[发明专利]含过氧化氢酶基因的重组食品级乳酸菌

说明书

技术领域

本发明属于基因及食品制剂领域，涉及一种新的过氧化氢酶基因以及新型食品工程菌的构建及相关制备工艺。

背景技术

乳酸菌属异源型细菌，在动物、人体和植物的各种环境下均有发现。在污水、发酵生产(如青贮饲料、果酒、啤酒、泡菜、酱油、酸奶、干酪)的培养物、动物消化道等处乳酸菌含量均较高。这类细菌长期以来，用于生产各种发酵食品，在食品工业上具有重要的利用价值。另外，乳酸菌与人体的健康有着非常密切的关系，肠道乳酸菌能够防止腐败菌的生长而起到延长寿命的作用。在医学上，乳酸菌可用于轮状病毒和柯萨奇病毒引起的急性腹泻，缓解习惯性便秘和结肠功能障碍，以及由于放射性治疗引起的毒、副作用。还可用于抗肿瘤治疗。乳酸菌制剂还能克服使用抗生素后引起的菌群失调和二重感染，避免滥用抗生素等产生的不良后果。有报道，乳酸菌具有激活机体细胞内超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)，过氧化氢酶(Catalase，CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase，(GTP)的作用，促使抗氧化物产生，减少自由基的损伤，是已知的抗衰老因素之一[1]。实验证明，口服乳酸菌的动物，经放射线照射后，比未服此种菌剂的对照动物存活时间长，或免于死亡，其机制可能是乳酸菌及其发酵产物有保护造血系统和抗突变的作用[1]。由于人体正常微生物群的存在，宿主、正常微生物群和外环境构成一个微生态系统，在正常条件下，这个系统处于动态平衡状态，对宿主和寄居的微生物均有利。但由于抗生素、放射治疗、手术和过敏性疾病等因素将引起正常微生物种群(定性)、数量(定量)与定植部位(定位)的变化，微生态平衡将遭到破坏，引起由菌群失调所导致的双重感染和免疫功能低下等。乳酸菌对人和动物都有保健和治疗功效，这一点，国内外均有大量实验报道[1，2]。因此，利用宿主体内的正常微生物群中的优势菌，制成益生菌制剂，可调节失调的菌群。还有大量临床试验证明，乳酸菌具有作为保健辅佐剂或饲料添加剂的功能。

乳酸菌发挥作用是通过定植于粘膜或皮肤上皮细胞之间，从而影响过路菌或外来致病菌的定植、占位、生长和繁殖。乳酸菌的代谢产物例如乙酸、乳酸及细菌素等活性物质，可阻止或杀灭病原微生物在体内的定植。乳酸菌属厌氧菌或兼性厌氧细菌。厌氧菌是肠道整个微生态系统中数量最多优势菌株。当使用需氧型和兼性厌氧型益生菌治疗肠道菌群失调症时，可利用其“生物夺氧”使需氧型或兼性厌氧型致病菌大幅度下降，肠道优势菌(无芽孢厌氧菌)则大量生长，因而起到治疗的作用.我国微生态制剂研究速度在近年发展迅速，品种逐渐增多。目前市场上销售的品种主要有：昂立1号、丽珠肠乐、回春生、促菌生、培菲康、佳士康、双歧多宝、五株王、六株宝等。新品种还在不断地踊向市场。微生态制剂不但在人类中广泛应用，而且在兽医临床上也开始了应用.我们知道，细菌新陈代谢有两个突出的特点：①代谢活跃。②代谢类型多样化。各种细菌其营养要求、能量来源、酶系统、代谢产物各不相同，形成多种多样的代谢类型，适应复杂的外界环境。细菌代谢所需能量，绝大多数是通过生物氧化作用而获得的。厌氧菌不能呼吸，只能发酵。其原因是，厌氧菌缺乏细胞色素与细胞色素氧化酶，因此不能氧化那些氧化还原电势较高的物质。特别是，某些厌氧菌缺乏过氧化氢酶(CAT)，不能清除因氧环境下所产生的过氧化氢(H2O2)，而过氧化氢(H2O2)又是对细菌生长和生存有毒性的物质，故成为限制一些厌氧菌生存定植的主要因素之一[4]。乳酸菌绝大多数都是厌氧菌或兼性厌氧的革兰氏阳性菌，生长繁殖于厌氧或微好氧、矿物质和有机营养物丰富的微酸性环境中，因而，氧环境的胁迫成为限制乳酸菌生长定植的主要因素之一。