[发明专利]一种高α-半乳糖苷类寡糖降解能力的中性α-半乳糖苷酶Aga-S27及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种高α-半乳糖苷寡糖降解能力的中性α-半乳糖苷酶Aga-S27及其基因、包含该基因的重组载体和应用。

背景技术

α-半乳糖苷酶(α-galactosidase，EC3.2.1.22)即蜜二糖酶，属于外切糖苷酶类，能够专一性催化糖链非还原末端α-半乳糖苷键的水解，它不仅能够水解含α-半乳糖苷键的寡糖，而且还能够催化含该键的多糖。棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖是豆类植物中广泛存在的低聚寡糖，在α-半乳糖苷酶的作用下，这些寡糖可以被分解为D-半乳糖和其他相应的单糖和寡糖。

豆粕是非常优秀的植物性蛋白质饲料原料，一般在日粮中的用量为25～30％。但在豆粕中含有5～6％的单胃动物不能消化的α-半乳糖苷类的低聚寡糖，如棉子糖、水苏糖等，这些寡糖一方面会引起动物的肠胃胀气疾病，另一方面会增加食糜的粘度，从而降低了动物对营养物质的消化与吸收。而在豆科饲料中添加α-半乳糖苷酶能够增加饲料中低聚寡糖的消化，减少此类低聚寡糖的抗营养作用，减轻或消除单胃动物的消化紊乱，从而提高饲料中营养物质的利用率和代谢能(Ghazi S，et al.British Poultry Science.44(3)：410-418)。

在大豆及其制品的食品中中，含有1％的棉子糖、4％的水苏糖和微量的毛蕊花糖。这些寡糖阻碍人类对豆类的消化吸收，能够产生胀气等疾病，而人胃肠道不分泌α-半乳糖苷酶，因此在豆制品中加入α-半乳糖苷酶，可以分解这些寡糖，增加人类对豆类营养的吸收(Prashanth S J and Mulimani V H，Process Biochemistry.40：1199-1205)。

在制糖工业中，由于甜菜中棉子糖的存在，造成糖蜜粘度增加而阻碍蔗糖结晶析出，以致产生大量的废糖蜜，使糖产量降低。应用α-半乳糖苷酶处理废糖蜜能将阻碍蔗糖结晶的棉子糖清除，在分解一分子棉子糖的同时，还产生一分子的蔗糖，因而提高蔗糖的得率(Ganter C，et al.Journal of Biotechnology.8(4)：301-310)。同时酶法制糖可使蔗糖的粒状结晶的均匀性、色泽和纯度得到改善。

另外，在医疗中α-半乳糖苷酶还可以用于法布里氏(Fabry’s)病的治疗(Tsuboi K，The Journal of International Medical Research.35(4)：574-581)及B→O血型的改造(ZhuA and Goldstein J，Gene.140(2)：227-231)等。

α-半乳糖苷酶广泛存在于微生物、植物、动物和人体内。在微生物中，细菌、放线菌、丝状真菌、酵母等都能合成α-半乳糖苷酶。目前，已分离筛选出许多产α-半乳糖苷酶的微生物，如大肠杆菌、芽孢杆菌、链霉菌、青霉、红曲霉、米曲霉、黑曲霉、焦曲霉、泡盛曲霉、葡酒色被包霉、毛霉、根霉、黄曲霉、啤酒酵母等。不同来源的微生物α-半乳糖苷酶这根据其性质特性的不同被应用于不同的领域。而在食品及饲料工业中则要求添加的α-半乳糖苷酶对各种α-半乳糖苷类寡糖都要具有较高的水解能力，而以前报道的α-半乳糖苷酶其底物特异性不能水解多种底物，在应用上各具有其局限性。

本发明公开了一个新的α-半乳糖苷酶基因，其编码的α-半乳糖苷酶具有适宜的作用pH值，较强的蛋白酶抗性和较好的水解各种底物的能力，可作为一种饲料或食品添加剂应用于饲料与食品行业。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种链霉菌。

本发明的目的之一是提供一种高α-半乳糖苷寡糖降解能力的中性α-半乳糖苷酶Aga-S27。

本发明的再一目的是提供编码上述α-半乳糖苷酶Aga-S27的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述α-半乳糖苷酶Aga-S27的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述α-半乳糖苷酶Aga-S27的应用。

本发明提供了一种链霉菌链霉菌Streptomyces sp.S27，其保藏号为：CGMCC No.3146。

本发明提供了一种来源于上述菌株的α-半乳糖苷酶Aga-S27，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示：

VPVWPGRRHTVASRSAPLPLDVTHLRAAGVSLVLDLTGGTLPRVLHWGADLGTLGPEELG 60