[发明专利]一种具半乳甘露聚糖降解能力的嗜酸α-半乳糖苷酶AgalB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，本发明涉及一种具半乳甘露聚糖降解能力 的嗜酸α-半乳糖苷酶AgalB及其基因和应用。

背景技术

α-半乳糖苷酶或蜜二糖酶(α-galactosidase，α-D-galactoside galactohydrolase，EC 3. 2.1.22)是一种外切型糖苷酶，它能从各种半乳糖苷上将非还原性末端的α-(1，6)键连 接的半乳糖基催化水解下来。这类糖苷包括半乳糖寡糖(如蜜二糖、棉子糖和水苏糖)、 分支多糖(如半乳甘露聚糖)和半乳糖脂(Margolles-Clark E，et al.Eur J Biochem，1996， 240(1)：104-11.)。

α-半乳糖苷酶作为一种新型饲用酶制剂在饲料工业中得到了广泛的应用。豆粕是 饲料中用量最大的蛋白质原料，在大豆粕中棉子糖和水苏糖的含量约为7％，它们不 能被动物消化道的内源酶降解，只有经过消化道微生物发酵以后才能被利用，发酵 过程中产生的CO₂，CH₄和H₂等气体使机体出现一系列的胀气恶心等症状。通过添加 α-半乳糖苷酶不仅可以降解不溶性的低聚糖提高豆粕的代谢能，同时还可以消除肠 道的胀气现象增加动物的采食量(Brenes，A.Poultry Science，1993，72：2281-2293)。在 食品工业中α-半乳糖苷酶可用于豆奶的发酵水解豆奶中易使胃胀气的蜜三糖和水苏 糖，从而获得低α-半乳糖基寡聚糖含量的豆奶制品有利于人体消化(Cruz R，et al. Journal of Food Science，1981，46：1196-1200)。除此以外，利用α-半乳糖苷酶的转移酶 活性可改造环糊精改变药物的理化性质，增加药物的稳定性，从而延长药效。α-半乳 糖苷酶在临床医学上可用于治疗法布里病及B-O型血的转换(Zhu A，et al.Arch Biochem Biophys，1996，327(2)：324-329)。

瓜尔豆胶(guar gum)中含有38％～40％的α-半乳糖，半乳糖是以残基的形式连接 在以甘露糖为主链的聚糖链上。由于α-半乳糖侧链的存在对甘露聚糖的特性有很大影 响，瓜尔豆胶凝胶能力和它在水中的溶解度决定于其侧链的多少和位置。用α-半乳糖 苷酶来处理，适量除去其侧链的半乳糖苷残基而不使甘露聚糖主链断裂，可提高其水 溶性，也可大幅度提高瓜尔豆胶的高凝胶能力，从而提高它的商品性能。利用酶法 (α-半乳糖和甘露聚糖酶的共同作用)改良瓜尔豆胶可以进一步提高其利用范围。有 报道，经酶解后的改性瓜尔豆胶被用作口服的结肠定向给药载体，在胃肠道中控制药 物释放，以及在结直肠癌的治疗上载运结肠靶向药物(Burke MD，et al.Journal of Controlled Release，2005，104：141-153)。

α-半乳糖苷酶广泛存在于微生物、植物、动物和人体内。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。

本发明得到了一个新的α-半乳糖苷酶基因，其编码的α-半乳糖苷酶具有耐酸性， 作用pH范围较广，较好的耐热性，极好的抗蛋白酶能力，较好的水解各种底物的能 力，其对半乳甘露聚糖支链的降解可显著促进甘露聚糖酶对底物主链的降解能力， 该酶作为一种新型的酶制剂，可广泛的应用于饲料、食品、医药等行业。

发明内容

本发明的目的是提供一种具半乳甘露聚糖降解能力的嗜酸α-半乳糖苷酶AgalB。

本发明的再一目的是提供编码上述α-半乳糖苷酶的基因。

本发明的再一目的是提供包含上述α-半乳糖苷酶基因的重组载体。

本发明的再一目的是提供包含上述α-半乳糖苷酶基因的重组菌株。

本发明的再一目的是提供一种制备上述嗜酸α-半乳糖苷酶AgalB的基因工程方 法。

本发明的再一目的是提供上述嗜酸α-半乳糖苷酶的应用。