谷物啤酒糟(brewer’s spent grain,bsg)是啤酒酿造过程中大麦麦芽谷物糖化后产生的最丰富的副产物,约占啤酒生产过程中总副产物的85%(w/w)。bsg的结构极不均匀,包括谷壳、果皮、胚乳碎片和原始大麦籽粒的种皮,富含纤维素和半纤维素多糖、木质素以及蛋白质等,其中,纤维素占20%,半纤维素多糖占24%,木质素占20%,蛋白质约占21%。其中半纤维素多糖主要是以阿拉伯木聚糖为主,阿拉伯木聚糖的骨架是以β-(1,4)-糖苷键连接的d-吡喃木糖基团,其c(o)-2、c(o)-3位被α-l-阿拉伯呋喃糖基团单取代或双取代,同时α-l-阿拉伯呋喃糖的o-5位与fa(阿魏酸,erulic acid,化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸)以酯键连接,最丰富的单糖是木糖、葡萄糖和阿拉伯糖,并且含有0.4%(w/w)的fa。

3、阿魏酰低聚糖(fos)是由fa和阿拉伯木聚糖组成,也同时具备了阿魏酸和低聚木糖的生理功能。由于亲水性酯键的存在,使得fos更易溶于水,并且具有双亲酶性和非离子属性,渗透能力强,fos表现出比游离fa更好的生理活性,例如抗氧化活性,抗糖基化,缓解糖尿病综合症,益生原作用,免疫调节,抗肿瘤功能等。废谷物啤酒糟(bsg)的半纤维素中含有丰富的结合态的阿魏酸,具有生产fos的潜力,为bsg的合理利用找到新途径。

4、目前,从bsg中提取阿魏酰低聚糖(fos)的方法主要有酸法水解、高温蒸煮法以及生物发酵法。采用上述几种方法提取fos时存在一些未能解决的技术问题,比如使用酸法制备的fos的食用安全性较低,并且会对环境造成一定的污染,使用高温蒸煮法和生物发酵法则对设备要求较高,仅适用于实验室的小规模实验,生物发酵法依赖于发酵菌种的活性,工艺稳定性较低。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种重组里氏木霉及其制备方法和应用,对草酸青霉的9种木聚糖酶基因分别构建单基因表达盒,并利用包含木聚糖酶基因的表达质粒转化里氏木霉,实现草酸青霉来源的木聚糖酶的异源表达,并利用获得的木聚糖酶以啤酒糟为原料制备阿魏酰低聚糖,使阿魏酰低聚糖具有高得率。

2、为了实现上述目的,本专利技术的技术方案为:

3、第一方面,一种重组里氏木霉,包含启动子和木聚糖酶基因;

4、所述启动子来源于里氏木霉,所述木聚糖酶基因来源于草酸青霉。

5、可选的,所述启动子为里氏木霉的启动子pcdna1。

6、可选的,所述木聚糖酶基因为xyn11a、xyn11b、xyn11c、xyn11d、xyn10a、xyn10b、xyn10c、xyn30a、xyn30b中的一种。

7、第二方面,上述重组里氏木霉的制备方法,包括以下步骤:

8、s1、制备里氏木霉qmp菌株的原生质体;

9、s2、制备含有目的木聚糖酶基因的重组质粒;

10、s3、利用重组质粒转化s1中的原生质体,培养获得重组里氏木霉菌株。

11、可选的,s2中,以pcdna1-pyrg质粒为表达载体制备重组质粒。

12、可选的,s2中,在pcdna1-pyrg质粒的pst1酶切位点进行酶切,之后将目的木聚糖酶基因插入酶切位点,从而构建含有目的基因表达盒的重组质粒。

13、可选的,s2中,以如seq id no.1和seq id no.2所示的m12-f/m12-r构成的引物对作为上下游引物,对重组质粒进行扩增;

14、可选的,s2中,扩增xyn11a基因的引物如seq id no.3和seq id no.4所示,扩增xyn11b基因的引物如seq id no.5和seq id no.6所示,扩增xyn11c基因的引物如seq idno.7和seq id no.8所示,扩增xyn11d基因的引物如seq id no.9和seq id no.10所示,扩增xyn10a基因的引物如seq id no.11和seq id no.12所示,扩增xyn10b基因的引物如seqidno.13和seq id no.14所示,扩增xyn10c基因的引物如seq id no.15和seq id no.16所示,扩增xyn30a基因的引物如seq id no.17和seq id no.18所示,扩增xyn30b基因的引物如seq id no.19和seq id no.20所示。

15、可选的,s3中,培养转化后的原生质体获得单个转化子,取单个转化子菌落产生的孢子继续培养,获得重组里氏木霉菌株。

16、第三方面,上述的重组里氏木霉在生产阿魏酰低聚糖中的应用。

17、第四方面,一种生产阿魏酰低聚糖的方法,包括步骤:

18、s4、利用纤维素发酵培养基培养上述重组里氏木霉菌株,取发酵上清液提取木聚糖酶;

19、s5、以去蛋白啤酒糟为原料,添加s4中获得的木聚糖酶,酶解获得阿魏酰低聚糖。

20、可选的,s5中,加酶量为:木聚糖酶活与bsg的比例为(110~130)u:1g。

21、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:

22、纤维素生物质的结构是由纤维素、半纤维素和木质素密切缠绕而成的复杂结构,若要高效降解纤维素生物质,需要纤维素酶系(包括纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶)的协同作用。用在里氏木霉中异源表达木聚糖酶的方式制备fos,是由于里氏木霉中特异性降解bsg产生fos的木聚糖酶含量不足。通过将不同属种来源的木聚糖酶在里氏木霉中进行过表达,有助于筛选出高效降解bsg产生fos的木聚糖酶,此外里氏木霉是最强的纤维素酶生产者,其纤维素酶系中的纤维素酶可以将bsg中的纤维素降解,从而使得bsg中的半纤维素链暴露出来,有利于木聚糖酶对bsg的降解以产生更多的fos。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种重组里氏木霉,其特征在于,包含启动子和木聚糖酶基因;

2.一种如权利要求1所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,S2中,以Pcdna1-pyrG质粒为表达载体制备重组质粒。

4.如权利要求3所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,S2中,在Pcdna1-pyrG质粒的Pst1酶切位点进行酶切,之后将目的木聚糖酶基因插入酶切位点,从而构建含有目的基因表达盒的重组质粒。

5.如权利要求4所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,S2中,以如SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的M12-F/M12-R构成的引物对作为上下游引物,对重组质粒进行扩增。

6.如权利要求4所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,S2中,扩增xyn11A基因的引物如SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示,扩增xyn11B基因的引物如SEQ ID No.5和SEQID No.6所示,扩增xyn11C基因的引物如SEQ ID No.7和SEQ ID No.8所示,扩增xyn11D基因的引物如SEQ ID No.9和SEQ ID No.10所示,扩增xyn10A基因的引物如SEQ ID No.11和SEQID No.12所示,扩增xyn10B基因的引物如SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示,扩增xyn10C基因的引物如SEQ ID No.15和SEQ ID No.16所示,扩增xyn30A基因的引物如SEQ ID No.17和SEQ ID No.18所示,扩增xyn30B基因的引物如SEQ ID No.19和SEQ ID No.20所示。

7.如权利要求2所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,S3中,培养转化后的原生质体获得单个转化子,取单个转化子菌落产生的孢子继续培养,获得重组里氏木霉菌株。

8.一种如权利要求1所述的重组里氏木霉在生产阿魏酰低聚糖中的应用。

9.一种生产阿魏酰低聚糖的方法,其特征在于,包括步骤:

10.如权利要求9所述的生产阿魏酰低聚糖的方法,其特征在于,S5中,加酶量为:木聚糖酶活与BSG的比例为(110~130)U:1g。

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【技术特征摘要】

1.一种重组里氏木霉,其特征在于,包含启动子和木聚糖酶基因;

2.一种如权利要求1所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,s2中,以pcdna1-pyrg质粒为表达载体制备重组质粒。

4.如权利要求3所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,s2中,在pcdna1-pyrg质粒的pst1酶切位点进行酶切,之后将目的木聚糖酶基因插入酶切位点,从而构建含有目的基因表达盒的重组质粒。

5.如权利要求4所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,s2中,以如seq id no.1和seq id no.2所示的m12-f/m12-r构成的引物对作为上下游引物,对重组质粒进行扩增。

6.如权利要求4所述的重组里氏木霉的制备方法,其特征在于,s2中,扩增xyn11a基因的引物如seq id no.3和seq id no.4所示,扩增xyn11b基因的引物如seq id no.5和seqid no.6所示,扩增xyn11c基因的引物如seq id no.7和se...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋欣秦玉琪崔凯丽
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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